鉅大LARGE | 點擊量:2741次 | 2020年12月12日
鋰離子電池必不可少的四個組件
注意!鋰離子電池的這四個組成部分是不可缺少的!
鋰離子電池由四個重要部件組成:陰極、陽極、電解液和防護板。鋰離子電池的每個組件都是必不可少的,因為沒有它就無法工作。
鋰離子電池有四個組成部分
陰極決定鋰離子電池的容量和電壓
鋰離子電池通過鋰的化學反應來發電。這就是為何鋰被插入電池,鋰空間被稱為陰極。然而,由于鋰是不穩定的單質形式,鋰和氧結合,鋰氧化物被用于陰極。和鋰氧化物相同,真正電池的電極反應所涉及的材料被稱為活性材料。換句話說,鋰氧化物被用作鋰離子電池正極的活性材料。假如你仔細觀察陰極,你會看到一個薄薄的鋁箔框架用來固定陰極涂層,它是由活性材料、導電添加劑和粘合劑組成的化合物。活性材料中含有鋰離子,并添加導電添加劑以新增電導率。該粘合劑作為粘結劑,幫助活性材料和導電添加劑很好地固定在鋁基板上。陰極在決定電池特性方面起著重要的用途,因為電池的容量和電壓是由陰極所用的活性材料類型決定的。鋰含量越高,容量越大;陰極和陽極之間的電位差越大,電壓越高。根據不同的類型,陽極的電位差很小,但陰極的電位差通常相對較高。因此,陰極在電池電壓的確定中起著重要的用途。
陽極通過導線輸送電子
與陰極相同,陽極襯底也涂有活性物質。陽極的活性材料作為電流通過外部電路,允許鋰離子的可逆吸收/發射從陰極釋放。當電池充電時,鋰離子儲存在陽極而不是陰極。此時,當導線連接陰極和陽極(放電狀態)時,鋰離子通過電解質自然地回流到陰極,與鋰離子分離的電子(e-)沿導線出現電流。與結構穩定的陽極石墨和涂有活性材料、導電添加劑和膠粘劑的陽極基材配套使用。由于石墨的結構穩定性和較低的電化學反應活性等優點,這種材料被認為適合用于鋰離子儲存量大且價格昂貴的陽極。
電解質只允許離子移動
在解釋陰極和陽極時,提到鋰離子通過電解液,電子通過導線。這是電池用電的關鍵。假如離子流經電解液,我們不僅不能用電,還會危及安全。電解質是重要的組成部分。它被用作一種只能在陰極和陽極之間移動鋰離子的介質。關于電解質,使用高離子電導率的材料,使得鋰離子很容易來回移動。電解質由鹽、溶劑和添加劑組成。溶解鹽是鋰離子移動的通道,溶劑是用于溶解鹽的有機液體,添加少量的添加劑用于特定目的。以這種方式出現的電解液只允許離子移動到電極上,而不允許電子通過。此外,鋰離子移動的速度取決于電解質的類型。因此,只能使用滿足嚴格條件的電解質。
保護板,陰極和陽極之間的絕對屏障
雖然陰極和陽極決定了電池的基本性能,但電解液和保護板決定了電池的安全性。分離器作為一個物理屏障,使陰極和陽極分開。它阻止電子直接流動,只允許離子通過內部孔隙。因此,它必須滿足所有的物理和電化學條件。
到目前為止,我們已經研究了決定鋰離子電池性能的四個重要組件。該行業一直在加緊研究和開發新材料,以提高電池性能,同時繼續努力提高現有材料和核心技術的性能。通過對高容量/高效率鋰離子電池的創新,相信將會豐富全世界人類的生活
上一篇:什么是電池均衡?
下一篇:介紹鋰離子電池組裝技術教程