锂电池的原理是什么?让我们看看这个!
锂电池原理
锂电池的正极材料是LiMn2O4,正极材料是石墨。在充电过程中,正极中添加的锂和电解液中添加的锂累积到负极,以获得还原为锂并嵌入负极碳材料中的电子。在放电过程中,嵌在负碳材料中的锂会失去电子并进入电解液。电解液中的锂移动到正极,放电过程通过化学反应实现。
锂电池的结构
锂电池的结构由五部分组成:正极、负极、电解液、薄膜、外壳和电极线。锂电池的结构可分为绕组式和叠层式。液态锂电池具有卷绕结构,而聚合物锂电池同时具有卷绕结构。
阴极材料:活性材料、导电剂、溶剂、粘合剂和基体。在锂电池中,正极材料市场容量最大,附加值高,约占锂电池成本的30%。低水平的毛利率为15%,高水平的毛利率超过70%。目前,该材料已批量应用于锂电池,主要包括锂钴氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂钴镍锰氧化物和锂铁磷酸盐。
负极材料:活性物质(石墨、MCMB、CMS)、粘合剂、溶剂和基质。负极材料在锂电池成本中所占份额较小,主要包括碳负极材料和非碳负极材料。
锂电池的应用
目前,锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯、备用电源、航空灯、家用电器等领域,可以说是最大的应用群体。该电池主要用于消费品、数码产品、动力产品、医疗和安全。锂电池因其良好的性能、高的环境适应性和绿色的环保而被广泛应用于商业应用,电池的良好性能体现在其高储能密度上,约为铅酸蓄电池的6倍,而其重量仅为铅酸蓄电池的1/6,电池的循环寿命可达到6年以上。锂电池的高环境适应性体现在其高功率承载能力、较强的耐低温性和较低的自放电概率,大大扩展了电池的应用范围和应用领域;其绿色环保体现在锂电池的生产和使用中,不含有或产生任何有害的金属元素和物质,如铅、汞、镉。
锂离子电池的制作工艺
锂离子电池的制造过程相对复杂。这里只简要介绍了几个关键过程。根据杆件装配方法的不同,通常有两种工艺路径:缠绕和层压。层压工艺是将正负极切成小块,与绝缘膜堆叠形成小电池单体,然后将小电池单体平行堆叠形成大电池制造工艺。其一般工艺流程为:缠绕工艺是将正负极片、绝缘膜、正负耳、保护带、端接带等材料连接到设备上,锂离子电池的常见形式主要是圆柱形和方形。根据外壳材料的不同,它们也有金属外壳和软包装外壳。
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