鋰電池的原理

鋰電池原理是什麼？我們一起來看看吧！

鋰電池原理

鋰電池的正極材料是LiMn2O4，負極材料是石墨。充電時正極的Li加和電解液中的Li加向負極聚集，得到電子，被還原成Li鑲嵌在負極的碳素材料中。放電時鑲嵌在負極碳素材料中的Li失去電子，進入電解液，電解液內的Li加向正極移動，利用化學反應實現放電過程。

鋰電池的結構

鋰電池的結構由五部分組成：正極、負極、電解液、隔膜、外殼和電極引線。鋰電池的結構可分爲纏繞型和堆積型兩大類。液體鋰電池具有纏繞結構，而聚合物鋰電池同時具有纏繞結構。

陰極材料：活性材料、導電劑、溶劑、粘合劑、基體。在鋰電池中，正材料市場容量最大，附加值較高，約佔鋰電池成本的30%，毛利率低水平15%，高水平70%以上。目前，材料已批量應用於鋰電池，主要包括鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳鎳錳氧化物、鋰鈷鎳錳氧化物和磷酸鐵鋰。

負極材料：活性物質（石墨，MCMB，CMS）、粘合劑、溶劑和基體。負電極材料在鋰電成本中所佔比例較低，主要包括碳負極材料和非碳負極材料。

鋰電池的應用

目前，鋰離子電池廣泛應用於手機、筆記本電腦、電動工具、電動車、路燈、備用電源、航空燈、家用電器等領域，可以說是最大的應用羣體。該電池主要用於消費品、數碼產品、動力產品、醫療和安全。鋰電池因其良好的性能、高的環境適應性和綠色的環保而被廣泛應用於商業應用，電池的良好性能體現在其高儲能密度上，約爲鉛酸蓄電池的6倍，而其重量僅爲鉛酸蓄電池的1/6，電池的循環壽命可達到6年以上。鋰電池的高環境適應性體現在其高功率承載能力、較強的耐低溫性和較低的自放電概率，大大擴展了電池的應用範圍和應用領域；其綠色環保體現在鋰電池的生產和使用中，不含有或產生任何有害的金屬元素和物質，如鉛、汞、鎘。

鋰離子電池的製作工藝

鋰離子電池的製作工藝比較複雜，此處僅就部分關鍵工序做簡單描述。根據極片裝配方式的不同，通常有卷繞和疊片兩種工藝路線。疊片工藝是將正極、負極切成小片與隔離膜疊合成小電芯單體，然後將小電芯單體疊放並聯起來，組成一個大電芯的製造工藝，其大體工藝流程：卷繞工藝是將正負極片、隔離膜、正負極耳、保護膠帶、終止膠帶等物料固定在設備上，設備經過放卷完成電芯製作。鋰離子電池的常見外形主要有圓柱形和方形，根據殼體材料不同，又有金屬外殼和軟包外殼等。