注意了!锂離子電池的這四個組件缺一不可!
锂離子電池主要由四個主要部件組成:陰極,陽極,電解質和電池保護板。锂離子電池的每个组件都是必不可少的,因为当缺少其中一个组件时它无法正常工作。


锂離子電池的四个组成部分
▶阴极决定锂離子電池的容量和电压
锂離子電池通过锂的化学反应发电。这就是为什么锂被插入电池并且锂的空间被称为“阴极”的原因。然而,由于锂以元素形式不稳定,锂和氧的组合,氧化锂用于阴极。与氧化锂一样介入实际电池的电极反应的材料称为“活性材料”。换句话说,在锂離子電池的阴极中,使用氧化锂作为活性材料。 如果仔细观察阴极,您会发现一个薄铝箔用于固定阴极涂层的框架,使用由活性材料,导电添加剂和粘合剂组成的化合物。活性材料含有锂离子,添加导电添加剂以增加导电性;粘合剂起粘合的作用,有助于活性材料和导电添加剂在铝基材上良好地固定。阴极在确定电池特性方面起着重要作用,因为电池的容量和电压是由用于阴极的活性材料类型决定的。锂含量越高,容量越大; 阴极和阳极之间的电位差越大,电压越高。阳极的电位差很小,取决于它们的类型,但对于阴极,电位差通常相对较高。因此,阴极在确定电池电压方面起着重要作用。
▶陽極通過電線發送電子
與陰極一樣,陽極基板也塗有活性材料。陽極的活性材料起到使電流流過外部電路的作用,同時允許從陰極釋放的锂離子的可逆吸收/發射。當電池正在充電時, 锂離子存儲在陽極而不是陰極中。此時,當導線將陰極連接到陽極(放電狀態)時,锂離子通過電解質自然地流回陰極 ,並且與锂離子分離的電子(e-)沿著導線發電。對于使用具有穩定結構的陽極石墨,並且陽極基板塗覆有活性材料,導電添加劑和粘合劑。由于石墨的最佳品質,如結構穩定性,低電化學反應性,在儲存大量锂離子和價格的條件下,該材料被認爲適合用于陽極。
▶電解質僅允許離子移動
當解釋關于陰極和陽極時,提到锂離子穿過電解質,电子穿过电线。这是在电池中使用电力的关键。如果离子流过电解液,我们不仅不能用电,还会危及安全。電解質是起重要作用的成分。它用作能够仅在阴极和阳极之间移动锂离子的介质。对于電解質,主要使用具有高离子传导性的材料,使得锂离子容易来回移动。 電解質由盐,溶剂和添加剂组成。溶解盐是锂离子移动的通道,溶剂是用于溶解盐的有机液体,并且为了特定目的添加少量添加剂。 以这种方式产生的電解質仅允许离子移动到电极并且不允许电子通过。另外,锂离子的移动速度取决于電解質类型。因此,只能使用满足严格条件的電解質。
▶保護板,陰極和陽極之間的絕對屏障
虽然阴极和阳极决定了电池的基本性能,但電解質和保护板决定了电池的安全性。 隔板用作物理屏障,保持阴极和阳极分开。它可以防止电子直接流动,并且只能让离子通过内部微孔。因此,它必须满足所有物理和电化学条件。
到目前为止,我们已经研究了决定锂離子電池性能的四个主要组成部分。目前,行业内一直在加强新材料的研发,以提高电池性能,同时不断继续努力提高现有材料和核心技术的性能。通过高容量/高效率的锂離子電池创新,相信这将丰富全世界人类的生活 。
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