鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2020年11月08日
鋰離子電池的組成介紹
鋼殼/鋁殼/圓柱/軟包裝系列:
(1)正極活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或許鈷酸鋰,鎳鈷錳酸鋰材料,電動(dòng)自行車(chē)則遍及用鎳鈷錳酸鋰(俗稱(chēng)三元)或許三元+少量錳酸鋰,純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、功用欠好或成本高而逐步淡出。導(dǎo)電極流體運(yùn)用厚度10--20微米的電解鋁箔。
(2)隔膜一種經(jīng)特別成型的高分子薄膜,薄膜有微孔結(jié)構(gòu),可以讓鋰離子自由通過(guò),而電子不能通過(guò)。
(3)負(fù)極活性物質(zhì)為石墨,或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳,導(dǎo)電集流體運(yùn)用厚度7-15微米的電解銅箔。
(4)有機(jī)電解液溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類(lèi)溶劑,聚合物的則運(yùn)用凝膠狀電解液。
(5)電池外殼分為鋼殼(方型很少運(yùn)用)、鋁殼、鍍鎳鐵殼(圓柱電池運(yùn)用)、鋁塑膜(軟包裝)等,還有電池的蓋帽,也是電池的正負(fù)極引出端。
隔膜?Separator
現(xiàn)在?在制造鋰離子電池用的一切的原材猜中?只需隔膜還要進(jìn)口?其他材料國(guó)內(nèi)都有生產(chǎn)。所以?這兒我們首要介紹以下有關(guān)隔膜的知識(shí)。
在鋰離子電池中,隔膜的用途是:
1、正極和負(fù)極離隔,防止兩個(gè)電極觸摸因而發(fā)生短路;
2、給鋰離子供應(yīng)足夠多的孔隙,使電池在充電時(shí)鋰離子從正極的活性材料解嵌出來(lái),通過(guò)隔膜向負(fù)極活動(dòng);而在放電時(shí)則讓鋰離子從負(fù)極解嵌通過(guò)隔膜流向正極。為此,隔膜上要有空位。
由于鋰離子電池不斷向大的容量,小型化和輕量化方向展開(kāi),因而要求隔膜要滿(mǎn)足下列要求:
從提高傳導(dǎo)鋰離子的才干上要求:
(1)隔膜要有足夠大的空位率,以利于鋰離子從孔隙中通過(guò)?孔隙率一般在30-60%?
(2)隔膜材料有關(guān)電解質(zhì)溶液具有一定的親合才干?以便包容電解質(zhì)溶液,以上兩點(diǎn)都是為了下降電池的內(nèi)阻?以有利于鋰離子活動(dòng),然后下降電池內(nèi)阻;
從電池的安全性上要求:
(3)孔隙不可過(guò)大,防止發(fā)生微短路;
(4)有足夠大的抗穿刺的才干,防止被一些顆粒刺穿隔膜,引起局部短路;
(5)隔膜材料具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性,和電解液不發(fā)生化學(xué)用途;
(6)隔膜要有閉合孔隙的功用(shutdown),在電池遇到意外事端而升溫時(shí),隔膜的空位受熱而熔化閉合,阻遏鋰離子活動(dòng),亦即堵截了電流,防止有著火和爆炸等更大的事端發(fā)生;
(7)隔膜的熱收縮率和變形性要盡或許小;
從電池的容量考慮:
(8)隔膜要盡或許薄以減少隔膜在電池內(nèi)占有的空間;一般隔膜厚度在10-50μm,從保障安全考慮,鋰離子電池的容量越大,所運(yùn)用的隔膜越厚。例如:一般手機(jī)用電池可以選用16μm的隔膜,18650電池選用25μm的隔膜,動(dòng)力鋰電池選用40μm的隔膜。
從加工功用上考慮:
(9)?有足夠大的拉伸強(qiáng)度,以便在組裝電池時(shí)隔膜不會(huì)被拉斷或撕裂。
制造鋰離子電池隔膜的難點(diǎn)在于?上述種種要求中有不少是互相對(duì)立的。例如:為了下降內(nèi)阻,要求隔膜的孔隙率要高,但隔膜的孔隙率越高,隔膜的強(qiáng)度越差,越簡(jiǎn)單發(fā)生短路,相同,為了提高容量,隔膜要盡或許薄,但越薄強(qiáng)度越差。
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