14500锂离子电池组成

来源:【TRD拓尔德】 发布日期:2021-06-10 分享 加入收藏 关注:865

正极材料

氧化钴锂(LiCoO2)

氧化钴锂是最早商业化使用的正极材料,也是目前最常用和用量最大的正极材料。该材料的电化学特性优异,初次循环不可逆容量损失小,充放电效率高,热稳定性好,循环寿命长和3.6V的工作电压。但是钴材料成本较高,资源缺乏,因此必须开发少用钴、不用钴的廉价材料,从而大大降低电池的成本。其他正在开发中的正极材料有氧化镍锂(LiNiO2) 、氧化锰锂(LiMn2O4) 等。                     


负极材料

负极材料关键在于能可逆地嵌入和/脱出锂离子,这类材料应具有尽可能低的电极电压,离子有较高的扩散率、高度的脱嵌可逆性、良好的电导率及热力学稳定性。目前的负极材料主要选用碳材料-石墨。

石墨材料具有成本低、比容量高(理论容量372mAh/g)、导电性好、初充电效率高、充放电电压曲线稳定的特性。石墨分为天然石墨和人造石墨,由于天然石墨在充放电时体积变化大,因此难于应用于生产中。而人造石墨通过对天然石墨的氧化进行表面改性,提高了石墨的电性能,是目前最常用和用量最大的负极材料。


电解液

电解液是电池反应过程中锂离子来回移动的载体,为了满足锂离子电池性能的要求,锂离子电池的使用的电解液应该满足以下要求:

以锂离子传导的离子电导率尽可能的高;电化学稳定的电位范围尽可能宽;良好的热稳定性,使用的温度范围尽可能的宽;良好的化学稳定性,与电池内的集流体和活性物质不发生反应;良好的安全性和尽可能低的毒性,最好能生物降解;价格低。


粘结剂

锂离子蓄电池是通过分别在铝箔和铜箔的集流体上涂正/负极活性物质并干燥而成的。在此工艺中,为了将集流体与活性物质粘在一起,要使用粘合剂。通常使用的粘合剂有聚四氟乙烯、聚亚乙烯氟等对粘合剂特性的主要要求有:

对集流体合活性物质有强的粘着性;有弹性;在干燥过程中能形成均匀的膜;对电解质的耐受性;不吸收水分;具有对正极的抗氧化性性合对负极的抗还原性。


隔膜

隔膜纸处于正极和负极之间,起隔离作用,主要是防止正极与负极直接接触而导致电池内部短路。在锂离子蓄电池中使用聚烯烃孔薄膜,其厚度在25um左右。对其性能要求是:

在使用的电解质中稳定性好;不吸收水分;对正极和负极要有优异的绝缘性;离子电导率;有足够的机械强度;有热熔性:当温度130℃左右时隔膜组织离子渗透和自动终止电池放电的功能。这种功能对电池的安全性能起很重要的作用。由于符合以上条件,最常用的隔膜是PP(聚丙烯)/PE(聚乙烯)双层微孔薄膜。


钢壳(铝壳)和盖板

钢壳(铝壳)是电池电化学反应系统的容器。盖板在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。钢壳(铝壳)和盖板均为不锈钢材质(或铝材),壳体和盖板均采用激光焊接。

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