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Aigtek科普:鋰離子電池結構及其材料介紹

作者:Aigtek 閱讀數:0 發布時間:2022-06-09 00:00:00

鋰離子電池結構

正極:活性物質,導電劑、溶劑、粘合劑、基體。

電池放電時從外電路獲得電子的電極,此時電極發生還原反應。通常是電位高的電極。鋰離子電池中的鈷酸鋰、錳酸鋰電極等。

負極:活性物質(石墨、MCMB、CMS),粘合劑、溶劑、基體。

電池放電時向外電路輸送電子的電極,此時電極發生氧化反應。通常是電位低的電極,鋰離子電池中石墨電極

鋰電池結構及其材料介紹.png

隔膜

隔膜是放置于兩極之間,作為隔離電極的裝置,藉以避免兩極上的活性物質直接接觸而造成電池內部的短路。但隔膜仍需能讓帶電離子通過,以形成通路。


   隔膜.png

鋰離子電池電芯原材料

正極材料

正極材料在鋰電池中市場容量最大、附加值較高,大約占鋰電池成本30%,毛利率低則15%,高則70%以上。

目前已批量應用于鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。

 

負極材料

負極材料占鋰電成本比例較低,主要有碳負極材料和非碳負極材料。 

碳負極材料:被目前商品鋰離子電池廣泛采用。 

優點:安全、循環壽命較長,價格低廉、無毒。 

缺點:質量比能量比較低。

非碳負極材料: 按組成分為鋰過渡金屬氮化物、過渡金屬氧化物和納米合金材料。

優點:有很高的體積能量密度。

缺點:循環穩定性差,不可逆容量較大,制備成本較高,尚未產業化。

負極材料未來以提高容量和循環穩定性為目標,將碳材料與各種高容量非碳負極材料復合以開發高容量、非碳復合負極材料。

隔膜材料

市場化的隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)為主的聚烯烴(Polyolefin)類隔膜,其中PE 產品主要由濕法工藝制得,PP 產品主要由干法工藝制得。

 

隔膜材料.png 

  

電解液

鋰離子電池電解液材料重點在于高安全性、高環境適應性,主要發展將集中在:新型溶劑(工作溫度范圍拓寬)、離子液體、新型鋰鹽(提高環境適應性)、添加劑(阻燃、氧化還原穿梭、保護正負極成膜等)等方面,與新型正、負極材料相匹配,提高安全性、功率和容量,最終安全方便地應用于電動車、儲能、航天以及更廣泛的領域。

本文有關鋰電池知識科普由西安安泰電子發布,Aigtek是國內專業從事測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業,一直專注于功率放大器、線纜測試儀、計量校準源等測試儀器產品的研發與制造。如想了解更多有關相關科普,請持續關注安泰電子官網m.gairou.cn或撥打029-88865020。


原文鏈接:http://m.gairou.cn/news/797.html
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