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锂离子电池的分类及结构

来源:沃尔德   发布日期:2013-08-28   点击次数:8992

    锂离子电池按所用电解质材料的不同,可分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。
 
    锂电池按工作环境分:高温锂离子电池、低温锂离子电池、常温锂离子电池,按电解质状态分:液态锂离子电池、凝胶锂离子电池固态锂离子电池,按形状分:方形锂离子电池、圆柱型锂离子电池、椭圆形锂离子电池,按包装形式分:刚性外壳锂离子电池、软包外壳锂离子电池。
 
  锂离子电池的结构组成
  电极是电池的基本组成部分,有正极和负极组成。锂离子电池的电极材料主要包括:
  主要成分:即活性物质,是直接参加电化学反应的物质。锂离子电池的正极活性物质是锂脱嵌化合物,目前已使用有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元(镍钴锰酸锂)、磷酸亚铁锂等。负极活性物质主要有石墨化碳材料、无定形碳材料、氮化物、硅基材料、新型合金和其他材料。次要成分:不直接参加电极反应,但可以改善电池的导电性能和加工性能。主要有集流体、粘接剂和导电剂等。

  若按内部的材料组成可分为:
  化学类材料:钴酸锂(锰酸锂,镍酸锂、三元材料、磷酸亚铁锂)、石墨类负极(人造石墨、天然石墨、MCMB、改性天然石墨)、隔膜、电解液、导电剂(石墨类:KS-6,SO;导电炭黑,如SuperP、乙炔黑、科琴黑等)、PVDF(聚偏二氟乙烯,其分子量30万~60万不等,是正极最常用的粘结剂)、NMP(N-甲基吡咯烷酮,良好的有机溶剂,能较快溶解PVDF)、草酸(用于铜箔的表面清洗及微腐蚀,增强基体与粘结剂之间的粘结附着力)、SBR(丁苯橡胶,乳胶型粘结剂,SBR与CMC混合一起使用作为负极材料的水性粘结剂)、CMC(羧甲基纤维素钠,果胶,与SBR混合使用,用于分散和增稠)、PTC(高分子正温度系数热敏电阻,超过某一温度绝缘,低于该温度电学导通)、高温胶纸(对极片两端和极耳进行机械与电学保护以及作为终止带使用)、铜箔(一般使用电解铜箔,负极集流体,单双面光铜箔一般配油性料,双面毛铜箔一般配水性料)、铝箔(压延铝箔,正极集流体)等;

  五金类材料:钢壳、铝壳、盖帽、隔圈、铝带、镍带、铝镍复合带等。

    锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是21世纪发展的理想能源。

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