1、锂 电 池 的 概 况1.1 锂电池的概念电池按工作性质可以分为一次电池和二次电池。一次电池是指不可以循环使用的电池,如碱锰电池、锌锰电池等。二次电池指可以多次充放电、循环使用的电池,如先后商业化应用的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池。锂电池种类较多,根据锂的存在状态,分为锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池内含金属态的锂,为一次电池不可充电,属于原电池。我们通常所说的锂电池的全称应该是锂离子电池(简称 LIB)。它以碳为负极,以含锂的化合物作正极;在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池名称的由来。1.2 锂电池的构造锂离子电池由正极、负极、电解液和隔膜等组成。正极:由
2、含锂的过渡金属氧化物组成,常用的材料有钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂;负极:石墨、石墨化碳材料、改性石墨、石墨化中间相碳微粒;电解液:一种有机电解液,大部分是由六氟磷酸锂(LiFL6)加上有机溶剂配成。(六氟磷酸锂由五氯化磷和溶解在无水氟化氢中的氟化锂反应结晶而成);隔膜:一种特殊的复合膜,它的功能是隔离正负极,阻止电子穿过,同时能够允许锂离子通过,从而完成在电化学充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。目前主要是聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)微孔膜。1.3 锂电池原理当外部电源给电池充电,此时正极上的电子 e 从通过外部电路跑到负极上,锂离子 Li+从正极“ 跳进”电解液里,“爬过” 隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。当电池放电时,机理与充电是刚好是相反的。1.4 锂电池的技术特点锂电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。随着技术的不断进步锂电池已经在消费电子产品中得到广泛的应用,未来将在新能源交通工具及储能等领域大显身手。