鋰離子電池現(xiàn)已廣泛被大家使用的鋰離子電池是由鋰電池發(fā)展而來的。所以在認(rèn)識鋰離子電池之前,我們先來介紹一下鋰電池。舉例來講,以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的負(fù)極材料
是鋰金屬,正極材料是碳材。按照大家習(xí)慣上的命名規(guī)律,我們稱這種電池為鋰池。鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰,負(fù)極材料是碳材。電池通過正極產(chǎn)生的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來實(shí)現(xiàn)
電池的充放電過程,為了區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的鋰電池,所以人們稱之為鋰離子電池。
鋰離子電池的廣泛用途
發(fā)展高科技的目的是為了使其更好的服務(wù)于人類。鋰離子電池自1990年問世以來,因其卓越的性能得到了迅猛的發(fā)展,并廣泛地應(yīng)用于社會。鋰離子電池以其它電池所不可比擬的優(yōu)勢迅速占領(lǐng)了許多領(lǐng)
域,象大家熟知的移動電話、筆記本電腦、小型攝像機(jī)等等,且越來越多的國家將該電池應(yīng)用于軍事用途。應(yīng)用表明,鋰離子電池是一種理想的小型綠色電源。
鋰離子電池的主要構(gòu)成
1、電池蓋
2、正 極----活性物質(zhì)為氧化鈷鋰
3、隔 膜----一種特殊的復(fù)合膜
4、負(fù) 極----活性物質(zhì)為碳
5、有機(jī)電解液
6、電池殼
鋰離子電池的優(yōu)越性能
我們經(jīng)常說的鋰離子電池的優(yōu)越性是針對于傳統(tǒng)的鎳鎘電池(Ni/Cd)和鎳氫電池(Ni/MH)來講的。那么,鋰離子電池究竟好在哪里呢?
1、工作電壓高
2、比能量大
3、循環(huán)壽命長
4、自放電率低
5、無記憶效應(yīng)
6、無污染
鋰離子電池的工作原理
大家都已知道,鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰,負(fù)極是碳。鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當(dāng)對電池進(jìn)行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動到負(fù)極。
而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。
同樣道理,當(dāng)對電池進(jìn)行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動回到正極?;氐秸龢O的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。
不難看出,在鋰離子電池的充放電過程中,鋰離子處于從正極 → 負(fù)極 →正極的運(yùn)動狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象優(yōu)秀的運(yùn)動健將,在
搖椅的兩端來回奔跑。所以,專家們又給了鋰離子電池一個可愛的名字搖椅式電池。
鋰離子電池的組裝過程
鋰離子電池的工藝技術(shù)非常嚴(yán)格、復(fù)雜,這里只能簡單介紹一下其中的幾個主要工序。
1、制漿 用專門的溶劑和粘接劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合,經(jīng)高速攪拌均勻后,制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。
2、涂膜 將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面,烘干,分別制成正 負(fù)極極片。
3、裝配 按正極片--隔膜--負(fù)極片--隔膜自上而下的順序放好,經(jīng)卷繞制成電池極芯,再經(jīng)注入電解液、封口等工藝過程,即完成電池的裝配過程,制成成品電池。
4、化成 用專用的電池充放電設(shè)備對成品電池進(jìn)行充放電測試,對每一只電池都進(jìn)行檢測,篩選出合格的成品電池,待出廠。
鋰離子電池的安全特性
鋰離子電池已非常廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活中,所以它的安全性能絕對應(yīng)該是鋰離子電池的第一項(xiàng)考核指標(biāo)。對于鋰離子電池安全性能的考核指標(biāo),國際上規(guī)定了非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),一只合格的鋰離
子電池在安全性能上應(yīng)該滿足以下條件。