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锂电池必不可少的四个组件

2021-02-04 ryder

注意!锂电池的这四个组成部分是不可缺少的!


电池由四个重要部件组成:阴极、阳极、电解液和防护板。锂电池的每个组件都是必不可少的,因为没有它就无法工作。


锂电池有四个组成部分


阴极决定锂电池的容量和电压


锂电池通过锂的化学反应来发电。这就是为何锂被插入电池,锂空间被称为阴极。然而,由于锂是不稳定的单质形式,锂和氧结合,锂氧化物被用于阴极。和锂氧化物相同,真正电池的电极反应所涉及的材料被称为活性材料。换句话说,锂氧化物被用作锂电池正极的活性材料。假如你仔细观察阴极,你会看到一个薄薄的铝箔框架用来固定阴极涂层,它是由活性材料、导电添加剂和粘合剂组成的化合物。活性材料中含有锂离子,并添加导电添加剂以新增电导率。该粘合剂作为粘结剂,帮助活性材料和导电添加剂很好地固定在铝基板上。阴极在决定电池特性方面起着重要的用途,因为电池的容量和电压是由阴极所用的活性材料类型决定的。锂含量越高,容量越大;阴极和阳极之间的电位差越大,电压越高。根据不同的类型,阳极的电位差很小,但阴极的电位差通常相对较高。因此,阴极在电池电压的确定中起着重要的用途。


阳极通过导线输送电子


与阴极相同,阳极衬底也涂有活性物质。阳极的活性材料作为电流通过外部电路,允许锂离子的可逆吸收/发射从阴极释放。当电池充电时,锂离子储存在阳极而不是阴极。此时,当导线连接阴极和阳极(放电状态)时,锂离子通过电解质自然地回流到阴极,与锂离子分离的电子(e-)沿导线出现电流。与结构稳定的阳极石墨和涂有活性材料、导电添加剂和胶粘剂的阳极基材配套使用。由于石墨的结构稳定性和较低的电化学反应活性等优势,这种材料被认为适合用于锂离子储存量大且价格昂贵的阳极。


电解质只允许离子移动


在解释阴极和阳极时,提到锂离子通过电解液,电子通过导线。这是电池用电的关键。假如离子流经电解液,我们不仅不能用电,还会危及安全。电解质是重要的组成部分。它被用作一种只能在阴极和阳极之间移动锂离子的介质。关于电解质,使用高离子电导率的材料,使得锂离子很容易来回移动。电解质由盐、溶剂和添加剂组成。溶解盐是锂离子移动的通道,溶剂是用于溶解盐的有机液体,添加少量的添加剂用于特定目的。以这种方式出现的电解液只允许离子移动到电极上,而不允许电子通过。此外,锂离子移动的速度取决于电解质的类型。因此,只能使用满足严格条件的电解质。


保护板,阴极和阳极之间的绝对屏障


虽然阴极和阳极决定了电池的基本性能,但电解液和保护板决定了电池的安全性。分离器作为一个物理屏障,使阴极和阳极分开。它阻止电子直接流动,只允许离子通过内部孔隙。因此,它必须满足所有的物理和电化学条件。


到目前为止,我们已经研究了决定锂电池性能的四个重要组件。该行业一直在加紧研究和开发新材料,以提高电池性能,同时继续努力提高现有材料和核心技术的性能。通过对高容量/高效率锂电池的创新,相信将会丰富全世界人类的生活

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