鋰離子電池是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。下面,主要介紹的是該蓄電池的結(jié)構(gòu)。
(1)正極:活性物質(zhì),導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體。
電池放電時(shí)從外電路獲得電子的電極,此時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)。通常是電位高的電極,如鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰等。
(2)負(fù)極:活性物質(zhì)(石墨、MCMB、CMS),粘合劑、溶劑、基體。
電池放電時(shí)向外電路輸送電子的電極,此時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。通常是電位低的電極,如石墨電極。石墨電極的優(yōu)點(diǎn)是安全、循環(huán)壽命較長、價(jià)格低廉、無毒;缺點(diǎn)是質(zhì)量比和能量比較低。
(3)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(zhì)直接接觸而造成電池內(nèi)部的短路。但其仍需能讓帶電離子通過,以形成通路。
隔膜要求:(1)離子透過度大;(2)機(jī)械性強(qiáng)度適當(dāng);(3)本身為絕緣體;(4)不與電解液及電極發(fā)生反應(yīng)。
(4)電解液
其重點(diǎn)在于高安全性、高環(huán)境適應(yīng)性,主要發(fā)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(huán)境適應(yīng)性)、添加劑(阻燃、氧化還原穿梭、保護(hù)正負(fù)極成膜等)等方面,與新型正、負(fù)極材料相匹配,提高安全性、功率和容量,最終安全方便地應(yīng)用于電動車、儲能、航天以及更廣泛的領(lǐng)域。