什么是锂电池组件?

更新日期:2020-07-30 11:41:43
摘要:四 锂电池组件 ▶阴极决定锂离子电池的容量和电压锂离子电池通过锂的化学反应发电。这就是为什么锂被插入电池中并且锂空间被称为“阴极”的原因。然而,由于锂在元素...

锂电池组件
▶阴极决定锂离子电池的容量和电压
锂离子电池通过锂的化学反应发电。这就是为什么锂被插入电池中并且锂空间被称为“阴极”的原因。然而,由于锂在元素形式上不稳定,因此锂和氧的组合将氧化锂用于阴极。诸如氧化锂之类的干扰实际电池的电极反应的材料被称为“活性材料”。换句话说,在锂离子电池的阴极中,氧化锂用作活性材料。如果仔细观察阴极,会发现使用固定有阴极材料框架的薄铝箔,其中使用了由活性材料,导电添加剂和粘合剂组成的化合物。活性物质包含锂离子,并添加导电添加剂以增加导电性;粘合剂起粘合作用,有助于将活性材料和导电助剂很好地固定在铝基板上。阴极在确定电池的特性中起重要作用,因为电池的容量和电压由用于阴极的活性材料的类型决定。锂含量越高,容量越大;阴极和阳极之间的电势差越大,电压越高。阳极的电势差非常小,取决于它们的类型,但是对于阴极,电势差通常相对较高。因此,阴极在确定电池电压方面起着重要作用。

▶阳极通过电线发送电子
类似于阴极,阳极基板也涂覆有活性材料。阳极的活性材料使电流流过外部电路,同时允许从阴极释放的锂离子可逆地吸收/发射。电池充电时,锂离子存储在阳极而不是阴极中。此时,当电线将阴极连接到阳极(处于放电状态)时,锂离子自然会通过电解质流回阴极,并且与锂离子分离的电子(e-)会沿着电线产生电流。为了使用具有稳定结构的阳极石墨,并在阳极基板上涂覆活性材料,导电添加剂和粘合剂。由于石墨的最佳质量(例如结构稳定性,低电化学反应性),在存储大量锂离子和价格较高的条件下,该材料被认为适合用于阳极。

 

▶电解质只允许离子移动
在说明正极和负极时,提到锂离子穿过电解质,电子穿过导线。这是在电池中使用电能的关键。如果离子流过电解质,我们不仅不能使用电力,而且还会危害安全。电解质是重要的成分。它被用作仅能在阴极和阳极之间移动锂离子的介质。对于电解质,主要使用具有高离子传导性的材料,使得锂离子容易来回移动。电解质由盐,溶剂和添加剂组成。溶解的盐是锂离子移动的通道,溶剂是用于溶解盐的有机液体,并且出于特定目的添加了少量添加剂。以这种方式产生的电解质仅允许离子移动到电极,而不允许电子通过。另外,锂离子的移动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
尽管正极和负极决定了电池的基本性能,但电解质和保护板决定了电池的安全性。隔板充当物理屏障,以保持阴极和阳极分离。它可以防止电子直接流动,仅允许离子通过内部微孔。因此,它必须满足所有物理和电化学条件。