锂离子电池的结构和工作原理（图解）

大家好，小太来为大家解答以上问题。锂离子电池的结构和工作原理，图解很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

00-1010锂离子电池多以正极材料命名。比如磷酸铁锂电池，就是以磷酸亚铁锂为正极材料的锂离子电池；三元锂电池是以镍钴锰酸锂Li(NiCoMn )O2为正确电极材料的锂离子电池。锂离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜和外壳组成。其中正极材料、负极材料、电解液和隔膜被称为锂离子电池的四大核心部件。(1)阴极材料：

正极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一，其性能和价格对锂离子电池有很大影响。目前研发成功并应用的正极材料主要有钴酸锂、磷酸亚铁锂、锰酸锂、锰酸镍钴锂(NCM)、铝酸镍钴锂(NCA)等三元材料。在锂离子电池中，正极材料占有很大的比重(正负电极材料的质量比为31~41)。(2)阳极材料3360

锂离子电池负极材料是充电过程中锂离子和电子的载体，起到储能和释能的作用。负极材料占电池成本的5%~ 15%，碳材料是锂离子电池应用最广泛的负极材料。

电解液：

电解液是锂离子电池中用来输送锂离子的载体，通常由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂离子电池的正极和负极之间起着传导锂离子的作用。电解液一般由高纯有机溶剂、电解质锂盐和相关添加剂在一定条件下按一定比例组成。(4)隔膜3360

隔板位于电池的正极板和负极板之间，起绝缘作用，是关键的内部部件之一。隔膜的性能决定了电池的横截面结构和内阻，直接影响电池容量、循环寿命和安全性能。隔板的主要作用是分隔电池的正极和负极，防止两个电极接触和短路，同时也允许电解液的锂离子通过。由于锂离子电池正负极的材料和制造工艺不同，其性能参数存在一定差异。性能参数对比见表3-3。其中，钴酸锂电池稳定性差，价格高，很少用作动力电池。

性能参数

钴酸锂

三元锂

锰酸锂

磷酸铁锂

平台/V

3.7

3.7

3.8

3.2

最大电压/V

4.2

4.2

4.2

3.7

最低电压/V

2.6

3.0

2.5

2.65

循环寿命

300

八百

500

2000

环保性能

钴轴承

钴、镍

无毒的

无毒的

安全性能

贫穷

较好的

好的

优秀的

适用领域

小型电池

小电池，

小功率蓄电池

动力蓄电池

动力电池，

超级容量电池

锂离子电池性能参数的比较

00-1010 (1)放电过程

锂离子电池虽然种类繁多，但工作原理大致相同。锂离子电池放电时，电子和锂离子Li同时移动，电子通过外电路导体从负极跑到正极。李从透镜结构的负极“脱插”到电解液中，“穿过”隔膜上的绕孔，“游”到正极晶体的缝隙中，与经过外电路的电子结合。

放电过程

(2)充电过程

充电时，晶体阴极材料上的锂分为锂离子和电子。电子从外部充电，电路运行到阴极。李从阴极“脱嵌”到电解液中，“穿过”振膜上的绕孔，“嵌入”透镜结构的阴极，与电子结合。因为Li从正极“脱嵌”并通过电解质插入负极，所以负极处于富锂状态。

充电过程

锂离子电池

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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