工業鋰電池組的電芯種類,鋰電池電芯設計原理及結構

來源：存能電氣  日期：2019-11-07 14:26  瀏覽量：次

　　工業鋰電池組的電芯種類，鋰電池電芯設計原理及結構。對于我們而言，無論是手機的鋰電池，還是電動車的電瓶再或是電動汽車的能源，都可以是鋰電池。隨著鋰電池的應用越來越廣泛，大電流、大容量的電池需求量日益增大，鋰電池組的電芯要求也嚴格。下面存能小編簡單為大家介紹一下工業鋰電池組的電芯種類、設計原理及結構，幫助大家更好的了解鋰電池，更好的應用鋰電池。

　　工業鋰電池組的電芯種類

　　●錳酸鋰在工業鋰電池電芯中，歷史使用時間較長的一種電芯材料，它的安全性是比較高的，尤其是抗過充能力強。另外，它的材料價格也比較便宜，并且對生產工藝要求相對不高。但它也存在著明顯的缺陷，錳酸鋰的高溫性能不佳。

　　●磷酸鐵鋰它的安全性是首屈一指的，其電池正極材料不含任何對人體有害的重金屬元素，同時壽命也是很長在100%磷酸鐵鋰的優點是在于它的安全性和使用壽命上，但是它有和錳酸鋰相對的缺點，就是它的低溫性能不佳。

　　●三元鋰在同一只電芯內部會形成協同效應，能夠同時具備材料結構的穩定性、活性和低成本三個特性，但是其安全性不佳，如果發生熱失控就會產生大量的有毒氣體，危險性較大。

　　鋰電池電芯設計原理及結構

　　▲設計原理

　　鋰電池組是由陰極和陽極組成，分離并通過電解質連接。電解質傳導離子但是電子的絕緣體。在充電狀態下，陽極含有高濃度的嵌入鋰，而陰極含有鋰。在放電期間，鋰離子離開陽極并通過電解質遷移到陰極，而其相關的電子被集電器收集以用于為電氣裝置供電。模塊和電池中的單元設計和組合差別很大。

　　鋰電池中的電極始終是固體材料。可以根據它們的電解質區分離子類型，所述電解質可以是液體，凝膠或固態組分。凝膠和固態電池中的電解質代表結構部件，并且不需要額外的保護板來有效地分離電極和避免短路。形狀可以是圓柱形和棱柱形。

　　▲結構

　　(1)正極材料：電極電勢較高、結構穩定的具有嵌鋰能力的層狀或尖晶石結構的過渡金屬氧化物或聚陰離子型化合物，如鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。

　　(2)負極材料：電位接近鋰電位、結構穩定的并可大量儲鋰的層狀石墨、金屬單質及金屬氧化物，如石墨、中間相碳微球、鈦酸鋰導電集流體使用厚度7-15微米的電解銅箔等。

　　(3)隔膜：一種經特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結構，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。

　　(4)有機電解液：溶有電解質鋰鹽的有機溶劑，提供鋰離子，聚合物的則使用凝膠狀電解液。

　　(5)電池外殼：分為鋼殼、鋁殼、鍍鎳鐵殼、鋁塑膜等。還有電池的蓋帽，也是電池的正負極引出端。

　　鋰離子電池早已滲透到人類社會的方方面面，在支持工業化社會的正常運作方面，起著無可替代的作用。電池雖小，但它所涉及到的方面卻極其復雜，因此，研究者還需根據背景信息進行細致考察并得出合理的結論。