鋰離子電池的四大組成

如今，我們看到許多家電巨頭紛紛推出無線吸塵器。該設(shè)備深受許多用戶的喜愛，因?yàn)樗鼈冑|(zhì)量輕，即使是兒童也可以駕駛，且具有強(qiáng)大的吸力。無繩真空吸塵器的誕生在很大程度上歸功于鋰離子電池。輕巧，高能量密度的鋰離子電池，具有比其他電池更高的容量和效率廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，從小型家電，IT設(shè)備到電動(dòng)工具，儲(chǔ)能系統(tǒng)和電動(dòng)汽車。

那么如此神奇的鋰離子電池是由什么組成的呢？

鋰離子電池主要由四個(gè)主要部件組成：陰極，陽(yáng)極，電解質(zhì)和隔膜。鋰離子電池的每個(gè)組件都是必不可少的，因?yàn)楫?dāng)缺少其中一個(gè)組件時(shí)它無法正常工作。

"陰極"決定鋰離子電池的容量和電壓

鋰離子電池通過鋰的化學(xué)反應(yīng)發(fā)電。這就是為什么電池會(huì)使用鋰并且鋰的空間被稱為"陰極"的原因。然而，由于鋰以元素形式不穩(wěn)定，鋰和氧的組合-氧化鋰用于陰極。與氧化鋰一樣介入實(shí)際電池的電極反應(yīng)的材料稱為"活性材料"。

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充電溫度：0~45℃
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-40℃最大放電倍率：1C
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換句話說，在鋰離子電池的陰極中，使用氧化鋰作為活性材料。如果仔細(xì)觀察陰極，您會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)薄鋁箔用于固定陰極涂層的框架。它是用由活性材料，導(dǎo)電添加劑和粘合劑組成的化合物?；钚圆牧虾袖囯x子，添加導(dǎo)電添加劑以增加導(dǎo)電性;粘合劑有助于活性材料和導(dǎo)電添加劑在鋁基材上良好地固定。陰極在確定電池特性方面起著重要作用，因?yàn)殡姵氐娜萘亢碗妷菏怯捎糜陉帢O的活性材料類型決定的。鋰含量越高，容量越大;陰極和陽(yáng)極之間的電位差越大，電壓越高。陽(yáng)極的電位差很小，取決于它們的類型，但對(duì)于陰極，電位差通常相對(duì)較高。因此，陰極在確定電池電壓方面起著重要作用。

"陽(yáng)極"通過電線發(fā)送電子

與陰極一樣，陽(yáng)極基板也涂有活性材料。陽(yáng)極的活性材料起到使電流流過外部電路的作用同時(shí)允許從陰極釋放的鋰離子的可逆吸收/發(fā)射。當(dāng)電池正在充電時(shí)，鋰離子存儲(chǔ)在陽(yáng)極而不是陰極中。此時(shí)，當(dāng)導(dǎo)線將陰極連接到陽(yáng)極（放電狀態(tài)）時(shí)，鋰離子通過電解質(zhì)自然地流回陰極，并且與鋰離子分離的電子（e-）沿著導(dǎo)線發(fā)電。對(duì)于使用具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極石墨，并且陽(yáng)極基板涂覆有活性材料，導(dǎo)電添加劑和粘合劑。由于石墨的最佳品質(zhì)，如結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、低電化學(xué)反應(yīng)性，在儲(chǔ)存大量鋰離子和價(jià)的條件下，該材料被認(rèn)為適合用于陽(yáng)極。

"電解質(zhì)"僅允許離子移動(dòng)

當(dāng)解釋關(guān)于陰極和陽(yáng)極時(shí)，提到鋰離子穿過電解質(zhì)和電子穿過電線的情況。這是在電池中使用電力的關(guān)鍵。如果離子流過電解液，我們不僅不能用電，還會(huì)危及安全。電解質(zhì)是起重要作用的成分。它是能夠僅在陰極和陽(yáng)極之間移動(dòng)鋰離子的介質(zhì)。

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應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

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對(duì)于電解質(zhì)，主要使用具有高離子傳導(dǎo)性的材料，使得鋰離子容易來回移動(dòng)。電解質(zhì)由鹽，溶劑和添加劑組成。鹽是鋰離子移動(dòng)的通道，溶劑是用于溶解鹽的有機(jī)液體，并且為了特定目的添加少量添加劑。以這種方式產(chǎn)生的電解質(zhì)僅允許離子移動(dòng)到電極并且不讓電子通過。另外，鋰離子的移動(dòng)速度取決于電解質(zhì)類型。因此，只能使用滿足嚴(yán)格條件的電解質(zhì)。

"隔膜"-陰極和陽(yáng)極之間的絕對(duì)屏障

雖然陰極和陽(yáng)極決定了電池的基本性能，但電解質(zhì)和隔膜決定了電池的安全性。隔板用作物理屏障，保持陰極和陽(yáng)極分開。它可以防止電子的直接流動(dòng)，并且只能讓離子通過內(nèi)部微孔。因此，它必須滿足所有物理和電化學(xué)條件。