锂离子电池

二维码

锂是锂离子电池的主题，，，，，，，，它是最轻的金属元素，，，，，，，，金属锂的比沉只有水的一半，，，，，，，，铝是较轻的金属，，，，，，，，锂的比沉只有铝的五分之一。。。。。锂的电负性是所有金属中最负的，，，，，，，，锂离子的还原电位高达-3V。。。。。凭据推算，，，，，，，，1克锂转化为锂离子时所能得到的电荷数为3860mAh。。。。。锂电池的钻研可追忆到20世纪50年代，，，，，，，，于70年代进入实用化，，，，，，，，因其拥有比能量高、电池电压高、工作温度领域宽、贮存寿命长蹬着点，，，，，，，，已宽泛利用于军事和民用电器钟祝。。。。锂离子电池与锂电池在道理上的一样之处是：两种电池选取一种能使锂离子嵌入和脱出的金属氧化物或硫化物作为正极，，，，，，，，选取一种有机溶剂—无机盐系统作为电解质。。。。。分歧之处是：在锂离子电池当选取可使锂离子嵌入和脱出的碳资料包办纯锂作为负极。。。。。锂电池的负极（阳极）选取金属锂，，，，，，，，在充电过程中，，，，，，，，金属锂会在锂负极上沉积，，，，，，，，产生枝晶锂。。。。。枝晶锂可能穿透隔阂，，，，，，，，造成电池内部短路，，，，，，，，以至产生爆炸。。。。。为克服锂电池的不及，，，，，，，，提供电池安全靠得住性，，，，，，，，因而锂离子电池应运而生。。。。。

锂离子电池的利益重要表此刻：体积幼、沉量轻、能量密度高、输出功率大；；；；；；；均匀输出电压高(约3.6V)，，，，，，，，为Ni-Cd、Ni-MH电池的三倍；；；；；；；工作温度领域宽，，，，，，，，通常能在-20-45℃，，，，，，，，进展值为-40-70℃；；；；；；；无影象效应；；；；；；；可急剧充放电，，，，，，，，充放电效能高，，，，，，，，可达100%；；；；；；；无环境传染；；；；；；；

锂离子电池是指其中的Li⁺嵌入和脱逸正负极资料的一种可充放电的高能电池，，，，，，，，其正极资料通常选取插锂化合物，，，，，，，，如LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄等，，，，，，，，负极选取锂-碳层间化合物Li_xC₆，，，，，，，，电解质为了溶化锂盐（如LiPF₆、LiAsF₆、LiClO₄等）的有机溶剂。。。。。溶剂重要有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）和氯碳酸酯（ClMC）等。。。。。在充放电过程中，，，，，，，，Li⁺在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，，，，，，，，被形象称为“摇椅电池”（Rocking Chair Batteries，，，，，，，，缩写为RCB）或“羽毛球电池”，，，，，，，，如图所示。。。。。

锂离子电池的化学表白式为：（-）C_n∣ LiPF₆- EC + DEC ∣ LiM_XO_y（+）

充电

其电池反映则为：LiM_XO_y+ nC ? Li _1-x M_XO_y+ Li_xC_n

放电

锂离子电池现实上是一种锂离子浓差电池，，，，，，，，充电时，，，，，，，，Li⁺从正极脱出，，，，，，，，经过电解质嵌入到负极，，，，，，，，负极处于富锂状态，，，，，，，，正极处于贫锂状态，，，，，，，，同时电子的赔偿电荷从表电路供给碳负极，，，，，，，，以确保电荷的平衡。。。。。即负极得到电子，，，，，，，，属还原反映，，，，，，，，而正极失去电子，，，，，，，，属氧化反映；；；；；；；放电时则相反，，，，，，，，Li⁺从负极脱出，，，，，，，，经过电解质嵌入到正极，，，，，，，，正极处于富锂状态，，，，，，，，即正极得到电子，，，，，，，，属还原反映，，，，，，，，而负极失去电子，，，，，，，，属氧化反映。。。。。在正常的充放电情况下，，，，，，，，锂离子在层状结构的碳资料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出，，，，，，，，通常只引起资料的层面间距变动，，，，，，，，不粉碎其晶体结构，，，，，，，，在充放电过程中，，，，，，，，负极资料的化学结构根基不变。。。。。因而，，，，，，，，从充放电反映的可逆性看，，，，，，，，锂离子电池反映是一种梦想的可逆反映。。。。。

锂离子电池各组件或资料要求：

①正极

②负极

③隔阂：

搁置于两极之间，，，，，，，，作为隔离电极的装置，，，，，，，，藉以预防两极上的活性物质直接接触而造成电池内部的短路。。。。。但隔阂仍需能让带电离子通过，，，，，，，，以形成通路。。。。。

要求：离子透过度大；；；；；；；机械性强度适当；；；；；；；自身为绝缘体；；；；；；；不与电解液及电极产生反映。。。。。

资料：单层PE（聚乙烯）或者三层复合PP（聚丙烯）+PE+PP

厚度：单层通常为0.016～0.020mm

三层通常为0.020～0.025mm

④ 电解液

性质：无色通明液体，，，，，，，，拥有较强吸湿性。。。。。

利用：重要用于可充电锂离子电池的电解液，，，，，，，，只能在干燥环境下使用操作（如环境水分幼于20ppm的手套箱内）。。。。。

规格：溶剂组成 DMC:EMC:EC =1:1:1 （沉量比）

LiPF₆浓度 1mol/l

质量指标：密度（25℃）g/cm³ 1.23±0.03

水分（卡尔费休法） ≤20ppm

游离酸（以HF计） ≤50ppm

电导率（25℃） 10.4±0.5 ms／cm

锂离子电池出产工艺流程

锂离子电池的定名

(1) 圆柱形的定名

用三个字母和5位数字来暗示，，，，，，，，前两个字母暗示锂离子电池(LI)，，，，，，，，后一个字母暗示圆柱形(R)，，，，，，，，前两位数字暗示以mm为单元的**直径，，，，，，，，后三位数字暗示以0.lmm为单元的**高度，，，，，，，，如LIR18500即暗示直径为18mm，，，，，，，，高50mm的圆柱形锂离子电池。。。。。

(2) 方形的定名

用三个字母和6位数字来暗示，，，，，，，，前两个字母暗示锂离子电池(LI)，，，，，，，，后一个字母暗示方形(S)，，，，，，，，前两位数字暗示以mm为单元的**厚度，，，，，，，，中央两位数字暗示以mm为单元的宽度，，，，，，，，后两位数字以mm为单元的**高度，，，，，，，，如LIS043048即暗示厚度为4mm，，，，，，，，宽30mm，，，，，，，，高48mm的方形锂离子电池。。。。。

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