鋰離子電池結(jié)構(gòu)認知01鋰離子電池組成四要素02正極03負極04電解液05隔膜01鋰離子電池組成四要素一、鋰離子電池組成四要素電池結(jié)構(gòu)正極具有層狀結(jié)構(gòu)的鋰鹽和鋰的金屬氧化物，主要為LiFePO4、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCoyMnzO2

。電解液以有機物為溶劑的鋰鹽無機鋰鹽LiBF4、LiPF6、LiAsF6等含氟有機鋰鹽。負極具有石墨結(jié)構(gòu)的碳材料主要為石墨、非石墨化碳。隔膜只允許鋰離子Li+往返通過，阻止電子e-通過，在正負極之間起到絕緣作用。通常由多孔高分子膜組成，主要為聚乙烯PE，聚丙烯PP、PP/PE、PP/PE/PP。02正極二、正極電池正極指電源中電位（電勢）較高的一端。鋰離子電池的正極材料主要包括LiFePO4、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCoyMnzO2等富鋰材料。項目磷酸鐵鋰錳酸鋰鈷酸鋰鎳酸鋰鎳鈷錳三元材料材料主成分LiFePO4LiMn2O4LiMnO2LiCoO2LiNiO2LiNiCoMnO2理論能量密度（mAh/g）170148286274274278實際能量密度（mAh/g）130-140100-120200135-140190-210155-165電壓（V）3.2-3.73.8-3.93.4-4.33.62.5-4.13.0-4.5循環(huán)性（次）＞2000＞500差＞300差＞800過渡金屬非常豐富豐富豐富貧乏豐富貧乏環(huán)保性無毒無毒無毒鈷有放射性鎳有毒鈷、鎳有毒安全性能好良好良好差差尚好適用溫度(℃)-20～75＞50快速衰減高溫不穩(wěn)定-20～55N/A-20～55二、正極正極材料要求具備的特征具有較高的氧化還原點位，使電池輸出電壓高。Li+在正極材料中大量可逆的嵌入和脫嵌，以使電池有高容量。在嵌鋰和脫鋰時，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，以保證良好的循環(huán)性能。具有較高的電導率，以使電池大電流充放電性能好?；瘜W穩(wěn)定性好，不與電解質(zhì)發(fā)生反應。具有較大的擴散系數(shù)，便于快速充放電。價格便宜，對環(huán)境無污染。LiFePO4

LiCoO203負極三、負極電池負極指電源中電位（電勢）較低的一端。鋰離子電池的負極材料主要分碳材料和非碳材料兩類。碳材料包括人造石墨、天然石墨、中間相碳微球等；非碳材料包括硅基、鈦基、錫基、氮化合物等。材料理論容量（mAh/g）加工性能缺點石墨類372優(yōu)容量低硅基材料4200優(yōu)體積變化大鈦酸鋰175優(yōu)容量低金屬鋰3860不穩(wěn)定產(chǎn)生枝晶錫基合金800~900不穩(wěn)定體積變化大三、負極負極材料要求具備的特征負極氧化還原電位盡可能低，得到高的電池輸出電壓。Li+能夠快速、可逆的嵌入和脫出，以便得到高的容量。Li+嵌入、脫出的可逆性好，主體結(jié)構(gòu)沒有或者變化很小，以保證良好的循環(huán)性能。具有較高的電導率，能使電池大電流充放電。具有良好的化學穩(wěn)定性，形成SEI膜后不與電解液反應。Li+嵌入、脫出過程中，電極電位變化盡量小，保持電池電壓的平穩(wěn)。具有較大擴散系數(shù)，便于快速充放電。04電解液四、電解液電解液是在有機溶劑中溶有電解質(zhì)鋰鹽的離子型導體，是實現(xiàn)鋰離子在正負極遷移的媒介，對鋰離子電池容量、工作溫度、循環(huán)效率以及安全性都有重要影響。常見的電解液由溶劑、鋰鹽、添加劑組成。電解液溶劑鋰鹽添加劑解離鋰鹽、提供Li+傳輸介質(zhì)：碳酸乙烯酯（EC）、二乙基碳酸酯（DEC）、二甲基碳酸酯（DMC）、乙基甲基碳酸酯（EMC）等提供載流子：Li+（LiBF4、LiPF6、LiAsF6）改善SEI膜性能、防過充、阻燃抑制產(chǎn)氣等四、電解液電解液特性要求良好的溶解性和高的離子電導率。電化學穩(wěn)定的電位范圍寬。熱穩(wěn)定性好，工作溫度范圍寬?；瘜W穩(wěn)定性好，與集流體及活性物質(zhì)不反應。價格便宜，無毒，無環(huán)境污染。05隔膜五、隔膜材質(zhì)PPPEPP/PE/PP結(jié)構(gòu)單層單層、雙層三層生產(chǎn)方法干法干法、濕法干法優(yōu)點耐熱性好、透過性好機械強度高、低溫閉孔（閉孔溫度約為130℃）綜合了PP、PE膜的優(yōu)點，機械強度高，安全性能好缺點安全關(guān)閉溫度（閉孔溫度＞140℃）高于PE耐高溫性不如PP透過性差常見的隔膜有聚丙烯PP、聚乙烯PE、PP/PE/PP復合膜。隔離正、負極，并使電池內(nèi)部的電子不能自由穿過。能夠讓電解液中的離子在正負極間自由通過。隔膜的主要作用：五、隔膜隔膜的性能要求化學穩(wěn)定性：耐有機溶劑；機械性能：拉伸強度高，穿刺強度高；熱穩(wěn)定性：收縮率低，具有較低的閉孔溫度和較高的破膜溫度；透過率：透氣性好，孔隙率高，孔徑分布均勻；表面無靜電：不吸塵，易分離；電解液浸潤性：與電解液相容性好，吸液率高；均勻性：厚度、透過率