文档介绍：第四章锂离子电池基本结构Li-ionBattery一、锂离子电池的组成电池组成正极LiCoO2 、 LiNiO2 、 LiMn2O4 等负极人造石墨系列、天然石墨系列、焦炭系列等电解质有机溶剂电解质(液态) 聚合物电解质(固态、凝胶)正极采用锂化合物(LiCoO2/LiNiO2/LiMn2O4/LiFePO4等);负极采用石墨层间化合物LiXC6;隔膜聚烯烃微孔膜(PE/PP);电解液锂盐的有机溶液(LiPF6+PC/EC/DMC)外壳五金件铝/钢壳、盖板、极耳、绝缘片锂离子电池结构示意图1、锂离子电池结构——正极(1)正极物质:活性物质、导电剂(碳黑)、黏结剂(2)正极集流体:Al箔(3)正极极耳:Al带组成正极极耳:铝带()正极物质:钴酸锂+碳黑+PVDF正极集流体:铝箔(约20µm厚)2、锂离子电池结构——负极(1)负极物质:活性物质、黏结剂(2)负极集流体:Cu箔(3)负极极耳:Ni带组成负极极耳:镍带()负极物质:石墨+PVDF负极集流体:铜箔(约15µm厚)3、锂离子电池结构——隔膜材质:单层PE(聚乙烯)或三层复合PP(聚丙烯)+PE+PP厚度:单层一般为16~20µm三层一般为20~25µm4、锂离子电池结构——电解液组成:锂盐(LiPF6浓度1mol/L)+有机溶剂(PC:EC:DMC=1:1:1)性质:无色透明液体,具有较强吸湿性。应用:只能在干燥环境下使用(如真空干燥的手套箱,环境水分小于20ppm)。二、锂离子电池对正、负极材料的要求(1)具有稳定的层状或隧道的晶体结构(3)有平稳的电压平台(2)具有较高的比容量(4)正、负极材料具有高的电位差(5)具有较高的离子和电子扩散系数(6)环境友好三、锂离子电池正极材料研究现状大多数可作为锂离子电池的活性正极材料是含锂的过渡金属化合物,而且以氧化物为主。目前已用于锂离子电池规模生产的正极材料为LiCoO2。材料名称理论比容量实际比容量电位平台性价比特点LiCoO2274mAh/g140mAh/,高比容量,放电平台平稳LiNiO2274mAh/g170mAh/g4V2高比容量,价格较低热稳定性较差,LiMn2O4148mAh/g120mAh/,高温循环和存放性能较差