鋰離子電池基本構成

鋰電池是一種將化學能轉換成電能的裝置,因具有可攜性、高能密以及無排放噪音與廢氣的優點,所以在許多的域受到普遍的應用,從微小的手錶電池到汽電池都使用到鋰電池。基本構成鋰電池的四個主要部分為:電極(正極與負極)、電解液、隔膜及罐體。

1.電極是由活性物質與導電極板所構成,所謂活性物質是指在導電極板上可進氧化還原的物質。電池的電極是將化學能轉換成電能的所在,而依其所發生的氧化或還原反應有負極與正極之分。

鋰電池圖片

正極——活性物質一般為錳酸鋰,鈷酸鋰,鎳鈷錳酸鋰,或五氧化二釩等材料,電動自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰電池(俗稱三元電池),導電極流體使用厚度10—20um的電解鋁箔。

負極——活性物質一般為石墨烯,納米氧化鎢,納米氧化鉬等材料,導電集流體使用厚度7-15um的電解銅箔。

2.電解液在陰陽極發生氧化還原反應後,電子透過外部線傳遞而產生電,在內部帶電子則是透過電解液在陰陽極之間傳遞。電解質一般為六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑,聚合物的則使用凝膠狀電解液。

3. 隔膜是放置兩極之間,作為隔電極的裝置,以避免極上的活性物質直接接觸而造成電池內部的短。但隔膜需要讓鋰離子自由通過,而電子不能通過。材料一般是經特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔結構。

4.罐體為電池外殼,主要用來保護內部結構,因此要求耐熱、耐震動及耐腐蝕等性能。外殼可分為鋁殼、鍍鎳鐵殼(圓柱電池使用)、鋁塑膜(軟包裝)等,還有電池的蓋帽,也是電池的正負極引出端。

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