鋰離子電池是指使用兩種可以可逆地嵌入和脫嵌鋰離子的化合物作為正極和負(fù)極的二次電池。鋰離子電池充電時(shí),陰極的鋰原子被電離成鋰離子和自由電子,鋰離子移動(dòng)到陽(yáng)極與自由電子合成鋰原子。放電時(shí),鋰原子在石墨晶體中從陽(yáng)極表面電離成鋰離子和自由電子,在陰極合成鋰原子。因此,鋰在這種電池中永遠(yuǎn)會(huì)以鋰離子的形式出現(xiàn),而不會(huì)以金屬鋰的形式出現(xiàn),所以這種電池被稱為鋰離子電池。
鋰離子電池是近年來(lái)興起的金屬鋰電池的替代品。電池的主要部件是正負(fù)極、電解液、隔膜和外殼。
正極采用可吸附鋰離子的碳電極。放電時(shí),鋰變成鋰離子,離開(kāi)電池正極,到達(dá)鋰離子電池正極;負(fù)極的材料選擇盡可能接近鋰化合物的電位,例如各種碳材料包括天然石墨、中間相碳微球等,以及金屬氧化物。電解液采用LiPF碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯和低粘度碳酸二乙酯等碳酸烷基酯的混合溶劑體系。隔膜采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等多烯微孔膜或它們的復(fù)合膜,特別是PP/PE/PP三層隔膜不僅熔點(diǎn)低,而且抗穿刺性高。起到保暖作用。外殼由鋼或鋁制成,蓋組件具有防爆和斷電功能。
鋰離子電池具有能量密度高、壽命長(zhǎng)、充放電倍率高、低溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品、家用電器、醫(yī)療器械、乘用車(chē)、商用車(chē)、特種電源等領(lǐng)域。鋰離子電池按形狀可分為圓柱型鋰離子電池、方形鋰離子電池和紐扣型鋰離子電池。由于圓柱鋰離子電池自動(dòng)化程度非常高,技術(shù)成熟,安全性高,市場(chǎng)占有率不斷提高。