什么是锂离子电池？

大多数人都知道锂电池具有寿命长和充电速度快的特点。 但什么是锂离子电池？ 与铅酸电池相比，锂技术的优势是什么？ 一块锂电池能用多久？ 这是你可能想知道的内识。 让我们潜入吧！

什么是锂离子电池？

锂离子电池 主要由四种材料组成：正极材料、负极材料、隔膜、电解液！

“锂电池”是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解液的电池。 1912年，锂金属电池由Gilbert N. Lewis首先提出并研究。 1970 年代，MS WhitTIngham 提出并开始研究锂离子电池。 由于锂金属非常活泼的化学性质，锂金属的加工、储存和使用对环境的要求非常高。 因此，锂电池已经很久没有使用了。 随着科技的发展，锂电池现已成为主流。 锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。 锂离子电池不含金属状态的锂，可充电。 第五代可充电电池锂金属电池诞生于1996年，其安全性、比容量、自放电率和性价比均优于锂离子电池。

1970年，埃克森美孚的MS WhitTIngham用硫化钛作为正极材料，金属锂作为负极材料，制成了第一块锂电池。 锂电池正极材料为二氧化锰或亚硫酰氯，负极材料为锂。 电池组装好后，电池有电压，无需充电。 锂离子电池是从锂电池发展而来的。 例如，过去相机中使用的纽扣电池是锂电池。 这种电池也可以充电，但循环性能不好。 在充电和放电循环过程中容易形成锂晶体，导致电池内部短路。 因此，一般禁止对此类电池充电。

1980 年，J. Goodenough 发现钴酸锂可用作锂离子电池的正极材料。

1982年，伊利诺伊理工学院（Illinois Institute of Technology）的RRAgarwal和JRSelman发现锂离子具有嵌入石墨的特性，快速且可逆。 同时，金属锂制成的锂电池的安全隐患也备受关注。 因此，人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性来制作可充电电池。 第一个可用的锂离子石墨电极在贝尔实验室成功试制。

1983年，M. Thackeray、J. Goodenough等人发现锰尖晶石是一种优良的正极材料，价格低廉，稳定性好，具有优良的导电性和锂导电性。 其分解温度高，氧化性远低于钴酸锂。 即使发生短路或过充电，也可以避免燃烧和爆炸的危险。

1989 年，A.Manthiram 和 J.Goodenough 发现带有聚合阴离子的正极会产生更高的电压。

1992年，日本索尼公司发明了一种以碳材料为负极，含锂化合物为正极的锂电池。 在充放电过程中，没有金属锂，只有锂离子。 这是锂离子电池。 随后，锂离子电池彻底改变了消费电子产品的面貌。 这种以钴酸锂为正极材料的电池仍然是便携式电子设备的主要电源。

1996年，Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐，如磷酸铁锂（LiFePO4），比传统正极材料更安全，尤其是耐高温，其抗过充能力远超传统锂离子电池材料。 因此，它已成为目前大电流放电的主流锂电池正极材料。 纵观电池发展史，我们可以看到当前世界电池产业发展的三个特点。 一是绿色环保电池快速发展，包括锂离子电池、镍氢电池等； 二是原电池向电池的转变，符合可持续发展。 发展战略； 第三，电池向小型化、轻薄化方向进一步发展。 在商用充电电池中，锂离子电池的比能量最高，尤其是聚合物锂离子电池，可以实现充电电池的薄型化。 由于锂离子电池具有高的体积比能量和质量比能量，可充电且无污染，并具有当前电池行业发展的三大特点，在发达国家发展迅速。 电信和信息市场的发展，特别是手机和笔记本电脑的广泛使用，为锂离子电池带来了市场机遇。 锂离子电池中的聚合物锂离子电池将以其独特的安全优势逐步取代液态电解质锂离子电池，成为锂离子电池的主流。 聚合物锂离子电池被誉为“21世纪的电池”，将开启蓄电池的新时代，发展前景十分乐观。

如何构建锂离子电池？

一、锂电池材料组成

四种主要材料：正极材料、负极材料、隔膜、电解液

辅助材料：NMP、铜箔、铝箔、铝壳盖、导电剂、粘合剂、其他（EMD）等。

二、制作工艺

锂电池的制造过程可以分为四个主要过程：电极制备、电芯组装、活化检测和电池组装。 其中，电极生产还包括正极和负极的生产，主要环节包括配料、搅拌、涂布、滚压、分切、极耳等步骤。

三、生产所需设备

根据锂离子电池的生产工艺，锂电池设备主要可分为前端设备、中端设备和后端设备。

前端设备主要针对电极生产工艺，包括真空混合机、涂布机、辊压机和分切机。 涂敷工艺要求搅拌后的浆料均匀涂敷在金属上，厚度精确到3μm以下。 一定要保证切片表面没有毛刺，否则会对后续工序造成很大影响。 因此，前端设备是电池制造的核心设备，关系到整条产线的质量。

中端设备主要涵盖电芯组装工艺，主要包括绕线机或贴片机、电芯脱壳机、注液机、封焊设备等。

后端设备主要涵盖电芯活化化成、容量分布检测、组装成电池包等工艺。 相对而言，制壳、封口、检测等中后端设备相对简单，技术要求不高。

锂电池的应用有哪些？

主要分为数字、动力和储能三个部分。

数码类：手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、MP3/MP4、耳机、移动电源、航模、移动电源等。

动力类：主要指电动汽车, 手推车, 房车, 船用机器, 自动导引车 (AGV) , 自主移动机器人 (AMR) 、电动自行车等

储能：主要应用于基站供电、清洁储能、电网储能、家庭太阳能储能系统等。

相信未来锂电池会得到更广泛的应用

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