锂电池的组成材料有哪几种类型？

发布网友发布时间：2022-04-19 23:52

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热心网友时间：2023-09-05 13:58

锂电池的材料组成主要包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液。

1、在正极材料中，最常用的材料是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料(镍、钴和锰的聚合物)。正极材料占很大比例(正负极材料的质量量比为3:1~4:1)，因为正极材料的性能直接影响锂离子电池的性能，其成本也直接决定了电池的成本。

2、负极材料中，天然石墨和人造石墨是目前主要的负极材料。正在探索的负极材料包括氮化物、聚天冬氨酸、锡基氧化物、锡合金、纳米阳极材料和其他金属间化合物。负极材料作为锂电池四大材料之一，在提高电池容量和循环性能方面发挥了重要作用，处于锂电池产业中游地区的核心。

3、面向市场的隔膜材料主要是聚烯烃隔膜，主要由聚乙烯和聚丙烯制成。在锂电池隔膜的结构中，隔膜是关键的内部部件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构和内阻，直接影响电池的容量、循环和安全性能。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能起着重要作用。

4、电解液一般由高纯有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料在一定条件下按一定比例制成。电解液在锂电池正负电极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池高电压、高比能量的保证。

锂电池的保护措施

锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于 4.2V 后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池产生永久性的容量损失。

如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会分解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓胀破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。

因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为 4.2V。锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于 2.4V 时，部分材料会开始被破坏。

又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到 2.4V 才停止。锂电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间，所释放的能量只占电池容量的 3%左右。因此，3.0V 是一个理想的放电截止电压。充放电时，除了电压的*，电流的*也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。

热心网友时间：2023-09-05 13:58

锂电池的材料组成主要包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液。

锂电池和铅酸电池的优缺点如下：

1、循环使用寿命，锂离子电池 1200～2000次，铅酸蓄电池 500～900次。

2、比能量，锂离子电池150W·h/kg，铅酸蓄电池40W·h/kg。

3、体积，锂离子电池的体积是铅酸蓄电池体积的2/3 。

4、重量，重量轻只有铅酸蓄电池的1/3～1／4 。

5、价格，锂离子电池较高 24V/10Ah价格：750～1200元，铅酸蓄电池较低 24V/12Ah价格：200～300元。

6、充电与维护，锂离子电池，维护成本高复杂，铅酸蓄电池维护成本低简单提供的开路。

以上内容参考：百度百科-锂电池

以上内容参考：百度百科-负极材料

以上内容参考：百度百科-锂电池正极材料

以上内容参考：百度百科-铅酸电池

热心网友时间：2023-09-05 13:59

锂电池材料主要分为：
碳负极材料
已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
锡基负极材料
锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。没有商业化产品。
氮化物
也没有商业化产品。
合金类
包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金，也没有商业化产品。
纳米级
纳米碳管、纳米合金材料。
纳米氧化物
目前根据2009年锂电池新能源行业的市场发展最新动向，诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨，锡氧化物，纳米碳管里面，极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。