鉅大LARGE | 點擊量:824次 | 2018年10月11日
鋰離子電池的原理介紹
一、原理
1.正極構造
LiFePO4(磷酸鐵鋰)+導電劑+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)
2.負極構造
石墨+導電劑+增稠劑(CMC)+粘結劑(SBR)+集流體(銅箔)
3.工作原理
3.1充電過程:一個電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上,正鋰離子Li+從正極“跳進”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達負極,與早就跑過來的電子結合在一起。
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3.2電池放電過程
放電有恒流放電和恒阻放電,恒流放電其實是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻,恒阻放電的實質都是在電池正負極加一個電阻讓電子通過。由此可知,只要負極上的電子不能從負極跑到正極,電池就不會放電。電子和Li+都是同時行動的,方向相同但路不同,放電時,電子從負極經過電子導體跑到正極,鋰離子Li+從負極“跳進”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達正極,與早就跑過來的電子結合在一起。
二工藝流程
1、正極極片制備
1.1原料的烘干
(1)磷酸鐵鋰:真空烘烤。
(2)導電劑:常壓烘烤。
(3)粘合劑:常壓烘烤。
1.2漿料攪拌
a)將NMP倒入真空攪拌機中,PVDF加入其中;
b)正極干料平均分四次加入。
c)真空下高速攪拌,時間為3-5小時;
d)出料準備涂布。
1.3涂布
a)在精密的涂布機上面把漿料均勻地涂覆在鋁箔表面,涂布厚度可以根據不同的要求進行調整。
2、負極極片制備
2.1原料不需要烘干。
2.2漿料制備
a)純凈水倒入真空攪拌機中。
B)加CMC,攪拌,完全溶解;
c)加入SBR和去離子水,攪拌60分鐘;
d)負極干料分四次平均順序加入攪拌機中。
e)高速真空攪拌3-5小時;
f)出料準備涂布
2.3涂布
a)在精密的涂布機上面把漿料均勻地涂覆在銅箔表面,涂布厚度可以根據不同的要求進行調整。
3、極片輥壓
涂布后的極片在軋輥機上面輥壓一次,達到工藝要求的厚度。
4、極片沖切
輥過的極片在模切機上面切成需要的小片,準備疊片。
5、疊片
正極、負極、隔膜按照一定的順序在自動疊片機上面層疊起來,層數按照工藝要求。
6、電池裝殼焊接
正極、負極分別焊接在蓋帽的正負極上面,然后裝入鋁殼,蓋帽和鋁殼的接口采用激光焊接機焊接。
7、電池注液
注入一定量的電解液。
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