水电之家讯：1.锂离子电池的“三明治”结构


图1 锂离子电池结构

所有的锂离子电池，包括不同体系(钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元和磷酸铁锂等)和不同制造工艺(卷绕和碟片等)，其内部都是由若干基本的单元组成的，如图1(a)红色方框所示。

该基本单元又可以分为5个区，如图1(b)所示，从左到右依次是：正极集流体、正极极片、隔离膜、负极极片和负极集流体。其中，正、负极集流体一般分别为铝箔和铜箔;正、负极极片是由活性材料、导电材料和粘接剂等混合之后均匀涂在正、负极集流体上形成的一层多孔介质，可以通过电解液;隔离膜为允许锂离子通过但不允许电子通过的多孔介质。

2. 锂离子电池的动力学过程


图2 锂离子电池动力学过程的原理图

当锂离子电池接入回路(接入负载或者外部电源)中时，就会出现一系列的物理化学变化。本节以锂离子放电过程为例，来揭示锂离子电池内部的动力学过程。充电过程与放电过程的原理是一样的，区别只是电荷运动的方向相反。

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