正极活性物质,负极活性物质,集流片,隔膜,电解液,外壳等材料组成。
锂离子电池(LIBs)由六大核心材料构成,其协同作用实现电能存储与释放:
1.正极材料
·核心成分︰含锂金属氧化物,包括钴酸锂(LiCoO;)、磷酸铁锂(LiFePO.)、镍钴锰三元材料(LiNj,Mn,Co-...0
2)、镍钴铝三元材料(LiNi,CoyAl-x-yOz)等。
改性技术:为提升稳定性与寿命,采用掺杂(如Mo/Mg)或表面包覆(如Al,O3、AlFs),其中氧化铝(A0:)因成本低、性能提升显著被广泛应用。
·功能:决定电池能量密度、电压及循环寿命。2.负极材料
·基体材料:
。碳基材料:天然石墨、人造石墨、中间相碳微球(MCMB)、硬碳/软碳;。非碳材料:硅基负极(高比容量)、钛酸锂(Li4Ti;O12,长寿命)。·加工方式:活性物质与粘合剂混合后涂覆于铜箔(集流体)两侧。
·功能:在充放电过程中嵌入/脱出锂离子,储存锂主体。
3.隔膜
·材质:聚烯竖类(PP/PE)高分子薄膜,经特殊工艺形成微孔结构。功能:隔离正负极防止短路,允许锂离子穿透而阻隔电子。
4.电解液
组成:
溶剂:碳酸酯类有机溶剂(如EC/DMC) ;o溶质:六氟磷酸锂(LiPF6)为主要电解质盐;
。添加剂:提升稳定性或低温性能(如FEC)。
●特殊类型:聚合物电池采用凝胶态电解质。
●功能:在正负极间传导锂离子。
5.集流体
正极集流体:铝箔(耐高压氧化) ;
●负极集流体:铜箔(导电性好且成本低)。
●功能:汇集电流并支撑活性物质。
6.外壳与封装材料
类型:钢壳(高硬度)、铝壳 (轻量化)、镀镍铁壳(耐腐蚀)、铝塑膜(软包电池) ;
●盖帽组件:整合正负极引出端及安全阀。
●功能: 物理封装与安全防护。