汽車動(dòng)力電池解析：手把手帶你認(rèn)識(shí)鋰離子電池（一）

　　負(fù)極通常選擇石墨或其他碳材料做活性物質(zhì)，也是遵循上述的原則，既要求是好的能量載體，又要相對(duì)穩(wěn)定，還要有相對(duì)豐富的儲(chǔ)量，便于大規(guī)模制造，找來(lái)找去，碳元素就是一個(gè)相對(duì)優(yōu)解。當(dāng)然，這并不是唯一解，針對(duì)負(fù)極材料的研究很廣泛，后面有論述。

　　電解質(zhì)是干嘛的?通俗的講，就是游泳池里面的“水”，讓鋰離子能夠自由的游來(lái)游去，所以呢，離子電導(dǎo)率要高(游泳的阻力小)，電子電導(dǎo)率要小(絕緣)，化學(xué)穩(wěn)定性要好(穩(wěn)定壓倒一切啊)，熱穩(wěn)定性要好(都是為了安全)，電位窗口要寬?；谶@些原則，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工程探索，人們找到了由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、和必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的電解質(zhì)。有機(jī)溶劑有PC(碳酸丙烯酯)，EC(碳酸乙烯酯)，DMC(碳酸二甲酯)，DEC(碳酸二乙酯)，EMC(碳酸甲乙酯)等材料。電解質(zhì)鋰鹽有LiPF6，LiBF4等材料。

　　隔離膜則是為了阻止正負(fù)極材料直接接觸而加進(jìn)來(lái)的，我們希望把電池做的盡可能的小，存儲(chǔ)的能量盡可能的多，于是正負(fù)極之間的距離越來(lái)越小，短路成為一個(gè)巨大的風(fēng)險(xiǎn)。為了防止正負(fù)極材料短路，造成能量的劇烈釋放，就需要用一種材料將正負(fù)極“隔離”開(kāi)來(lái)，這就是隔離膜的由來(lái)。隔離膜需要具有良好的離子通過(guò)性，主要是給鋰離子開(kāi)放通道，讓其可以自由通過(guò)，同時(shí)又是電子的絕緣體，以實(shí)現(xiàn)正負(fù)極之間的絕緣。目前市場(chǎng)上的隔膜主要有單層PP，單層PE，雙層PP/PE，三層PP/PE/PP復(fù)合膜等。

　　4.鋰離子電池的完整材料構(gòu)成

　　除了上面提到的4種主要材料之外，要想把鋰離子電池從實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)“實(shí)驗(yàn)品”變成一個(gè)可以商業(yè)化應(yīng)用的產(chǎn)品，還需要其他一些不可或缺的材料。

　　我們先看電池的正極，除了活性物質(zhì)之外，還有導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，以及用作電流載體的基體和集流體(正極通常是鋁箔)。粘結(jié)劑要把作為活性物質(zhì)的鋰金屬氧化物均勻的“固定”在正極基帶上面，導(dǎo)電劑則要增強(qiáng)活性物質(zhì)與基體的電導(dǎo)率，以達(dá)到更大的充放電電流，集流體負(fù)責(zé)充當(dāng)電池內(nèi)外部的電荷轉(zhuǎn)移橋梁。

　　負(fù)極的構(gòu)造與正極基本相同，需要粘結(jié)劑來(lái)固定活性物質(zhì)石墨，需要銅箔作為基體和集流體來(lái)充當(dāng)電流的導(dǎo)體，但因?yàn)槭旧砹己玫膶?dǎo)電性，所以負(fù)極一般不添加導(dǎo)電劑材料。

　　除了以上材料外，一個(gè)完整的鋰離子電池還包括絕緣片、蓋板、泄壓閥、殼體(鋁，鋼，復(fù)合膜等)，以及其他一些輔助材料。

　　5.鋰離子電池的制作工藝

　　鋰離子電池的制作工藝比較復(fù)雜，此處僅就部分關(guān)鍵工序做簡(jiǎn)單描述。根據(jù)極片裝配方式的不同，通常有卷繞和疊片兩種工藝路線。

　　疊片工藝是將正極、負(fù)極切成小片與隔離膜疊合成小電芯單體，然后將小電芯單體疊放并聯(lián)起來(lái)，組成一個(gè)大電芯的制造工藝，其大體工藝流程如下：

　　卷繞工藝是將正負(fù)極片、隔離膜、正負(fù)極耳、保護(hù)膠帶、終止膠帶等物料固定在設(shè)備上，設(shè)備經(jīng)過(guò)放卷完成電芯制作。

　　鋰離子電池的常見(jiàn)外形主要有圓柱形和方形，根據(jù)殼體材料不同，又有金屬外殼和軟包外殼等。