磷酸铁锂电池结构和工作原理(磷酸铁锂电池原料物化参数超全总结)

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导读:磷酸铁锂电池因其原材料来源广泛、倍率性能好、安全性能优等优点,在各领域应用广泛,其友好的电性能来源于各个原材料物化参数的严密监控:

一、正极——磷酸铁锂

磷酸铁锂(LiFePO4)为橄榄石型结构,作为正极材料应用于锂电池中。理论容量为170mAh/g,实际容量130-145mAh/g 。具有价格低廉、电化学性能好、对环境友好无污染等优点。

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二、负极——人造石墨

人造石墨是常用的锂离子电池负极材料,其晶体有碳原子组成的六角网状平面规格堆砌而成,具有层状结构。

石墨导电性好,结晶度高,锂离子嵌入石墨层厚,形成嵌锂化合LixC6。充放电时,锂在石墨中的脱嵌反应:

C6 xLi xe-=LixC6

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三、电解液

电解液是电池重要的组成部分,在电池正负极之间起着传导离子的作用,是连接正负极材料的桥梁。

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四、隔膜

隔膜是电芯的关键内层结构之一,主要作用是:使电池正负极分隔,防止两极接触短路;具有离子通过的功能;电池过热,通过闭孔功能阻隔电池中电流传导。

隔膜主要生产原料为聚乙烯PE、聚丙烯PP,目前生产工艺有干法和湿法,具体产品对比如下表:

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五、导电剂

导电剂是为了保证电极具有良好的充放电性能,在极片制作时通常加入一定量的导电物质,从而提高电极的充放电效率。

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六、粘结剂

一个完整锂离子电池的原材料配比,必须包括活性物质材料、导电剂、粘结剂、溶剂以及添加剂等部分组成,而粘结剂在其中起到了将活性物质与箔材、活性物质与活性物质之间、活性物质与导电剂之间粘结起来的作用,虽然用量很少,但其作用不可替代。

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PVDF的物化参数及标准:

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CMC/SBR的物化参数及标准:

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