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聊一聊锂电池的那些事

在当今世界里，锂离子电池遍布在我们生活当中，其应用领域包括手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、移动电源(充电宝)、电动自行车、电动汽车、电动公交车、旅游观光车、无人机，以及其他各类电动工具。作为众多电子设备的动力来源，可以说，离开了锂离子电池，当今的世界将会不敢想象。那么，锂离子电池到底是什么鬼?

一说到锂离子电池的构成，大家都知道锂是必不可少的组成部分，没错，就是我们化学课本元素周期表里的那个锂。但一个完整的锂离子电池可不光是只有锂，下面我们就来跟大家聊聊锂离子电池构成的那些事。

锂离子电池的基本构成

锂离子电池内部需要包含几种基本材料：正极活性物质、负极活性物质、隔离膜、电解质。那么这些材料都干嘛的呢?

正负极不难理解，要实现电荷移动，就需要存在电位差的正负极材料，那么什么是活性物质?我们知道，电池实际上是将电能和化学能相互转换，以实现能量的存储和释放。要实现这个过程，就需要正负极的材料很“容易”参与化学反应，要活泼，要容易氧化和还原，从而实现能量转换，所以我们需要“活性物质”来做电池的正负极。

电解质是干嘛的?通俗的讲，就是游泳池里面的“水”，让锂离子能够自由的游来游去，所以呢，离子电导率要高(游泳的阻力小)，电子电导率要小(绝缘)，化学稳定性要好(稳定压倒一切啊)，热稳定性要好(都是为了安全)，电位窗口要宽。基于这些原则，经过长期的工程探索，人们找到了由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、和必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的电解质。有机溶剂有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。电解质锂盐有LiPF6，LiBF4等材料。

隔离膜则是为了阻止正负极材料直接接触而加进来的，我们希望把电池做的尽可能的小，存储的能量尽可能的多，于是正负极之间的距离越来越小，短路成为一个巨大的风险。为了防止正负极材料短路，造成能量的剧烈释放，就需要用一种材料将正负极“隔离”开来，这就是隔离膜的由来。隔离膜需要具有良好的离子通过性，主要是给锂离子开放通道，让其可以自由通过，同时又是电子的绝缘体，以实现正负极之间的绝缘。目前市场上的隔膜主要有单层PP，单层PE，双层PP/PE，三层PP/PE/PP复合膜等。

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除了上面提到的4种主要材料之外，要想把锂离子电池从实验室的一个“实验品”变成一个可以商业化应用的产品，还需要其他一些不可或缺的材料。

我们先看电池的正极，除了活性物质之外，还有导电剂和粘结剂，以及用作电流载体的基体和集流体(正极通常是铝箔)。粘结剂要把作为活性物质的锂金属氧化物均匀的“固定”在正极基带上面，导电剂则要增强活性物质与基体的电导率，以达到更大的充放电电流，集流体负责充当电池内外部的电荷转移桥梁。

除了以上材料外，一个完整的锂离子电池还包括绝缘片、盖板、泄压阀、壳体(铝，钢，复合膜等)，以及其他一些辅助材料。

原标题：不只在元素周期表“锂”锂电池的那些事

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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