鋰離子電池有什么核心技術(shù)

傳統(tǒng)的鉛酸電池是由很多重金屬材料制作出來的，產(chǎn)品產(chǎn)生的廢棄物大概率是會導致環(huán)境的污染，這已經(jīng)極大的不符合我們現(xiàn)代化的發(fā)展觀念。所以誕生出現(xiàn)在更符合我們現(xiàn)代化發(fā)展工業(yè)的鋰離子電池，鋰離子電池生產(chǎn)和使用中都不含有重金屬元素，對環(huán)境的污染極小。那么你了解鋰離子電池的核心技術(shù)嗎?不了解的話，接下來我們一起來看看吧。

什么是鋰離子電池

當對充電電池進行充電時，充電電池的正極上有鋰離子轉(zhuǎn)化成，轉(zhuǎn)化成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電存儲量越高。同樣，當對充電電池進行放電時(即我們使用充電電池的環(huán)節(jié))，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電存儲量越高。一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，與此同時充電電池發(fā)熱也越大。并且，過大的電流充電，存儲量不夠滿，因為充電電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電化學反應(yīng)需要時間。就跟倒葡萄酒似的，倒太快的話會產(chǎn)生泡沫，反倒是不足。對充電電池來說，正常使用就是放電的環(huán)節(jié)。

鋰離子電池隔膜

隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,是支撐鋰離子電池完成充放電電化學過程的重要構(gòu)件。它位于電池內(nèi)部正負極之間，保證鋰離子通過的同時，阻礙電子傳輸。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

鋰離子電池的減少內(nèi)部短路技術(shù)和熱關(guān)閉性能

在鋰電池中，隔膜吸收電解液后，可隔離正、負極，以防止短路，但同時還要允許鋰離子的傳導。而在過度充電或者溫度升高時，隔膜還要有高溫自閉性能，以阻隔電流傳導防止爆炸。不僅如此，鋰電池隔膜還要有強度高、防火、耐化學試劑、耐酸堿腐蝕性、生物相容性好、無毒等特點。

減少內(nèi)部短路技術(shù)

膈膜是避免鋰電池內(nèi)部熱失控的關(guān)鍵部件，盡管具有熱關(guān)閉性能的隔膜上世紀90年代就已經(jīng)商品化了，但它對于加工缺陷造成的硬性內(nèi)部短路確實無效的。為了減輕內(nèi)部短路，在過去幾年中人們提出了兩種技術(shù)路線。一是制備具有高熔點，低的高溫收縮性和優(yōu)異的機械性能(特別是抗穿刺強度)的隔膜。二是制備高純氧化鋁(VK-L30G)陶瓷改善的隔膜。后者要么在表面具有陶瓷層，要么將高純氧化鋁(VK-L30G)粉末分散于高分子材料中，從中高純氧化鋁(VK-L30G)陶瓷起的主要作用是防止電極間的空間塌陷，從而避免熱失控情況下的內(nèi)部短路。

隔膜熱關(guān)閉性能

目前使用的鋰電池隔膜一般都能提供一個附加功能，就是熱關(guān)閉。這一特性也為鋰電池的安全性能提供了額外的幫助。這是因為隔膜所用聚烯烴材料具有熱塑性，當溫度接近材料熔點時，微孔閉合形成熱關(guān)閉，從而阻斷離子的繼續(xù)傳輸而形成短路，起到保護電池的作用。