电池通常由以下几个基本组成部分构成:
正极(阳极):
在放电过程中,正极是发生氧化反应的地方,它从外部电路接受电子,并释放锂离子到电解质中。正极材料通常包含锂的化合物,如锂钴氧化物(LiCoO2)、锂锰氧化物(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)和三元材料(如镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2)。
负极(阴极):
在放电过程中,负极是发生还原反应的地方,它向外部电路释放电子,并从电解质中吸收锂离子。负极材料通常是石墨等碳材料,有时也包括硅基材料。
电解质:
电解质充当离子导体,允许锂离子在正极和负极之间迁移,但不允许电子直接通过。电解质的类型取决于电池的类型,可以是液体、固体或凝胶。
隔膜:
隔膜位于正极和负极之间,主要功能是防止两者直接接触,防止短路,同时允许离子通过。常见的隔膜材料有聚烯烃膜(如聚丙烯、聚乙烯)和陶瓷膜等。
外壳:
外壳保护电池内部组件,并可能提供结构支撑。
端子:
端子是电池的金属触点,用于将电池连接到外部电路。
不同类型的电池可能包含额外的组件,如保护板(用于监控电池状态,防止过充、过放和过热等异常情况)、电芯(能量转换的载体,包含正极、负极和电解质)等。
需要注意的是,不同类型的电池,其组成和结构可能有所不同。例如,锂离子电池和镍氢电池在正极、负极材料和电解质方面就有显著差异。