锂离子动力电池的原理

锂离子动力电池主要由正极、负极、正负极之间的隔膜、锂盐电解液、正温度系(PositiveTemperatureCoefficient,PTC)元件以及安全阀组合而成。

①正极通常具备接纳锂离子的位置和扩散路径，很大程度上决定着动力电池的整体性能。目前最为常见的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及由多种金属氧化物构成的三元材料(通常为镍钴锰、镍钴铝)等。

②负极活性物质通常是由碳材料、黏合剂以及有机溶剂调和制成的糊状物质，涂覆在铜基上，呈薄层状分布。此外，部分新型的快速充电电池采用钛酸锂(Li4TizO1)作为负极材料。

③隔膜用于隔绝正负极之间的电子通过，且只允许锂离子通过，一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜制成。

④电解液负责传送离子，通常为混有有机溶剂的高电容率锂盐电解液。电解液对于活性物质具有化学稳定性，必须能够良好适应充放电反应过程中发生的剧烈的氧化还原反应。

⑤为了保证使用安全，锂离子动力电池的内部一般设有异常电流的切断装置，通常为PTC元件。即使这样，在使用过程中仍然可能出现动力电池内压的异常上升。针对这一情况，安全阀的设置能够有效释放高压气体，防止动力电池破裂。