锂离子电池的工作原理

1、正极构造：正极材料+ 导电剂 + 粘合剂 (PVDF) + 集流体（铝箔）

正极活性物质，锂离子源，为电池提高锂源。充放电时发生可逆锂离子脱嵌。

锂离子电池的正极活性材料多为过渡金属氧化物，它们是半导体或者绝缘体，导电性不高，为了提高活性物质的利用率，保证电极具有良好的充放电性能，电极中需要加入导电剂用来提高活性物质和集流体之间以及活性颗粒之间的导电性。

PVDF粘合剂用于将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。

NMP：弱极性液体，用来溶解/溶胀PVDF，同时用来稀释浆料。

集流体主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小为佳。

2、负极构造：负极材料+ 导电剂 + 增稠剂 (CMC) + 粘结剂 (SBR) + 集流体（铜箔）

3、电解液：六氟磷酸锂 + 碳酸酯类有机溶剂（EC）

电解液在电池中起到离子的作用。在电池放电的过程中，Li+从负极穿过隔膜到正极，电子则从负极经过外部电路回到正极形成了电流。电解液让锂离子拥有更高的电导率，提升电池的充放电效率。

4、隔膜：隔膜（PP、PE）+隔膜涂层（PVDF）

隔膜是一种具有微孔结构的功能膜材料，厚度一般为8～40μm，在电池体系中起着分隔正负极、阻隔充放电时电路中电子通过、允许电解液中锂离子自由通过的作用，可在电池充放电或温度升高的情况下有选择地闭合微孔，以限制过大电流、防止短路，其性能的优劣直接决定了电池的整体性能。

5、工作原理

充电时，在外电压的作用下，正极活性材料的锂离子脱出，锂离子经由电解液向负极迁移扩散并嵌入负极表面或体相中形成嵌锂化合物LiCx，而电子则经由外电路向负极迁移构成回路并形成电流，这就实现了能量的存储。放电过程则是充电过程的逆反应，锂离子从LiCx嵌锂化合物中脱出并同时释放电子，锂离子通过内电路（或电解质）从负极扩散到正极中以维持电荷平衡，然后通过组合电子与脱锂正极材料反应再次形成正极活性材料，最后实现释放的能量。因此，锂离子电池的充放电过程就是正负极材料可逆的氧化还原过程，且锂离子电池整体性能取决于正负极材料锂离子脱出或嵌入数目的能力，锂离子脱嵌能力较差的正负极材料会产生不可逆容量损失，造成容量衰减，性能下降。