锂电池的构造主要由正极、负极、电解液、隔膜和外壳组成。以下是锂电池各个组成部分的详细介绍：
1. 正极（Cathode）
- 材料：常见的正极材料包括钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（LiFePO4）和镍钴锰酸锂（NCM）或镍钴铝酸锂（NCA）。
- 功能：在放电过程中，锂离子从正极脱嵌，通过电解液移动到负极；在充电过程中，锂离子从负极嵌入正极。
2. 负极（Anode）
- 材料：常见的负极材料是石墨（C），也有使用硅或硅复合材料的研究和应用。
- 功能：在放电过程中，锂离子嵌入负极；在充电过程中，锂离子从负极脱嵌。
3. 电解液（Electrolyte）
- 成分：通常是由锂盐（如六氟磷酸锂，LiPF6）溶解在有机溶剂（如碳酸乙烯酯，EC；碳酸二甲酯，DMC；碳酸乙烯甲酯，EMC）中。
- 功能：提供锂离子在正负极之间移动的通道，同时具备良好的电导率和电化学稳定性。
4. 隔膜（Separator）
- 材料：一般由聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）制成的微孔膜。
- 功能：防止正负极直接接触引起短路，同时允许锂离子通过。
5. 外壳（Casing）
- 材料：可以是金属壳（如铝壳或钢壳）或者铝塑膜。
- 功能：保护内部材料，防止外部环境的影响，并提供物理结构支撑。
6. 导电剂和粘结剂（Conductive Agent and Binder）
- 导电剂：通常使用炭黑、石墨等，提高电极材料的导电性。
- 粘结剂：如聚偏二氟乙烯（PVDF），用于将活性材料和导电剂粘合在一起，固定在集流体上。
锂电池工作原理
锂电池通过电化学反应实现电能和化学能的相互转换。其工作原理可以概括如下：
- 充电过程：外部电源使锂离子从正极材料脱出，通过电解液移动到负极，并嵌入负极材料的层间结构中。电子通过外部电路从正极流向负极。
- 放电过程：锂离子从负极脱出，通过电解液移动到正极，并嵌入正极材料中。电子通过外部电路从负极流向正极，产生电流。