锂电池行业术语及解释！

锂电那些事今日第三条2024年08月08日 星期三

锂离子电池 （Li-ion battery）：是一种以可发生锂离子嵌入/脱嵌反应的材料为正极和负极活性物质，使用含锂盐的有机电解液或聚合物电解质的电池。它是一种二次电池（即充电电池），主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

电池（单体） cell：是指直接将化学能转变为电能的基本装置和基本单位，也被称为电芯。它是构成电池的基本元件，通过内部的化学反应产生电能。

锂电池 （lithium cell）：是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。其中，锂离子电池（LIB）是应用最广泛的一种，它不含有金属态的锂，而是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料，并通过非水电解质实现锂离子的传输。

原电池 （primary cell）：是一种通过氧化还原反应而产生电流的装置，即利用电极之间电极电势差将化学能转变为电能的装置。

蓄电池 （secondary cell）：是一种能够贮存化学能量，并在必要时放出电能的电气化学设备。它通过充电时将电能转化为化学能储存起来，放电时再将化学能转化为电能输出。

燃料电池 （fuel cell）：是一种通过电化学反应将燃料和氧化剂（通常是氧气）的化学能直接转化为电能的装置。这种转换过程不受卡诺循环的限制，因此具有较高的能量转换效率。

碱性电池 （alkaline cell）：是一种使用锌与二氧化锰之间的化学反应来产生电能的电池，它可以是原电池或蓄电池。这类电池的主要特点是其电解液为碱性，通常使用氢氧化钾（KOH）水溶液作为电解液，因此得名“碱性电池”。

干电池 （dry cell）：又称一次电池，是一种伏打电池，它利用某种吸收剂（如木屑或明胶）将内含物制成不会外溢的糊状，以此来产生直流电。

固态电解质电池 （solid electrolyte cell）：是一种使用固态电解质代替传统液态电解质的电池。根据固化程度的不同，固态电池可以分为半固态电池和全固态电池。半固态电池在液态电池的基础上减少了电解液的使用量，并增加了复合电解质；而全固态电池则完全取消了原有的电解液，采用固态电解质，并以薄膜的形式分隔正负极。

全固态锂离子电池 （all solid state rechargeable Li-ion battery）：顾名思义，是指电池中的电极（正极和负极）和电解质均呈固态的锂离子电池。这种电池由正极材料、固态电解质和负极材料三部分组成，不含任何液态组份。正极通常采用锂金属或锂离子化合物，负极则使用碳材料或锂钛酸盐等，而固态电解质则是由无机固体材料构成，如氧化物、硫化物或磷酸盐等。

凝胶聚合物锂离子电池 （gel polymer rechargeable Li-ion battery）：是一种采用凝胶聚合物电解质作为离子传导介质的锂离子电池。这种电池在结构上与液态锂离子电池相似，但主要区别在于电解质的不同。凝胶聚合物电解质是由聚合物与盐的混合物构成，并可能加入增塑剂等添加剂以提高离子电导率。这种电解质可以呈现“干态”或“胶态”，其中大部分采用聚合物凝胶电解质。

半固态锂离子电池 （half-solid state Li-ion battery）：是指任一侧电极不含液体电解质，另一侧电极含有液态电解质的电池，或者单体中固体电解质质量或体积占单体中电解质总质量或总体积之比的一半。这种电池结合了液态电池和固态电池的部分特点，既保留了液态电池的高离子电导率，又具备了固态电池的高安全性和结构稳定性。

扣式锂离子电池 （coin Li-ion cell）：也称为锂离子扣式电池或纽扣电池，是一种外形尺寸较小、直径较大、厚度较薄的电池。工作原理基于锂离子在正负极之间的可逆嵌入与脱嵌。充电时，锂离子从正极材料中脱嵌出来，通过电解质移动到负极并嵌入负极材料中；放电时，锂离子则从负极脱嵌出来，通过电解质回到正极，同时电子通过外部电路从负极流向正极，产生电能。

卷芯 （jelly roll）：卷芯是一种用于支撑和保护卷状材料的管状结构，其形状通常为圆柱形或圆锥形。

电池外壳 （cell can）：作为电池的重要组成部分，主要用于包装和保护电池内部的电解液和电极。

电池盖 （cell lid）：是一种专为电池设计的盖子，其主要功能是保护电池的内部构造和电路，防止外部因素如灰尘、水分或其他污染物进入电池内部，从而影响电池的正常运作。它通常安装在电池的顶部或侧面，通过密封或锁紧机制来确保电池内部的封闭性。

电池封口剂 （lid sealing compound）：是一种专门用于封闭电池外壳开口的化学物质或混合物。它的主要功能包括：保护电池内部、提供密封性、增强电池安全性。

电极片 （electrode）：是一种用于检测电信号、进行电刺 激和记录神经细胞活动等多种用途的实验器材，广泛应用于生物技术、医疗器械、电子产品、汽车等多个领域。根据其功能和使用方式的不同，电极片可分为多种种类，如记录电极、电刺 激电极、参比电极、接地电极等。此外，按照材质和用途的不同，电极片还可以进一步细分为自粘电极片、硅胶电极片、导电电极片、无纺布电极片等多种类型。

正极片 (positive electrode)：通常指含有在放电时发生还原反应活性物质的具有高电势的电极片。它是锂离子电池中用于储存和释放锂离子的关键部分。

负极片 （negative electrode）: 通常指含有在放电时发生还原反应活性物质的具有高电势的电极片。在电池中，负极是电位（电势）较低的一端，在放电过程中，负极片会释放电子并接受来自正极的锂离子。

磷酸铁锂 （Ferrous lithium phosphate）：是一种锂离子电池电极材料，化学式为LiFePO4（简称LFP），具有高能量密度、高安全性、长寿命等优点。

镍钴锰酸锂 （Nickel Cobalt Manganese）：镍钴锰酸锂是锂离子电池的关键三元正极材料，化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2。拥有比单元正极材料更高的比容量和更低的成本。钴酸锂是应用最广的电池材料之一，但钴资源日益匮乏，价格昂贵，且钴酸锂电池在使用过程中存在安全隐患。

石墨 负极材料（graphite）：因其良好的导电性和化学稳定性，成为锂离子电池中最常用的负极材料之一。它能够可逆地嵌入和脱出锂离子，从而在充放电过程中实现电能的储存和释放。石墨的晶体结构稳定，分子间距较大，能够兼容锂离子插入和剥离，同时其比表面积较大，提供了大的电化学反应表面，有助于提升电池的能量密度和功率密度。

硬碳 （hard carbon)：硬碳是经高温处理后不会石墨化的碳，其内部晶体排列无序、层间距大。这种独特的结构使得硬碳负极在同等体积下可以储存更多的电荷，从而提高了电池的能量密度和续航能力。

软碳 （soft carbon）：是指在高温条件（通常大于2500℃）下处理可以石墨化结构的无定形碳。软碳材料具有较低的结晶度（即石墨化度）和较高的可逆比容量，一般大于300mAh/g。此外，软碳材料还具有良好的与电解液的相容性，这有助于提升电池的循环稳定性。

极耳 （tab）：是电池中从电芯内部引出正负极的金属导电体，其形状类似于“耳朵”，因此得名。极耳通常由金属带和胶条组成，金属带用于导电，而胶条则起到密封和连接的作用。

粘结剂 （binder）：或称胶粘剂、黏结剂是通过物理或化学作用，能将两种或多种材料紧密连接在一起的物质。一般由多种成分构成的混合物，包括但不限于基料。

溶剂 （solvent）：电池级溶剂，是指用于制备电池中的电解质溶液的高纯度有机化合物。溶剂作为电解质的载体，能够溶解电解质盐并促进离子在电池正负极之间的传导，从而保证电池的正常工作和性能表现。

导电剂 （conductive agent）：是为了保证电极具有良好的充放电性能，在极片制作时加入的一种导电物质。它在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻，加速电子的移动速率，同时也能有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电效率。

添加剂 （addictive）：锂电池添加剂根据其功能和作用可以分为多种类型，主要包括成膜添加剂、功能添加剂、安全添加剂等。

1. 成膜添加剂

• 定义：主要用于在电极表面形成一层稳定、致密的固态电解质膜（SEI），以防止电极与电解质直接接触，从而避免电池内部短路。

• 常见种类：如碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）等。

2. 功能添加剂

• 定义：主要用于改善电池的某些性能，如提高电池的容量、改善电池的充放电效率、提高电池的循环寿命等。

• 常见种类：包括表面活性剂、流变剂、颗粒增强剂、润湿分散剂等。

3. 安全添加剂

• 定义：主要用于提高电池的安全性能，如阻燃剂、防爆剂等。

• 常见种类：如LiAlO2、LiBOB、LiPF6等。

铜箔 （copper foil）：锂电池铜箔是铜原料通过电解法生产并经过表面处理的金属铜箔，厚度通常在18微米以下，使用最多的是12微米以下的铜箔。它在锂电池中既充当负极活性材料的载体，又作为负极电子收集和传导的集流体，对锂离子电池的负极制作工艺和电化学性能有着重要影响。

铝箔 （aluminum foil）：锂电池铝箔是指锂离子电池正极箔，即厚约0.01mm的非改性正极箔，也称为集流体铝箔。集流体是锂电池的核心部件之一，主要功能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，同时需与活性物质充分接触。在锂电池中，铝箔因其优异的导电性、延展性和耐腐蚀性，常被用作正极集流体。

底垫片 （bottom gasket insulator）：顾名思义，是位于锂电池底部的垫片。它主要用于填补电池内部由于组件之间的尺寸和材质差异而产生的空隙，提高电池的压缩性和安全性能。具体来说，锂电池底垫片的功能主要包括密封作用、隔离作用、固定作用、减震作用。

胶带 （tape）：是一种在锂电池电芯的中间生产过程（如卷绕/层压、外壳焊接和密封等）中广泛使用的压敏胶带。其主要作用是绝缘、固定锂电池组件，并保护电池内部的各个部分。

中心柱 （center pin）：是锂电池内部的一个重要组成部分，位于电池的中心位置，用于连接电池的正负极，并作为电流传输的通道。其主要功能：电流传输、结构支撑、热管理。