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锂离子二次电池隔膜发展概述

锂离子二次电池隔膜发展概述
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锂离子二次电池隔膜发展概述

一.引言

随着信息、材料和能源技术的进步,锂离子二次电池及其相关材料也得到迅速发展。锂离子二次电池是20世纪90年代初诞生的新一代可充电电池,由于其工作电压高、比能量大、比功率高、无污染等优点,在笔记本电脑、移动电话等便携式电子设备及电动工具上得到广泛应用。锂离子电池可以分为三类:液态锂离子电池,聚合物锂离子电池和液态软包装锂离子电池。液态锂离子电池使用液态电解液,通常以钢壳或者铝壳等坚硬材质作为外壳,不适合轻量化,薄型化。聚合物锂离子电池采用全固态结构,外包装以铝塑复合膜等软性材料作为外壳,质量轻,可塑性强。液态软包装锂离子电池使用液态电解质,外包装为铝塑复合膜,兼具了液态锂离子电池与聚合物锂离子电池的优点。在锂离子二次电池的结构里,隔膜是其重要组成部分。隔膜性能的优劣决定电池的界面结构、电池的内阻,进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性,可见,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能有重要的作用。

二.锂离子电池隔膜材料

根据不同的物理、化学特性,锂离子电池隔膜材料可以分为:织造膜,非织造膜(无纺布),微孔膜,复合膜,隔膜纸,碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点,因此聚乙烯,聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜。时至今日,商品化的锂离子电池隔膜仍然是聚烯烃微孔膜。近年来,固体和凝胶电解质开始被用作一个特殊的组件,同时发挥电解液和电池隔膜的作用,是一项新兴的技术手段。三.隔膜生产工艺及生产厂家

目前,在锂离子二次电池工业中广泛应用的微孔隔膜几乎全部采用聚烯烃微孔膜,该方法主要是通过熔融挤出得到半结晶的聚合物薄膜,然后对其进行拉伸,以便在薄膜中产生许多微孔,其制造过程不需要溶剂,生产速率较高,所用的高分子材料为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE),属最廉价的膜材料之一。但该种微孔膜也存在许多缺点,如膜的裂缝孔径最长为0.4μm,最宽0.04μm,空隙率最高为40%左右。因吸液量低,限制了锂离子迁移率的提高,不利于电池的大电流充放;同时,聚丙烯延展性较差,表面能低,属于难粘塑料,不利于与正、负极片的粘结,隔膜与电极界面结合不紧密,影响电池的能量密度;此外,此法设备复

杂,制作成本较高,价格也较昂贵,电池的生产成本也相应上升[1]。锂离子电池隔膜的制备工艺可以广义地分为干法[2]和湿法[3]两种。两种方法都包括至少一个取向步骤——使隔膜产生孔隙并且/或者增大其抗拉强度。干法的过程是:熔化聚烯烃树脂并挤压铺成薄膜,退火处理以增加片状晶区的尺寸和数量,然后经精确的机械拉伸形成紧密排列的微孔[4]。Celgard和UBE公司用这种方法生产PE 和PP隔膜。湿法工艺是以烃类液体或低分子量的物质与聚烯烃树脂混合,加热溶化混合物并把熔体铺在薄片上,再以纵向或双轴向对薄片做取向处理,最后用易挥发的溶剂提取液体[2,5]。Asahi、Tonen、Mitsui Chemicals、Polypore/Membrana 和Entek用湿法生产电池隔膜。通过调节混合溶液的组成,或在凝胶化、固化过程中蒸发/减少溶剂,可以改变薄膜的结构和性质。这种方法生产的超高分子量PE膜有良好的机械性能。表1给出了锂离子电池隔膜的主要生产厂商及其主要产品。

表1 锂离子电池隔膜的主要生产厂商及其主要产品

便携式电动工具、移动电话、笔记本电脑、摄录机等可充电锂离子电池、小型动力工具电池用主要使用聚烯烃隔膜,技术及市场都已经十分成熟,最大的供应商为日本旭化成、美国Celgard及日本东燃,旭化成5成以上的隔膜主要供应给Sanyo;而Celgard则是MBI和比亚迪的主要供应商;由于拥有Sony、SDI、LGC等客户,东燃化学成为全球此类隔膜的第三大供应商。美国Celgard及日本UBE生产三层聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)复合膜。此类型隔膜材料特点在于其强度较好,成本较低,而且在电池内部温度较高时,PE在130℃左右时熔化,而熔点较高的PP(150℃左右)形成隔膜闭孔,使电池内部断路,大大提高了电池的安全性能,但其制造工艺复杂,且超薄16um以下尤为难做到。日本旭化成、东燃、美国ENTEK等公司单层聚乙烯(PE)隔膜。此类型隔膜材料由于是单层PE,故生产成本较高,但对制造超薄16um以下隔膜尤为有条件,故很受大电池厂家如三洋、索尼、松下、万胜等青睐。日本优质电芯几乎全部采用单层PE隔膜。

另外市场上也有BELLCORE体系隔膜和无萃取工艺隔膜。1999年聚合物锂离子电池投放市场以来,因其重量轻,比能度高,安全而且体积小,引起人们广泛的关注。BELLCORE体系隔膜主要采用粘合剂加入增塑剂的制膜工艺,增塑剂从膜中萃取出去,这就在膜内形成了毫微米级的小孔,亦可加入少量无机添充物以增强隔膜的机械强度。聚合物体系的电池安全性能要远优于液态软包体系的锂离子电池,但是由于增塑剂的加入,电池的体积比能量要低于液态软包锂电池,而且生产工艺相对复杂。无萃取工艺隔膜与BELLCORE体系隔膜类似,也适用于聚合物锂离子电池,但该法制得的隔膜不含有增塑剂,主要采用溶剂/非溶剂的相倒法使隔膜成孔。此法制得的隔膜生产工序简单,但对工艺要求较高,尤其是对环境(如湿度、温度等)要求严格,以致在生产过程中对设备及技术成本提高。目前市场上新出现一种由德国德固赛公司以无纺布为支架,加无机纳米添充物涂层制得的锂离子电池隔膜材料,制备工艺相对简单,已经在少量供应中国市场。

聚烯烃微孔膜由于其特殊的结构与性能,在液态锂离子电池中占据了绝对的主导地位。在真正实用的固态聚合物电解质商品化之前,聚烯烃微孔膜作为锂离子电池隔膜的地位不会改变。

四.国内隔膜的使用和生产情况

目前,我国锂离子电池生产所需隔膜几乎全部依赖于国外进口,据初步估计,每年至少需要3000万m2以上,按等级每平方米售价20~60元计,将要花去6~8亿元人民币。随着日益激烈的市场竞争,正负极材料的价格在不断下降,而隔膜材料的价格始终没有变化。随着锂离子电池的应用范围进一步扩大,隔膜的需求量也将会进一步增加。国内市场非常广阔,许多厂家都希望能够实现产业化。随着锂离子电池产业的发展,国内市场上的国产锂电池用隔膜已经渐渐走进锂电圈,以河南新乡格瑞恩、佛山金辉高科、台湾高银等为代表的国内锂离子电池隔膜厂家迅速成长成来,其产品与进口隔膜相比,价格只有进口隔膜的1/3~1/2,采货周期也相对短些,但国产隔膜的厚度、强度、孔吸率不能得到整体兼顾,且量产批次稳定性较差,国内绝大多数锂电厂家都选用进口隔膜。因此研究开发低成本、制作工艺简单、孔径尺寸适当、空隙率高、机械强度能满足要求的微孔聚合物隔膜对于提高电池性能和降低电池成本具有重要的实际意义。如何进一步提高隔膜的各项质量指标,是我国电池业目前急需解决的问题。

五.隔膜应用前景和展望

相对于各种隔膜在小型锂电池中的广泛应用,国内外新兴的大型锂离子动力电池各厂家都在寻求与自己生产工艺相匹配的质优隔膜,应用在混合动力车以及电动汽车等大型且相对功率较高的电源中,而目前市售隔膜的功率和安全性能不能很好的兼顾。未来的几年内高功率电池市场将迅速膨胀,相对于正负极材料,与高功率锂离子电池相匹配的隔膜技术已经成为暂时的瓶颈,这就对全球各锂电隔膜供应商及各动力电池企业的自主研发提出更高的技术要求,是严峻的考验也是硕大的机会。

美国埃克森美孚化工(ExxonMobil Chemical Company)集团的东燃化学在今年5月份的AABC-07上展出了专门面向混合动力车以及电动汽车等的锂离子充电电池隔膜,针对车用锂离子电池,其最大特点是在190℃时也不会发生熔化(目前市场上聚烯烃产品熔化温度为140℃~160℃)。由于大型动力交通工具所用电池放电时功率大、发热量大,所以具有高熔点这一特点在提高车用电池安全性能方面非常重要。德国德固赛公司的新型产品——Separion隔膜占据了一定先

机,其制备方法是在纤维素无纺布上复合Al

2O

3

(或其它无机物)。其特性是在

200℃下不发生收缩和熔融现象,具有较高的热稳定性,可提高动力电池的安全

性。目前新出现的静电纺丝法制备纳米纤维膜是研究热点,它的研究将开辟锂电池隔膜乃至膜材料研究的新途径。中科院理化技术研究所研制的纳米纤维形成的网状膜具有较高的孔隙率(30%~75%),较好的热稳定性,且有很好的机械性能,是理想的锂电池隔膜材料。

为了制备高孔隙率的隔膜材料,有人提出用高能离子轰击给隔膜打孔的办法,但是这种方法的实际应用效果及规模生产的可行性有待证明。

目前有很多研究致力于提高聚合物电解质锂离子电池的离子电导率,如微孔聚合物电解质、无机纳米颗粒掺杂的微孔聚合物复合电解质,具体的例子:

体系,可以使室温电导率达到液态电解质的水平。

P(VDF-co-HFP)-ZrO

2

我们在期待锂离子电池产业能持续健康发展,更加希望隔膜材料能够早日国产化,生产出拥有独立知识产权、高品质、有国际竞争力的产品。当然这个国产化进程需要国家、地方政府和业内有识之士的大力支持和推动。而科技研发人员在十几年研究的基础上,也应有所突破,争取早日实现这个目标。

参考文献:

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Ind.Eng.Chem,Prod.Res.Dev.1974,13,2.

[3] Kim,S.S.;Lioyd,D.R.J.Membr.Sci.1991,64,13.

[4] Druin,M.L.;Loft,J.T;Plovan,S.G.U.S.Patent 3,801,404.1974.

[5] Schell,W.J.;Zhang,Z.The Fourteenth Annual Battery Conference on Applications and Advances,Long Beach,CA;IEEE:New York,1999,p 161

锂离子电池规格书

锂离子电池规格书 Specification For Lithium Ion Rechargeable Battery 电池型号(Type):383450AH 标称容量(Rated Capacity):700mAh 部门(Department):铝壳制造部 生效日期(Effective Date):2007-3-12

1. 范围SCOPE AND APPLICATION 本标准规定了锂离子电池的定义、技术要求、测试方法及注意事项。本标准适用于深圳市山伊克斯技术有限公司生产的锂离子电池。 This specification describes the definition, technical requirement, testing method, warning and caution of the lithium ion rechargeable battery. The specification only applies to battery supplied by Shenzhen 3EX TECH. Co., Ltd. 2. 定义 DEFINITION 2.1 额定容量:指在20±5℃,65±5%RH 环境下,以5小时率放电至终止电压时的容量,单位毫安时(mAh)。 Rated Capacity: Under 20±5℃,65±5%RH, it means the capacity value of being discharged by 5hrs ratio to End Voltage. 2.2 终止电压:放电终止时的规定电压为2.75V 。 End voltage: The end voltage of discharge is 2.75V ,which is defined specially. 2.3 0.2倍率充电:指在20±5℃,65±5%RH 环境下,以140mA 电流恒流充电至单体电池电压4.2V 后,转为恒压 4.2V 充电,至充电电流小于10±5mA ,停止充电。 0.2 Charge method: Under 20±5℃,65±5%RH, it can be charged to 4.2V with constant current of 140mA, and then, charged continuously with constant voltage of 4.2V until the charged current is less than 10±5mA. 2.4 0.5倍率充电:指在20±5℃,65±5%RH 环境下,以350mA 电流恒流充电至单体电池电压4.2V 后,转为恒压 4.2V 充电,至充电电流小于10±5mA ,停止充电。 0.5 Charge method: Under 20±5℃,65±5%RH, it can be charged to 4.2V with constant current of 350mA, and then, charged continuously with constant voltage of 4.2V until the charged current is less than 10±5mA. 2.5 1倍率充电:指在20±5℃,65±5%RH 环境下,以700mA 电流恒流充电至单体电池电压4.2V 后,转为恒压4.2V 充电,至充电电流小于10±5mA ,停止充电。 1 Charge Method: Under 20±5℃,65±5%RH, it can be charged to 4.2V with constant current of 700mA, and then, charged continuously with constant voltage of 4.2V until the charged current is less than 10±5mA. 2.6 0.2倍率放电:指在20±5℃,65±5%RH 环境下,以140mA 电流恒流放电至单体电池电压2.75V 。 0.2 Discharge Method: Under 20±5℃,65±5%RH, it can be discharged to the voltage of 2.75V with constant current of 140mA. 2.7 0.5倍率放电:指在20±5℃,65±5%RH 环境下,以350mA 电流恒流放电至单体电池电压2.75V 。 0.5 Discharge Method: Under 20±5℃,65±5%RH, it can be discharged to the voltage of 2.75V with constant current of 350mA. 2.8 1倍率放电:指在20±5℃,65±5%RH 环境下,以700mA 电流恒流放电至单体电池电压2.75V 。 1 Discharge Method: Under 20±5℃,65±5%RH, it can be discharged to the voltage of 2.75V with constant current 700mA. 3 外形尺寸 SHAPE AND PHYSICAL DIMENSION 3.1 产品的命名 Naming Instruction of Product 3EX ———— 38 34 50 AH 厂名 ———— 壳厚 宽度 高度 特殊性能 Manufacturing Plant Diameter Length Special Property 3.2 电池尺寸 4.1+0 -0.3×33.8+0 -0.5×50.0+0 -0.5 mm 4 结构 STRUCTION 电池由正极片、负极片、隔膜、电解液、外壳等组成。 The battery consists of the positive electrode, negative electrode, separator, electrolyte and crust. 5 技术要求 TECHNICAL REQUIREMENT 5.1 使用环境 Usage Conditions 充电温度 Charging Temperature:0~45℃

锂离子二次电池及其电解质的分析研究

锂离子二次电池及其电解质的研究 摘要介绍了锂离子二次电池的发展以及与其它二次电池性能的比较,并对影响锂离子二次电池性能的几个问题作了阐述。着重论述了锂离子二次电池的电解质及其导电性能,以及制备六氟磷酸锂的方法。 随着微电子技术的进步和大量问世的可移动电子设备的发展,如手机、摄像机以及近年来出现的电动汽车等,都要求有高能量、体积小、性能可靠的电源做动力,特别是对比能量在100~150Wh/kg(能量密度在250~300Wh/L> 的电池的需要越来越迫切,这种需求为二次锂电池的研制开发提供了切实的动力。如果说七十年代末二次锂电池仅是实验室的产物,那么短短二十年间,以金属锂为负极的电池得到了迅速发展。从用于计算机存储保护的Li/MnO2电池的商品化〔1-5〕以及有军事和民用潜力的2~100Ah的大型锂电池的成膜及测试技术的发展〔6-8〕,到Sony〔9〕、Moly 〔10〕、Bellcore〔11〕相继研制推出的以碳插入化合物为负极,以LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 为正极的锂离子二次电池和对电导率接近液体电解质的固体电解质的研制开发,二次锂电池的各个技术环节都有了长足的进展。预计到本世纪末,锂离子电池将与Ni/Cd、Ni/MeH电池形成三足鼎立的局面。目前,世界各国政府都投入大量的人力、物力,投身到这场技术竞争中。 八十年代发展起来的二次锂电池是一类以金属锂为负极<阳极),以适合于Li+迁移的锂盐溶液为电解质,以具有通道结构,Li+可以方便地嵌入、脱出,但嵌入、脱出过程中结构变化小的材料为正极<阴极)的新型电池体系。由于负极金属锂电位极低<相对于氢电极为-3.3V),且原子量小,因而从每克锂中可以获得大量的电子容量<3862mAh/g 或13907C/g)。这样可使二次锂电池具有高的工作电压和高的比能量。加之锂负极制作简单,工作温度范围较宽<-40℃-70℃),这些都使二次锂电池具有突出的优势,符合国际电池市场向小型、轻量、高比能方向发展的趋势,使之从问世之日起就成为科技热点。 二次锂电池虽然具有高能、自放电等诸多优点,但上市的产品却并不多,原因在于电池的寿命短,库仑效率低,更为突出的是安全问题。究其原因则是锂的活性太高所致,并且金属锂负极的循环能力限制了电池寿命只有200~300次充放电循环能力。 为了解决安全问题,前人进行了许多代用负极<阳极)的研究,如选用Li-Al、Li-Cd-Pb、Li-Sn-Cd、Li-Al-Mn等含Bi、Pb、Cd、Sn的合金或Li/Li3N、LixPb/聚对苯二胺复合负极及嵌入型化合物。合金电极如β-LiAl可抑制枝状晶的形成,使再充电能力提高,但充放电过程中锂的增减造成相变,使合金体积变化明显,机械稳定性变差;另由于电化学因素使电池电压下降,且电极中的锂被铝部分取代,容量减小,较大的牺牲了能量密度,失去了二次锂电池的突出优势。 真正既克服了安全问题又保持了锂电池高电压、高比能的优势,则是锂离子二次电池的出现。1990年2月,Sony 公司开发了正负极都用嵌入化合物的新电池,充、放电时,Li+在两电极间嵌入、脱嵌往复运动。因不用金属锂,体系稳定,循环寿命达1200次;能量密度高,为Ni/Cd 电池<115Wh/kg )的2倍,Ni/MeH电池<175Wh/kg)的1.5倍,工作电压为3.6V,是Ni/Cd、Ni/MeH电池的3倍,自放电率与Ni/Cd电池相当,充电快。工作性能见表1 表1Sony Li+离子电池工作性能表 规格重量电压容量能量密度比能量寿命自放率工作温度 D型122g 3.6V 14.0Wh 253Wh/L 115Wh/kg 1200<深放)12%每月-20~60℃ Sony Li+离子电池工作时的电压、电流与时间的关系见图1,电压与绝对电流时间的关系见图2 图1Sony Li+离子电池工作时的电压、电流与时间的曲线 图2Sony Li+离子电池工作时的电压与电流*时间的曲线 Sony电池的优异性能以及锂离子二次电池的出现,重新唤起了人们的研究兴致,并成为九十年代以致二1 / 7 十一世纪的科研热点。

目前的锂电池成本主要是隔膜和电解液

目前锂电池成本主要是隔膜和电解液 现在生产的锂离子电池的电芯的关键材料有四种:正极、负极、电解液、隔膜,其中锂离子电池中的正、负极材料中国的生产技术并不落后,不但满足国内生产需要,还向世界各地出口。但是,隔膜、电解液却有部分进口。这个问题正在逐步得到缓解,因为国内生产厂家增多,技术也逐步趋于成熟。 需要进口的原因是,产品的制造尚未达到精益求精的地步,或者是生产装备设计不足夠完美,所采购的原材料不能适应优质产品的需求,制造工艺水平没有及时提高,产品的基础研究没有持续发展有了成功之处就停止不前等等。 总的来说:目前,中国锂离子电池产业发展,是任何国家都拤不了脖子的。 中国需要努力的是更加精益求精,制造出更先进的设备,生产出更加优秀的成品,综合成本始终保持市场竞争力,进一步加强锂离子电池的基础研究和创新。 锂电池电芯的关键材料有四种:正极、负极、电解液、隔膜,在组装成动力电池时,又可以分离出组装配件这一材料大类。对于动力电池而言,使用进口电解液和隔膜推高了和继续推高着动力锂电池的成本,从而导致国内相关行业的止步不前甚至倒退。 目前隔膜、电解液、正极材料、负极材料这四个部分总共占到动力电池成本的85%,分别约为25%、15%、30%、15%,从部分进口的电解液材料来看,六氟磷酸锂是生产电解液的最主要原材料,其占电解液成本的50%左右。目前全球范围内只有中国、日本实现了六氟磷酸锂产业化,国内只有少数企业能生产,但产能相对较少,品质与国外也存在一定的差距。这导致我国的六氟磷酸锂主要使用进口产品,价格制定权为外企所左右。 而另一种技术含量更高的锂电池隔膜材料进口依赖度更高一些,这是因为有些国产隔离膜相比国外优秀隔离膜的主要区别在国产的一致性差,使用某些国产隔离膜会导致电池质量不稳定,特别是动力锂电池领域要求内部每个电芯的参数必须高度统一,而国内一些企业目前还没有完全解决。国内很多企业上马锂离子动力电池时仅仅看市场,还要选择国内企业配套技术水平,甚至选择

锂离子二次电池正极材料的构造解析

锂离子二次电池正极材料的构造解析 携带电子机器使用的锂离子二次电池具有“高容量化”“高安全性”的要求。 (Me=Ni/Co/Mn)。关于此材文中列举了用于锂离子二次电池中的正极材料LiMeO 2 料应该重点把握详细的原子构造,由此达到“高容量化”、“高安全性”、“高寿命” 等各种各样的要求,从而提高电池的特性。作为此次的基础研究是,以LiMeO 2(Me=Ni/Co/Mn)中Me的组成种类变化、BL16B2的局部构造的VAFS测定、全体BL16XU的XRD测试,根据结果进行讨论所得出的报告。根据XAFS在测定时修补带上的涂覆进行放射性测试。XRD是在直径为1mm封闭式的细长玻璃试管中进行放射而测试的。根据线源使用25KeV的能量,抑制玻璃的衍射峰,得到了只有试验品良好的衍射轮廓图。 XAFS测定的例如图所示。此次测定很容易的确认, Mn的添加量的变化对Ni的价数所产生的影响。 的XANES(Ni)光谱图 Li(NiCoMn)O 2

前言:由于期待锂离子二次电池的充放电特性、安全性等特性不断提升,为此有 进行研究,尤其是开发其性能。因此必要对作为其正极材料的Li(NiCoMn)O 2 我司以评论性能为基础,对电池材料的构造进行解析。 目的:根据回折/XAFS测定,对于锂离子二次电池用正极材料进行详细的构造解析。 →根据解析构造正确的模型,用数字来说明结晶构造的不完全性(氧素的缺损量、晶格的歪斜)。 测定射线 ●BL16B2(XAFS测定) Ni?Co?Mn透过法测定 ●BL16XU(XRD测定)使用玻璃细管透过法

池相比较,突显出能量密度越高,记忆效果小的特征。

锂离子电池和锂聚合物电池概述

18通信电源技术 761^00111?0霣打’1'枕|11|0|0#682002年10月第5期 能源技术 锂离子电池和锂聚合物电池概述 0*061^1 00 11161汕丨皿1~ !011831^30^ 1池1画沈63^ 郑如定 武汉洲际通信电源集团公司430035武汉 识1111811211011)1X61600111?0^61 811^1^ (^(^口’乙10. 摘要高比能量、长循环寿命的二次电池是电化学界专家致力研制对象。当前,安全可靠、有利于环保、高功率密度、体积小、重量轻的新型二次锂电池正被广泛应用。文中通过对新型 的锂离子电池、锂聚合物电池与铅酸电池、镍镉电池、镍氩电池等比较,突出了其优点;介绍了 新型的貍离子电池、锂聚合物电池的构成、工作原理、电极材料特性及发展前景。 关键词锂离子电池锂聚合物电池电极材料工作原理 分类号1财911 ^5511^01 7116 360011(131^ 1)^1161^ ^1111 3 名如 1)11 0&011(1 ^011^ 011^16 11(6 16 #116 0^601 1636810116|1^6160100―01161010811^0^3^8^8,111600^6111(111111111)81161^“1186(1?01 11 18 88(6 311(11^1181)16^ 60)311 811汾 12名1)1,客00(1 101-6211110111116111 ^016^11011 评I'出乂名如口0界611 ^611311^ ^『101110010^)81180115 1^61^6611 110761 11~10111)31161^,11(11111111只1)31161^如。1^9^ ~ 8011^11101561~0&011111)111161113^^81113^6 15 旧名卜衫名“鉍丄1116 8180 11111-0(111069 11)6 00111^08111011 ^0^61~311011 卩『把亡七匕0? 1)16 110^*1 11~1011 1)31(61^ 311(11|~只01^1!167 1)81161^ 311(11|16 01181-8016081108 0?山6斤6160170(16 1113161181 311(1 1116^ ^01^5 11-100 1)81161^,1!~ 00&11161 1)311衍了,61601?0^6 111816081^ 0^1811011 ^011011)16 自1859年0381011?丨抑化提出铅酸电池概念以来,化学电源界一直在研制新的髙比能量、长循环寿命的二次电池,经历了铅酸电池、键镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池几个阶段。 镍镉电池电路简单,充电速度较快I能承载较大电流。但由于镍镉电池重、储电量小、污染性强,加之具有记忆效应,此类电池正逐步退出 主流市场。 镍氢电池不含有镉金属,分解后对环境的污 染很小,是一种安全可靠、有利于环保的电池。它的贮能密度比旧式镍镉电池高一倍,比新式镍 收稿镉电池高30^~509^,用于移动电话中可使通 话时间延长30亨6。不过,这种电池和镍镉电池 一样,也有记忆功能,不过没有那么明显。镍氧电池储电量较大,待机时间长,价格适中,基本上可以满足一般用户的需求。 近年来,重量轻、能量大、自放电率低的二次锂电池在市场出现,备受广大消费者的欢迎。目前,投人市场的二次锂电池也多为锂离子电池 和裡聚合物电池。 1(液态丨锂离子电池 1.1锂离子电池基本原理 现在被广泛使用的锂离子电池是由锂电池发 展而来的。锂离子电池的正极材料是氧化钻锂

锂离子电池隔膜的分析研究及发展现状

锂离子电池隔膜的研究及发展现状 来源:佛山塑料集团股份有限公司日期:2018-7-1 作者:全球电池网点击:4599 摘要:综述了隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。重点叙述了隔膜的制备方法,对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述;同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展,最后对电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。 关键词:锂离子电池;隔膜;研究进展 随着信息、材料和能源技术的进步,锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外,电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求,且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用,逐步代替传统电池。据统计,2007年铅酸电池在电池市场中所占份额下降到50%以下,2007年以后锂离子电池已在市场中占主导地位。我国近几年在锂离子电池产业化方面取得了可喜进展,已成为全球重要的锂离子电池生产基地,产量跃居全球第三。目前国内从事锂离子电池行业的企业超过百家,其中深圳的比亚迪、比克,天津的力神等已发展成为全球电池行业的骨干企业。 随着锂离子电池应用范围的进一步扩大,隔膜材料的需求量将进一步增加。而世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化生产,我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚,仍主要依赖进口,隔膜的平均售价为8~15元/m2,约占整个电池成本的1/4,从而导致锂离子电池市场价格高居不下,目前国内80%以上的隔膜市场被美、目等国家垄断,国产隔膜主要在中、低端市场使用。实现隔膜的国产化,生产优质的国产化隔膜,能有望降低整个隔膜乃至锂离子电池的市场价格。 1 电池隔膜的主要作用及性能要求 电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜,是锂离子电池最关键的部分,对电池安全性和成本有直接影响。其主要作用有:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过;让电解质液中的离子在正负极间自由通过。其锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能,其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高,防止电池短路引起爆炸,具有微孔自闭保护作用,对电池使用者和设备起到安全保护的作

卷绕式锂离子电池设计规范

卷绕式锂离子电池设计规范 一、观察给定型号和客户需求 1、型号制定了电池的尺寸(以063048为例,尺寸为6.0×30×48mm) 2、客户要求的容量和电池的放电类别(动力型、高温型、普通型),通常而言电 池所能达到的容量一般为普通型>高温型>动力型(以便确定所需要的材料) 3、材料的选用: 3.1容量≥1000mAh的型号,如果客户无容量或高温要求的用正极CN55系列 3.2有高温要求的型号,正极材料必须使用Co系列,电解液必须用高温电解液 二、卷芯设计 1、容量设计 根据客户要求的最小容量来确定设计容量。 设计容量(mAh)= 要求的最小容量×设计系数=(长×2-刮粉)×宽÷10000×面密度×理论克容量 注:设计系数: 标称容量≤200mAh设计系数一般取1.10~1.20; 标称容量200<C≤350mAh设计系数一般取1.08±0.02; 标称容量C>350mAh设计系数一般取1.07±0.02。 2、卷针的设计 2.1 卷针的宽度 Wj=电芯的宽度-卷针厚度-电芯的厚度-1.7(根据实际情况而定) 2.2 卷针厚度 Tj由卷针的宽度决定,具体见卷针统计表。

3、包装膜尺寸设计 3.1包装膜膜腔长度的确定: 膜腔长度=成品高-顶封宽度(5mm) 3.2包装膜膜腔长度的确定: 膜腔宽度=成品宽-1.2mm 3.3 槽深的设计: 槽深H与电芯厚度的关系如下:H = T-α 其中: T —电芯的厚度; α—当型号为双坑电池时,α取0.2 当型号为单坑电池时,α取-0.2 3.4 包装袋长、宽尺寸的确定: 3.4.1 包装袋宽度: a. 厚度≤5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+(45~50mm),取代5mm 的整数倍为规格; b. 厚度﹥5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+(55~60mm),取代5mm 的整数倍为规格; 3.4.2包装袋长度: 铝塑膜长度=成品电池长度×2+10mm 5、极片的设计: 5.1隔膜宽度=卷芯高度=电芯高度-5mm,(客户容量要求高的小型号电池或极片较 宽的各别型号除外);

锂离子电池 习题汇总

高考必考题锂离子电池习题汇总 材料:锂离子电池实际上是一种锂离子浓差二次电池(充电电池),正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态,正极处于贫锂态;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态 在充放电过程中,负极材料的化学结构基本不变。因此,从充放电反应的可逆性看,锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。目前,用作锂离子电池的正极材料是过渡金属和锰的离子嵌入化合物,负极材料是锂离子嵌入碳化合物,常用的碳材料有石油焦和石墨等。国内外已商品化的锂电池正极是LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O2,负极是层状石墨 锂离子电池:锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池,而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子产品1、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为:Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是() A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应B.放电时,正极反应为:Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4 C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应D.充电时,阳极反应为:Li++e-=Li 2、(2014天津6)已知:锂离子电池的总反应为:LixC+Li(1-x)CoO2=C+LiCoO2锂硫电池的总反应为:2Li+S=Li2S 有关上述两种电池说法正确的是( ) A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移 B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应 C.理论上两种电池的比能量相同 D.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 3、天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钻(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示。电池反应为,下列说法正确的是()A.充电时,电池的负极反应为LiC6-e-Li+C6 B.放电时,电池的正极反应为CoO2+Li++e-LiCoO2 C.羧酸、醇等含活泼氢气的有机物可用作锂离子电池的电解质 D.锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低

锂电池规格书参照

聚合物锂离子电池 产品规格承认书 ::JD220768430F(500Ah) 品名: 品名 编制审核批准 客户确认 签名//日期客户名称//印章签名 客户名称 总部:北京神州巨电新能源技术开发有限公司 Beijing Globe Super Power New Energy Technology Development Corp. 地址:中国北京市海淀区上地3街9号嘉华大厦E座206 ADD:Rm E-206,Gem Tech-Center,No.9,3rd Street,Haidian Dist.,Beijing,P.R.China 86-10--82783543-816Fax:86-10 86-10--82780720-1073 Tel:86-10 工厂:河北神州巨电新能源科技开发有限公司 Hebei Globe Super Power New Energy Technology Development Corp. 地址:河北邢台市巨鹿县巨鹿工业园 Hebei i Province,P.R.China ADD:Industrial District,Ju Jul l u,Xiangtan,Hebe

产品规格承认书 目录 1.适用范围---------------------------------------------------------------------------------------------------------2 2.产品规格---------------------------------------------------------------------------------------------------2 3.电池性能检查测试-----------------------------------------------------------------------------------------2 4.外观尺寸图------------------------------------------------------------------------------------------------------3 5.使用指南--------------------------------------------------------------------------------------------------------3 6.其它事项------------------------------------------------------------------------------------------------------4 7.电芯处理须知---------------------------------------------------------------------------------------------------4

锂离子电池基础知识-锂离子电池型号命名规则

锂离子电池基础知识 ——锂离子电池型号命名规则 根据IEC61960标准二次锂电池的标识如下: 1.电池标识组成 a)圆柱形二次锂离子的表示方法为:3个字母+5个数字; b)方形二次锂离子的表示方法为:3个字母+6个数字。 2.第一个字母表示电池的负极材料 a)I表示锂离子电池; b)L表示锂金属电极或锂合金电极。 3.第二个字母表示电池的正极材料 a)C是基于钴的电极; b)N是基于镍的电极; c)M是基于锰的电极; d)V是基于钒的电极。 4.第三个字母表示电池的形状 a)R表示圆柱形电池; b)L表示方形电池。 5.圆柱形电池5个数字分别表示电池的直径和高度, a)字母后前两个数字表示电池的直径,单位为mm; b)后两个数字表示电池的高度的十倍,单位为mm; c)直径或高度任一尺寸大于或等于100mm时两个尺寸之间应加一条斜线。 6.方形电池6个数字分别表示电池的厚度、宽度和高度 a)前两个数字表示电池的厚度,单位为mm; b)中间两个数字表示电池的宽度,单位为mm; c)后两个数字表示电池的高度,单位为mm; d)厚度、宽度和高度三个尺寸任一个大于或等于100mm时尺寸之间应加斜线, 三个尺寸中若有任一小于1mm,则在此尺寸前加字母t,此尺寸单位为十分之 一毫米。

例如: ICR18650表示一个圆柱形二次锂离子电池,正极材料为钴,其直径约为18mm,高约为65mm; ICR20/1050 表示一个圆柱形二次锂离子电池,正极材料为钴,其直径约为20mm,高约为1050mm; ICP083448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约为34mm,高约为48mm; ICP08/34/150表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约为34mm,高约为150mm; ICPt073448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为0.7mm,宽度约为34mm,高约为48mm。 型号后面的字母表示材质,例如方形锂离子电池(厚度\宽度\高度\材质),063048S型号代表厚度为6mm,宽度为30 mm,高度为48 mm,S代表钢壳,A代表铝壳。

锂离子二次电池_电芯规格书

锂离子二次电池 型号:454060AP 1000mAh 销售部地址:电话:(86)0755-传真:(86)0755-工厂地址:电话:(86)传真:(86) 网址: 目 录

●封面 (1) ●目录 (2) ●适用范围 (3) ●引用标准 (3) ●产品类型 (3) ●产品规格 (3) ●外观 (3) ●性能 (3) ●常规性能 (4) ●环境适应性能 (5) ●安全性能 (6) ●技术和安全要求 (6) ●包装、储存及运输 (7) ●保质期限 (7) ●电池使用时警告及注意事项 (8) ●附:产品外形图 (9) 1、适用范围:本产品规格适用于能源实业有限公司生产的二次锂离子电池主要性能指标 的描述,此此份说明书仅适用于单体电池,用户请务必严格按说明书中的测试或使用方法进行使用,如有不明的事项,请与供应方协商解决。

2、引用标准:GB/T18287-2000 3、产品类型、型号和外形尺寸 3.1产品类型:二次锂离子电池 3.2产品型号: 3.3电芯外观尺寸(Max):厚×宽×长(mm) 4、产品规格: 项目特征备注标称容量(最小容量)mAh0.2C5A放电容量标称电压 3.7V0.2C5A放电平均电压标准充电电流0.2C5A工作温度:0~45℃ 快速充电电流 1.0C5A工作温度:0~45℃ 充电截止电压 4.20V±0.05V CC/CV 标准放电电流0.2C5A工作温度:-20~60℃ 瞬间最大放电电流 2.0C5A工作温度:0~60℃ 放电截止电压 3.0V 充电模式恒流恒压充电模式 标称内阻≤60mΩ半充电态,AC1KHZ条件下测试 贮存温度≤1个月-20~45℃ 电池应在带电50%或电池应 在 3.70~3.80V的状态下储 存;长期贮存温度:20 ±5℃(推荐) ≤3个月0~30℃ ≤6个月20±5℃ 贮存湿度65±20%RH 5、外观 表面没有如脏污、严重擦伤、漏液、凹点和变形等缺陷。 6、性能 6.1、标准测试条件 无其他指定时,按GB/T18287-2000标准测试条件。 本规格书中所有的测试均在23±2℃(温度) 、65±20%RH(湿度)下进行;如果测试结果与要求条件无关,则也可以在15~30℃(温度)、25~85%RH(湿度)下进行。(潮湿中进行测试会影响测试结果) 6.2、测试的手段和仪器 6.2.1、测量尺寸的工具 用0.01mm或更精确的工具来测量尺寸,其量程为0-200mm. 6.2.2、电压表和电流表 电压表的精确度为±5mv,其量程为0-20V;电流表的精确度为当前电流±0.3%.

专题6 锂离子电池的化学原理

专题6 锂离子电池的化学原理 学号姓名 1.【2018全国Ⅲ卷5题】一种可充电锂–空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x = 0或1)。下列说法正确的是( ) A.放电时,多孔碳材料电极为负极 B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移 D.充电时,电池总反应为Li2O2-x= 2Li + (1–x/2) O2 2.【2017全国Ⅲ卷11题】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li + x S8 = 8Li2S x(2≤x≤8)。下列说法错误的是( ) A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6 + 2Li+ + 2eˉ = 3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多 3.【2018浙江17题】锂(Li)–空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正 ..确.的是( )

A .金属锂作负极,发生氧化反应 B .Li +通过有机电解质向水溶液处移动 C .正极的电极反应:O 2 + 4e ˉ = 2O 2ˉ D .电池总反应:4Li + O 2 + 2H 2O = 4LiOH 4.【2016四川卷5题】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为: Li 1-x CoO 2 + Li x C 6 = LiCoO 2 + C 6 (x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是( ) A .放电时,Li +在电解质中由负极向正极迁移 B .放电时,负极的电极反应式为Li x C 6 – xe ˉ = xLi + + C 6 C .充电时,若转移1 mol e ˉ,石墨C 6电极将增重7x g D .充电时,阳极的电极反应式为LiCoO 2 – xe ˉ = Li 1-x CoO 2 + Li + 5.【2014全国II 卷12题】2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( ) A .a 为电池的正极 B .电池充电反应为LiMn 2O 4 = Li 1-x Mn 2O 4 + x Li C .放电时,a 极锂的化合价发生变化 D .放电时,溶液中Li +从b 向a 迁移 6.【2014天津6题】已知:锂离子电池的总反应为:Li x C + Li 1-x CoO 2放电 C + LiCoO 2 锂硫电池的总反应为:2Li + S 放电Li 2S 有关上述两种电池说法正确的是( ) A .锂离子电池放电时,Li +向负极迁移 B .锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应 C .理论上两种电池的比能量相同 D .右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 7.【2014海南16题】锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO 4溶于混合有机溶剂中,Li +通过电解质迁移入MnO 2晶格中,生成LiMnO 2。回答下列问题: Li 2SO 4水溶液 LiMn 2O 4 Li +快离子导体聚合物电解质 a b 电解质LiCoO 2电解质 Li

锂离子电池基本知识

锂离子二次电池简介 概述: 锂离子二次电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池,正极采用锂化合 物LiCoO 2、LiMn 2 O 4 ,负极采用锂—碳层间化合物Li x C 6 ,电解质为溶解有锂盐LiPF 6 、 LiAsF 6 等的有机溶液。在充、放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,被形象地称为“摇椅电池”(Rocking Chair Batteries,缩写为RCB)。锂离子二次电池由于工作电压高(3.6V)、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,在移动电话、摄相机、笔记本电脑、便携式电器上得到大量应用。 一、工作原理 1、化学反应方程式 锂离子电池正极主要成分为LiCoO 2 ,负极主要为C,充电时 正极反应:LiCoO 2 Li ( 1-x) CoO 2 + xLi+ + xe- 负极反应:C + xLi+ + xe- CLi x 电池总反应:LiCoO 2 + C Li ( 1-x) CoO 2 + CLix 放电时发生上述反应的逆反应。 2、化学反应原理图 二、命名 根据IEC61960标准二次锂电池的标识如下: 1. 电池标识组成3个字母后跟5个数字(圆柱形)或6个(方形数字); 2. 第一个字母表示电池的负极材料:I表示有内臵电池的锂离子,L表示锂金属电 极或锂合金电极; 3. 第二个字母表示电池的正极材料:C基于钴的电极,N基于镍的电极,M基于锰 的电极V基于钒的电极; 4. 第三个字母表示电池的形状:R表示圆柱形电池,P表示方形电池;

5. 数字:圆柱形电池5个数字分别表示电池的直径和高度,直径的单位为毫米,高度 的单位为十分之一毫米,直径或高度任一尺寸大于或等100mm时两个尺寸之间应加 一条斜线。方型电池6个数字分别表示电池的厚度、宽度和高度,单位均为毫米, 三个尺寸任一个大于或等于100mm时尺寸之间应加斜线,三个尺寸中若有任一小于 1mm,则在此尺寸前加字母t,此尺寸单位为十分之一毫米。 例如: ICR18650:表示一个圆柱形二次锂离子电池正极材料为钴其直径约为18mm高约为 65mm。 ICR20/1050 ICP083448:表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴,其厚度约为8mm,宽度约 为34mm,高约为48mm。 ICP08/34/150:表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约 为34mm,高约为150mm。 ICPt73448:表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为0.7mm,宽度约 为34mm,高约为48mm。 三、组成结构 1、正极 正极材料一般由钴酸锂、导电石墨、碳黑、粘接剂、溶剂等组成。 2、负极 负极材料一般由碳黑、粘接剂、溶剂等组成。 3、隔膜纸 隔膜纸由PP、PE复合膜组成,厚度一般为25微米,国内有些厂家也有用16 微米的,著名的生产厂家有日本UBE。 4、电解液 电解液为溶解有锂盐LiPF 6、LiAsF 6 等的有机溶液,常用的有机溶液有EC(碳 酸乙烯酯)、DEC(二乙基碳酸)、DMC(二甲基碳酸)等。 5、绝缘垫片 6、外壳 有钢壳和铝壳。 四、制造工艺

2017年中国锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源:公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年,我国电动汽车产量达到51.7万辆,带动我国动力电池产量达到33.0GWh,同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快,锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广,2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源:公开资料整理 业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%,全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%,国内份额提升至14.8%,预计2017年

锂离子二次电池

锂离子二次电池 锂离子二次电池由于具有容量大、寿命长、无环境污染、使用安全等优点,已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式电器中。随着技术的发展,锂离子电池在未来的电动汽车和储能领域也有着非常好的应用前景,必将对未来人们的生活产生深刻的影响。 在人们接触锂电池的初期,主要使用的是液态锂电池。但液态锂电池有着有些巨大的弱点。 1.容易液漏安全性差 2.容易发生锂枝晶现象,导致电池正极与负极相连,导致短路。 聚合物电解质分类 1.无溶剂的全固态聚合物电解质 2.含有有机增塑剂的凝胶型聚合物电解质 3. 物理交联型化学交联型 有机增塑剂:聚乙二醇、聚乙二醇二甲醚、碳酸乙烯酯和钛酸二丁酯。

全固态聚合物电解质:一般情况下不含游离有机溶剂,由聚合物基体和锂盐复合后所得。这种电解质可看作电解质盐溶解于聚合物基体而成为的一个固态溶液。 胶型聚合物电解质:聚合物基体,增塑剂和电解质锂盐通过互溶的方法而形成的具有合适微结构的聚合物电解质体系。 例子:PMMA基GPE PMMA- LiCLO4 -PC体系 聚合物单体锂盐增塑剂 PMMA基GPE 特点 通过实验得出结论 1.PMMA中基团与电解质锂盐没有相互作用PMMA在GPE体系中是惰性的 2.循环次数多容量可以保持在90% 循环性能好 3.整个体系在电池安装后基本稳定PMMA基GPE与锂极界面稳定性好 PMMA机械强度较差,需要通过改性之后才能使用。 可通过共聚,共混,添加填料等方法对PMMA进行改性。 高分子锂离子二次电池 优点 1.其电池内部不含液态电解液,使用的是胶态的高分子固体电解质————无电池漏液问题安全得到保障 2.电池可设计成多种形状可制成薄型电池:以 3.6V、400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲90度左右电池的外形设计和组装方便,可以适应商品 3.液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内作成多层组合达到高电压。 4.使用寿命长无记忆性可循环重复使用40000-100000次。

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