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锂离子电池的应用领域

锂离子电池的应用领域
锂离子电池的应用领域

镍我国镍矿品位低,露釆比例很小,可釆储量仅占总储量的101开釆和冶炼的技术相对较 为落后;选矿一般釆用弱酸或弱碱介质浮选工艺,与先进技术有差距,开釆和冶炼的成 本居高不下。2010年预计中国镍消费量将达到40万吨乂年以后,中国将成为世界最大的 镍消费国。现在中国镍金属基础储量只有230万吨左右,近年来中国镍矿勘探没有重大 进展,如果就按照这样消费下去的话,10年后中国的镍矿资源将逐渐消耗殆尽。

钴我国钴金属资源量约为140万绝大多数为伴生资源,单独的钴矿床极少,品位较低,均作为矿山副产品回收,金属回收率低、生产成本高。

锰中国锰矿资源较多,在全国21个省(区)均有产出;探明储量的总保有储量矿石5.66立吨,居世界第3位。富锰矿较少,在保有储量中仅占6.454。

锂我国的锂矿资源丰富,以目前我国的锂盐产量计算,仅江西云母锂矿就可供开釆上百年。

从盐湖内提取成本要远低于从矿山中提取。

锂离子电池的应用领域

锂离子电池主要的应用方向有便携式电子产品的充电电池、电动工具及电动 汽车等。其中,在汽车动力电池的应用才刚刚开始。2007年度锂离子电池市场 结构如下图

^――|笔记本电脑,

其他,I X数码产品,4先

六、锂离子电池行业竞争格局

1.锂离子电池行业,中、日、韩三分天下:

9低档次手机领域,中方明显优势,品牌手机领域,有较多国内企业渐次进入。9在手提电脑电池领域,因对一致性和安全性要求极高,国内企业无力或无信 心面对电池召回,几乎没有大规模进入的例子。日韩具显著优势。因手提电 脑用电池类型单一,适合全自动化生产,未来国内企业也难建立优势。

9在动力电池领域,国内个别领先企业在国际上也不落后,但大多数企业仍面 临技术未达商用要求以及专利问题。电动自行车电池领域或可提供一较大的 发展空间。

1.在高端产品及应用上,目前曰本领先:

第一梯队第二梯队第三梯队

三洋电机,索尼,三星比亚迪、灰11、腿、IX?、力神、仰0、财又811、108入X,8敁等

3丨全球主要锂电池生产企业概况

厂商合作伙伴7投资者已有客户产能08?808?2

丸123通用电气、宝洁、联

博基金、德国大陆101瓶、沃尔沃卡车、

戴姆勒、通用汽车

约1500万个电池

单元〔08年)

――

三洋~大众、本田、福特1000万块〖15年)8.6921 34江森自控3入?1、德国大陆宝马、戴姆勒、奇瑞―0.86 1.36

德国大陆人123、江森自控、

3人?I

戴姆勒、大众―I X30⑴85^?0财1

“化学通用汽车、现代―――

3入?1江森自控、德国大陆戴姆勒、福特― 1.009.62 80611、德尔福合资7011(160万个电池包

01年)

6.17

^50曰产、合资曰产雷诺20万台01年)――

8乂8日立、神户电机―――

?腿丰田、三菱丰田100万台⑴年)0.658.65汤浅电池三菱三菱20万块〖09年)1.1756.53 4^被看好的汽车锂电池厂家

据德意志银行调研显示,整车企业最愿意与以下10家企业合作开发汽车锂电池:

1〉1011113011 001111018~33?1(美国江森自控和和法国8&? 1;的合资公司〉;

之)人123系统公司(由麻省理工学院、通用电气等投资成立,该公司与大陆 集团有合作);

3〉⑶化学(该公司在美国有子公司?0\^61〕;

4〉21161061^ 211611和德尔福的合资公司》;

5 ^ ^230〈日产和仙0的合资公司^;

6^?哪(丰田和松下的合资公司^;

7》03汤浅;

8》曰立;

9^三洋电机;

10三星。

规划中的动力电池汽车

厂商车型上市时间电池续航力电池种类

卜吐乂关国)^3^1032008年801:111锂电池比亚通(中国》?30站、1=61)112008年底100101锂电池

1.-11111163181-2009年801^以上锂电池

美国)乂0112010 年601011锂电池

乂011^513 狀挽国)601^ 1^10 1)11-1^?2010 年50100锂电池03751'(关国)2010 年之1:;351(111锂电池彳镍氢电池美国)&11^62010年之后401(0禅电池7燃料电池丁抓。!:“日本)?1105 ?冊乂版2011 年~2012年未知

/-1:: ::!1;丨 1本)未知2012 年未知未知

1)31111'(^||3未知201俾未知未知

七、国内制造基地分布情况及严业微况

參主要集中在广东、山东、江苏、浙江、天津等地,广东占总量的60呢以上。

广东省也主要集中在深圳、东莞、中山等地。其中,深圳就有比亚迪、比克、邦凯、华粤宝等领先的国产制造企业,是我国最大的生产基地。

9我国为数众多的锂离子电池生产企业中,内资企业约40贫,外资和中外合作 企业占50呢以上,包括曰本三菱、索尼、10^等均在境内新建和收购了生产 工厂。

9内资企业在整体性能和可靠性低子日韩,主要原因是设备自动化程度较低,产品一致性较差,产品只能作为单只电池使用,不能连成电池组使用,因此 一般用在手机、数码相机、便携游戏机及处3和阶0等移动视听设备上。唯一是湖南瑞翔与三星合资,向三星提供锰酸锂和三元材料。

參笔记本电脑用电池主要被韩国三星、日本索尼、三洋、松下等垄断。比克、力神等内资领先企业已逐步进入笔记本电脑市场。

八、国内主要的锂离子电池制造商及其经营态势

公司背景现状

比亚迪民营企业

港股上市公司世界第二大锂电池生产商。主要业务是手机电池业务,尚不能进入圆柱型锂电市场,已经几乎打入了所有国际著名 手机公司。计划在08年成为全球最大的手机锂电商。动力 锂电池也只是处于开发阶段。

中信国安盟固利母公司在X股上市08年动力锂电池产能为2000万安时,09年可达1亿安时

深圳比克民营企业

纳斯达克上市公司世界十大锂电池商之一,08年产能达3亿只。依靠资本运 作,在3-4年的时间里,迅速做大了规模,月钴酸锂用量 在150-200吨之间,现正在努力追求产品升级,已基本放 弃低端钢壳电池的生产,主要以铝壳电池为主,主要客户 为国内品牌手机厂。另外成套引进了圆柱型电池的自动化

汽车用动力锂离子电池发展现状时间

汽车用动力锂离子电池发展现状时间 1车用锂离子电池材料 1. 1理想的车用锂离子电池正负极材料要求 电池材料的物理结构和化学组成决定了它的性能,理想的车用锂离子电池材料应具备以下特征: (1) 具有层状或隧道的晶体结构,以利于锂离子的嵌入和脱出,以保证锂离子电池的循环寿命;(2)充放电过程中,应有尽可能多的锂离子嵌入和脱出,使电极具有较高的电化学容量; ( 3)在锂离子进行嵌脱时,电池有较平稳的充放电电压; (4)锂离子应有较大的扩散系数,以减少极化造成的能量损耗,保证电池有较好的快充放电性能; (5)材料应价格便宜,对环境无污染,质量轻,可回收。 1. 2车用锂离子电池正极材料 目前锂离子电池正极材料主要有:锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、磷酸铁锂等,负极材料主要有石墨、钛酸锂等。不同锂离子电池正极材料性能比较见表1。 从整车安全和电池成本考虑,磷酸铁锂是最有可能在汽车用动力电池上应用的锂电池正极材料,其优点有: (1) 安全性好:稳定,即使在过充电情况下也不会产生游离氧,不和电解液反应; 可以放电到0 V,电池无大的损伤;与有机电解液反应活性低;热力学稳定状态, 400 ℃以下无变化。 (2) 稳定性高:充放电过程中,晶体结构不会发生变化;三维结构, L i +二维移动,利于锂的嵌入;充电电压低,电解液更稳定,电池副反应少;循环寿命长。 (3) 环保:整个生产过程清洁无毒,所有原料都无毒。 (4) 价格便宜:磷酸盐采用磷酸源和锂源以及铁源为材料,价格便宜。 但磷酸铁锂材料也存在以下缺点: (1) 导电性差:磷酸铁锂不能得到大范围应用的主要问题,需往磷酸铁锂颗粒内部掺入导电碳材料或导电金属微粒,或颗粒表面包覆导电碳材料,提高材料的电子电导率。 (2) 振实密度较低:一般只能达到1. 3~1. 5,该缺点决定了在小型电池如手机电池等没有优势,主要用来制作动力电池。 (3) 电压平台低:一般为3. 2 V。 目前锂铁电池正极生产技术有以下三种: (1)在粉体颗粒表面以碳元素涂布; (2)用金属氧化物包覆颗粒; (3)采用纳米制程技术细化材料颗粒,使之微粒化。 2车用锂离子电池系统 车用锂离子电池系统一般由电芯及电池组、电池管理系统(BMS) 、高压电安全系统(直流接触器、熔断器、预充电电阻) 、冷却系统和检测单元(电流传感器、电压传感器和温度传感器)等组成,如图1所示。 2. 1电芯及电池组 一个典型的锂离子电芯主要包括正极片、负极片、正负极集流体、隔膜纸、外壳及密封圈、盖板等,常用电芯形状主要有圆柱形和方形。 为了满足整个电池系统的电压、能量和功率要求,电池组一般是由若干个电芯按照串联或并联的方式组合起来,每个电芯之间由导线连接,同时,为了对电芯的温度、电流、电压、荷电状态(SOC)等信息进行实时监测,又可以把电池组分成若干个模块,各电芯和模块之间以一定方式科学合理组合,保证整个电池组的电性能、热平衡和散热要求。 2. 2电池管理系统BMS 电池管理系统(BMS)用来监控和保护电池的运行状态,应该能精确检测电池的参数,包括:单体电压、模块电压、电流、温度。利用电池模块和电池系统的信息计算并报告荷电状态SOC,寿命状态SOH ( State Of Health) ,当前可用充放电功率,并执行对接触器的控制。BMS系统由BMU(Battery Module Unit,又名

锂离子电池常用的粘结剂的种类、作用及性能

锂离子电池常用的粘结剂的种类、作用及性能锂离子电池粘结剂一般都是高分子化合物,电池中常用的粘结剂有; (1)PVA(聚乙烯醇)PVA的分子式为卡CH2CHOH手JJ,聚合度”一般为700—2000,PVA是一种亲水性高聚物白色粉末,密度为1,24—1.34g?cm-3。PVA 可与其他水溶性高聚物混溶,如与淀粉、CMC、海藻钠等都有较好的混溶性。 (2)聚四氟乙烯(PTFE)PTFE俗称“塑料王”,是一种白色粉末,密度为2.1—2.3g?CITI+,热分解温度为415℃。PTFE电绝缘性能好,耐酸,耐碱,耐氧化。PTFE的分子式为卡CF2一CF2头。,是由四氟乙烯聚合而成的。nCF2=CF、2一卡CF2=CF2于。常用60%的PTFE乳液作电极粘结剂。 (3)羧甲基纤维素钠(CMC)CMC为白色粉末,易溶于水,并形成透明的溶液,具有良好的分散能力和结合力,并有吸水和保持水分的能力。 (4)聚烯烃类(PP,PE以及其他的共聚物); (5)(PVDF/NMP)或其他的溶剂体系; (6)粘接性能良好的改性SBR橡胶; (7)氟化橡胶; (8)聚胺酯。 锂电池用粘接剂;锂离子电池中,由于使用电导率低的有机电解液,因而要求电极的面积大,而且电池装配采用卷式结构,电池的性能的提高不仅对电极材料提出了新的要求,而且对电极制造过程中使用的粘接剂也提出了新的要求。 1、粘接剂的作用及性能; (1)保证活性物质制浆时的均匀性和安全性; (2)对活性物质颗粒间起到粘接作用; (3)将活性物质粘接在集流体上;

(4)保持活性物质间以及和集流体间的粘接作用; (5)有利于在碳材料(石墨)表面上形成SEI膜。 2、对粘接剂的性能要求; (1)在干燥和除水过程中加热到130—180~C情况下能保持热稳定性; (2)能被有机电解液所润湿; (3)具有良好的加工性能; (4)不易燃烧; (5)对电解液中的I.iClQ,I.iPP、6等以及副产物I.iOH,㈠2C03等稳定; (6)具有比较高的电子离子导电性; (7)用量少,价格低廉; 以往的镍镉、镍氢电池,使用的电解液是水溶液体系,粘接剂可以使用PVA,CMC等水溶性高分子材料,或PTFE的水分散乳液。锂离子蓄电池电解液是极性大(因此溶解能力和溶胀能力高)的碳酸酯类有机溶剂体系,粘接剂必须能耐碳酸酯(至少是不溶解),而且必须满足上述的几点要求,特别是必须满足在电化学环境中的稳定性,在负极中处于锂的负电位下不被还原,在正极中发生过充电等有氧产生的情况下不发生氧化。 锂离子电池中的特点是伴随充放电过程,锂在活性物质中的嵌入—脱出引起活性物质的膨胀—收缩(如石墨的层间距变化达到10%一11%),要求粘接剂对此能够起到缓冲作用。锂离子电池的电极在干燥过程中加热温度最高可以达到200℃,粘接剂必须能够耐受这样高的温度。 由此可见,粘接剂性能好坏对电池性能的影响很大,锂离子电池电极制备是采用涂布工艺,一般采用刮刀或辊涂布的方式,通过刀口间隙调节活性物质层的厚度。锂离子电池活性物质层的厚度很小,因此涂布刀口的间隙也很小,这样就要求在浆料中不能有大的团聚颗粒存在。制作电极需要经过辊压、分

2020年(发展战略)中国国家计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力

(发展战略)中国国家计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力

中国国家“863”计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力 7月16~18日于北京举行的“第十六届中国电动车辆学术年会暨第二届电动汽车产业发展战略研讨会”上,中国国家“863计划”动力电池测试中心主任王子冬从市场和技术层面全面分析了全球锂离子动力电池的发展潜力。他指出,全球锂离子动力电池市场正处于壹个重大转型期,于电动车(EV)市场需求带动下,预计该市场规模于未来5年内将超过2000亿元人民币。 王子冬首先以日产绿叶(Leaf)电动车为例,介绍了锂离子动力电池的市场需求情况。该车将于2010年秋季上市,且计划于2010年生产5万辆,2012年生产20万辆。以锂离子动力电池产量来见,每辆绿叶的电池容量为24kWh,20万辆的容量相当于48亿kWh。这是目前全球手机锂离子电池30亿kWh市场的1.6倍。即壹款汽车就能够完全改变整个市场状态。目前,全球主要汽车制造商均已宣布要大规模生产采用锂离子电池的电动车,而日产只是其中壹家而已。 诱人的行业前景吸引了业内外大量投资 王子冬指出,电动汽车的量产为锂离子电池产业带来了重要的发展机会。按照上述测算,几年之内,锂离子动力电池市场将超过全球手机锂离子电池市场的规模。这种改变将引发关联制造设备和厂房的新壹轮投资,同时,众多新进入锂离子动力电池及材料的厂商将使关联领域的技术竞争更趋激烈。 受到诱人行业前景的吸引,很多来自不同行业的厂商将目标定位于电动汽车市场,欲于锂离子动力电池商机中分壹杯羹。 例如,索尼于2009年11月进入了电动汽车和大容量蓄电池领域,且表示未来几年内将于量产设施上投资1000亿日元。三洋电机将于2015年前投资800亿日元,松下也准备于2012年前投入1230亿日元。另外,三菱重工于其长崎造船厂也投资了约100亿日元建立实验基

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 Revised by Chen Zhen in 2021

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

锂离子电池产业发展白皮书(2017版)

锂离子电池产业发展白皮书(2017版) 2016年,在电动汽车产量高速增长的带动下,全球及我国锂离子电池产业继续保持快速增长态势,行业创新加速,新产品、新技术不断涌现,各种新电池技术相继问世。作为最大的生产国以及最重要的应用市场,我国在全球锂离子电池产业的地位进一步提升。受益于我国新能源汽车推广应用步伐加快,一批骨干企业快速成长,比亚迪公司锂离子电池产量目前已位居至全球第四。在此形势下,赛迪智库电子信息产业研究所编写了《锂离子电池产业发展白皮书(2017版)》,全面梳理了2016年国内外锂离子电池产业创新进展,介绍了国际巨头和我国骨干企业的发展情况,分析了2016 年我国锂离子电池行业发生的重大事件,并对2017年锂离子电池产业发展趋势进行了研判。全球锂离子电池产业发展状况一、市场规模2016年,全球锂离子电池产业规模预计达到378亿美元,同比增长16%,增速较2015年下滑了15个百分点,原因主要在于全球电动汽车市场增速明显下滑。按容量计算,全球锂离子电池市场规模将首次超过90GWh,同比增长18%。容量增速高于产值增速,原因在于锂离子电池产品价格不断下滑。二、产业结构近两年,电动汽车市场开始爆发性增长,电动自行车占比稳步提升,而全球手机出货量平稳增长,便携式电脑、数码相机等消费电子产品逐步

退出市场,全球锂离子电池市场结构发生显著变化。按容量计算,2016年,消费型锂离子电池占比44.7%,比2015年的50%下降了5个百分点,占比首次跌破50%。动力型锂离子电池占比达到44.8%,首次超过消费型,而2015年动力型锂离子电池占比还只有40%。其他(储能&工业型)锂离子电池占比为10.5%,基本与2015年持平。三、区域分布全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国,三者占据了全球97%左右的市场份额。从2015年开始,在中国大力发展新能源汽车的带动下,中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长,2015年已经超过韩国、日本跃居至全球首位,2016年领先优势继续扩大。在新能源汽车带动下日本锂离子电池产量加快增长,韩国仍保持稳步增长,但增速放缓导致其占比持续下滑。1、日本:加速增长在全球电动汽车热销的带动下,以松下、汤浅等为代表的日本锂离子电池生产企业继续向动力电池转型,带动日本锂离子电池产业呈现加速增长势头。根据日本经济产业省的统计数据显示,2016年日本国内锂离子电池产量达到12.4亿只,创2010年以来的新高,同比2015年增长了27%。其中,动力型锂离子电池产量占比已经接近2/3,创历年来新高。从产值看,2016年日本国内锂离子电池行业销售产值达到3799亿日元(约230亿元人民币),同比增长11%。2、韩国:平稳增长在经历了2015年的快速增长之后,2016年韩国锂离子电池产业保持稳步增

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测精编版

锂电池行业发展现状及未来发展前景预测 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

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 年份额维持提升趋势。江西紫宸国内排名前三,行业集中度有望进一步提高。目前国内锂电池负极材料生产企业中:贝特瑞、杉杉科技、江西紫宸为行业前三名,处于行业领先地位。

动力锂离子电池及其负极材料的现状和发展

动力锂离子电池及其负极材料的现状和发展 2010-11-10 14:45:06 中国石墨碳素网 文/苗艳丽杨红强岳敏 天津市贝特瑞新能源材料有限责任公司 随着汽车行业的发展,石油、天然气等不可再生石化燃料的耗竭日益受到关注,空气污染和室温效应也成为全球性的问题。为解决能源问题、实现低碳经济,基于目前能源技术的发展水平,电动汽车技术逐渐成为全球经济发展的重点方向,美国、日本、德国、中国等国家相继限制燃油车使用,大力发展电动车。作为电动汽车的核心部件——动力电池也迎来了大好的发展机遇。动力电池是指应用于电动车的电池,包括锂离子电池、铅酸电池、燃料电池等,其中,锂离子电池因具有比能量高、比功率大、自放电少、使用寿命长及安全性好等特性,成为目前各国发展的重点。 国外政府及企业在动力锂离子电池研发上均做出了很大的努力。我国的锂离子电池产业起步虽较晚,但发展速度非常快,同时,政府给予了大力的支持。“十一五”期间,“863”电动汽车重大专项对混合动力(HEV)、外接充电式混合动力(PHEV)用锂离子电池关键材料和电池进行了专门的研究。 与锂离子电池其他部件相比,锂离子电池负极材料的发展较为成熟。在商业应用中,石墨类碳材料技术较为成熟,市场价格也比较稳定,但随着锂离子动力电池对能量密度、功率密度、安全等性能的要求不断提升,硬碳、钛酸锂(Li4Ti5O12)、合金等其他材料也相继成为研究热门。 一、动力锂离子电池负极材料简介 1.动力锂离子电池负极材料特性 锂离子电池由正极、负极、电解液、隔膜和其他附属材料组成。锂离子电池负极材料要求具备以下的特点:①尽可能低的电极电位;②离子在负极固态结构中有较高的扩散率;③高度的脱嵌可逆性;④良好的电导率及热力学稳定性;⑤安全性能好;⑥与电解质溶剂相容性好;⑦资源丰富、价格低廉;⑧安全、无污染。 2.动力锂离子电池负极材料主要类型 早期人们曾用金属锂作为负极材料,但由于存在安全问题没有大规模商业应用。目前,对锂离子电池负极材料的研究较多有:碳材料、硅基材料、锡基材料、钛酸锂、过渡金属氧化物等。本文将主要介绍3类负极材料:碳材料、合金材料(锡(Sn)、硅(Si)等)和钛酸锂。 (1)碳材料 碳材料是人们最早开始研究并应用于锂离子电池生产的负极材料,至今仍然为大家关注和研究的重点。碳材料根据其结构特性可分成3类:石墨、易石墨化碳及难石墨化碳(也就是通常所说的软碳和硬碳)。软碳主要有中间相炭微球、石油焦、针状焦、碳纤维等;硬碳主要有树脂碳(如酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇PFA-C 等),有机聚合物热解碳(包括聚乙烯醇基、聚氯乙烯基、聚丙烯腈基等)以及碳黑等。由于软碳与石墨的结晶性比较类似,一般认为它比硬碳更容易插入锂,即更容易充电,安全性也更好些。 石墨类碳材料技术比较成熟,在安全和循环寿命方面性能突出,并且廉价、无毒,是较为常见的负极材料。常规锂离子电池负极材料包括天然石墨、天然石墨改性材料、中间相炭微球和石油焦类人造石墨。天然石墨和天然石墨改性材料价格比较低,但是在充放电效率和使用寿命方面有待进一步提高。中间相炭微球结构特殊,呈球形片层结构且表面光滑,直径在5~40μm之间,该材料独特的形貌使其在比容电量(可达到330mAh/g以上)、安全性、放电效率、循环寿命(循环次数达到2000次以上)等方面具有显著优势,但是成本有待降低。石油焦类的产品在放电效率和循环寿命方面比较突出,但存在着高成本和制备工艺复杂的问题。 近年来,随着研究工作的不断深入,研究者发现通过对石墨和各类碳材料进行表面改性和结构调整,或使石墨部分无序化,或在各类碳材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构,有利于锂在其中的嵌入-脱

锂离子电池的优点

锂离子电池的优点 1)能量密度高。能量密度可达460-600Wh/kg,其能量密度是铅酸电池的6-7倍; 2)相对较高的平均输出电压值。常用的锂离子电池单体平均工作电压约为3.7V,约为镍-隔电池或者镍-氢电池的3倍 3)可以高功率输出,在电动汽车的磷酸铁锂离子电池可以达到15-30C充放电能量,有利于启动加速; 4)相对较小的自放电率,无记忆效应,锂电池的自放电率为镍-隔电池或者镍-氢电池的一半甚至更小。记忆效应指的是电池在充放电循环过程中容量减小的现象,而锂离子电池在循环过程中不出现明显地容量衰减现象; 5)使用寿命长,在正常条件下,锂离子电池使用寿命可达6年,循环次数超过1000次。(6)可快速充电,使用额定电压为4.2 V的充电器只需1~2小时即可充满 (7)使用温度范围宽,通常可在-30~+45℃温度范围内使用,通过调整电解液甚至可以在更宽温度范围内使用; (8)绿色电池,对环境友好,无论生产、使用和报废,都不存在镉、铅、汞等对环境有污染的元素;

Figure 4b shows the typical charge?discharge voltage profiles of the S@CNTs/Co3S4?NBs, S@Co3S4?NBs and S@CNTs electrodes at 0.2 C (1.0 C = 1,675 mAh g?1). The S@CNTs/ Co3S4?NBs electrode exhibits two typical discharge plateaus at 2.35 and 2.08 V (vs Li+/Li), originated from the reduction of S8 to soluble long-chain polysulfides (Li2Sx, 4 ≤ x ≤ 8) and the formation of insoluble short-chain polysulfides (Li2S/Li2S2), respectively. The single charge plateau of S@CNTs/Co3S4?NBs between 2.25?2.36 V is ascribed to the oxidation of Li2S/ Li2S2 to Li2Sx and eventually S8. These charge and discharge plateaus are consistent with corresponding CV curves (Figure S5). Notably, the S@CNTs/Co3S4?NBs electrode exhibits lower potential hysteresis and higher sulfur utilization ratio than those of the S@Co3S4?NBs and S@CNTs, mainly attributed to the strong chemical affinity of polar Co3S4?NBs with polysulfides and the interconnected CNT network. 图4b 显示了S@CNTs/Co3S4?NBs、S@Co3S4?NBs 和S@CNTs 电极在0.2 c (1.0 c = 1675 麻将g?1)上的典型charge?discharge 电压剖面。S@CNTs/Co3S4?NBs电极展示两个典型的放电高原在 2.35 和 2.08 V (vs li +/李), 起源于 S8 的减少到可溶性长链多硫化物 (Li2Sx, 4 ≤ x ≤ 8) 和形成不溶性短链多硫化物 (Li2S/Li2S2),分别.2.25?2.36 V 之间

《锂离子电池应用》word版

国海军对其使用的所有锂电池都要根据NA VSEA指南9310.1b和技术手册S9310-AQ-SAF-010进行安全性评估。描述了对战场准备自主水下航行体(BPAUV)上锂离子电池进行的安全性测试试验;也给出了由海军水面战中心(NSWC)Carderock实验室所做的

LiNi x Co(1-x)O2由LiNiO2材料改性得到,是一种高容量的锂离子正极材料,比容量比LiCoO2高30%左右,具有很好的比功率特性,价格相对低廉。但是由于这种材料的合成相对困难、吸水性较强、与电解液的相容性较差、安全性较差等原因,并未得到广泛的推广。目前世界上应用最好的是SAFT公司,其利用LiNi x Co(1-x)O2正极材料制造的各种型号的锂离子电池已广泛应用于卫星、UUV以及各类便携式电子设备上。 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2是另一种高容量的正极材料,集合LiNiO2、LiCoO2和LiMnO2的优点,可逆比容量可以达到160mAh/g以上,是非常有前途的正极材料。此材料不仅有比容量高的优势,而且安全性也相对较好,价格相对较低,与电解液的相容性好,循环性能优异,是最有可能在小型通讯和小型动力领域同时应用的电池正极材料,甚至有在大型动力领域应用的可能。 LiMn2O4是LiCoO2外研究最早的正极材料,它具有较高的电压平台,较高的安全性和低廉的价格,在大容量动力电池领域有广阔的应用前景;但是其较低的比容量(110mAh/g),较差的循环性能(300次),特别是高温循环性能差使得其应用受到了较大的限制。尽管经过这几年的研究,LiMn2O4的性能得到了较大的提高,但高温循环性能依然是使用的一个瓶颈。目前国内以锰酸锂为正极材料制造锂动力电池最成功的厂家为北京中信国安盟固利公司。其生产的大容量动力型锰酸锂电池经过了两到三年的示范运行,成为配套2008年北京奥运会电动汽车的唯一电池。 LiFePO4是最近两年才快速发展起来的正极材料,其较高的安全性能,良好的耐高温特性,优越的循环性能使得其作为动力电池和备用电源领域有广阔的应用前景。但是其也存在一些缺点,特别是其电压平台较低(3.2V),振实密度低,使其制成的电池比能量较低,而且由于磷酸铁锂制备工艺要求控制严格,批次生产质量一致性差,导致其成本居高不下。同时磷酸铁锂材料的电导率低,低温放电性能差,倍率放电差等问题也需要继续研究和改进。但是近年来在世界范围内的广泛研究已经使这些问题得到了改善,特别是低温放电性能及功率特性。日本三井造船生产的磷酸铁锂动力锂电池能够以20C的

锂离子电池简介及主要应用

锂离子电池简介 使用煤炭,石油和天然气的很长一段时间以来,都是以化石燃料为主要能源,这样的能源结构,使得环境污染严重,并且由此导致的全球变暖问题和生态环境恶化问题受到越来越多的关注。所以,可再生能源和新能源的发展成为在未来技术领域和未来经济世界的一个最具有决定性的影响。锂离子电池作为一种新的二次清洁,且可再生能源,其具有工作电压高,质量轻,能量密度大等优点,在电动工具,数码相机,手机,笔记本电脑等领域得到了广泛的应用,并且显示出强大的发展趋势。 锂离子电池的发展历史 第二十世纪六十、七十年代,几乎在锂电池是发明的同时,研究发现许多插层化合物可以与金属锂的可逆反应,构成锂电池[1]。早在第二十世纪七十年代提出了分层组织作为阴极的斯梯尔最有代表性的一种,金属锂作为阳极的Li-TiS2系统。 1976年Whittingham证实了系统的可靠性。随后,埃克森公司的Li-TiS2系统进行深入研究,并希望其商业化。但是,系统很快就暴露出许多致命的缺陷。首先,活性金属锂容易导致有机电解液的分解,导致电池内部压力。由于锂电极表面的表面电位分布不均匀,在锂金属的电荷将在锂沉积的阴极,产生锂“枝晶”。一方面会造成可逆嵌锂容量损失,另一方面,枝晶可以穿透隔膜和负极连接,造成电池内部短路,瞬间吸收大量的热,发生爆炸,导致严重的安全隐患。这一系列因素导致金属锂电池的循环性能和安全两差异,所以Li-TiS2系统未能实现商业化。 1980,阿尔芒首次提出摇椅电池的想法。使用低锂嵌入化合物锂化合物代替金属锂作为阳极,采用高嵌锂电位嵌锂化合物作正极。同年,在美国德州大学Goodenough教授的国家提出了一系列的锂过渡金属氧化物LixMO2(M=Co 、Ni 或Mn)为两电池正极材料锂。1987,奥邦成功组装了浓差电池MO2 (WO2)/LiPF6-PC/LiCoO2和证明“摇椅电池”的想法的可行性,但由于负电极材料形成LiMoO2 CLiWO2嵌入电位高(0.7-2.0 V vs.Li/Li+)嵌锂容量较低,并没有显示高电压的锂离子二次电池的优点,比容量高。

锂离子电池工作原理

锂离子电池工作原理 正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。 负极反应:放电时锂离子脱插,充电时锂离子插入。 电池总反应 以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫摇椅式电池。 一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间,电流越大,充电越快,同时电池发热也越大。而且,过大的电流充电,容量不够满,因为电池内部的电化学反应需要时间。就跟倒啤酒一样,倒太快的话会产生泡沫,反而不满。 正极 正极材料:可选正极材料很多,目前主流产品多采用锂铁磷酸盐。 正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。 充电时:LiFePO?→ Li1-xFePO? + xLi + xe

放电时:Li1-xFePO?+ xLi + xe →LiFePO? 负极 负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。 负极反应:放电时锂离子脱插,充电时锂离子插入。 充电时:xLi + xe + 6C →LixC6 放电时:LixC6 → xLi + xe + 6C 锂离子电池是一种二次电池(充电电池),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:充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。 组成部分 钢壳/铝壳/圆柱/软包装系列: (1)正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂,镍钴锰酸锂材料,电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂(俗称三元)或者三元+少量锰酸锂,纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电集流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。 (2)隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过。 (3)负极——活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。

锂离子电池技术发展现状与趋势

锂离子电池技术发展现状与 趋势

一、文献综述 1、前言 现阶段,日本、韩国、美国等国家引领锂离子动力电池技术的发展。日本的行业技术水平具有领先优势,韩国的动力电池制造能力处于领先地位,美国则具有引领前沿的科研能力。 2、国外发展现状 2·1日本 2·11 2009年,日本政府推出了RISING计划(创新型蓄电池尖端科学基础研究事业)和U~EAD项目(汽车用下一代高性能电池系统),并于2013年更新了动力电池技术发展路线图(RM2013),具体指标有2020年电池的续航里程实现250~350km·电池系统总电量达到25~35kW·h,电池能量密度实现250Wh· kg-1,功率密变达到1500W·kg-1,循环寿命达到1000-1500次,价格成本降低到2万日元/W·h。RM2013指明了电极材料的发展方向,正极材料要发展xLiMn03·(1~x)LiMO2(M=Ni,Co,Mn,0≤x≤1)、LizMSi0s、LiNiosMn1s04、LiCnP04、Li2MSO·F、LiMO2(M=Ni,Co,Mn);负极材料要发展Sn~CoC合金,Si基负极包括Si/C和Si0,以及Si基合金。 2·12日本具有代表性的锂离子动力电池企业为松下电池公司。松下是动力电池行业的领导者,作为Tesla最主要的动力电池供应商,凭借Tesla的发展稳居市场领导者地位,全球市场份额在20%左右。目前松下电池主要给ModelS和MndelX提供18650圆柱电池,正极采用镍钴铝三元材料(NCA),负极使用硅碳复合材料,单体能量密度可达252Wh·kg-1,而即将使用在Mode13上的21700圆柱形电池单体能量密度更是提高到300Wh·kg-1·是目前行业内能量密度最高的电池。 2·2韩国 2·21 2011年,韩国启动了包含锂离子电池关键材料、应用技术研究、评价及测试基础设施以及下一代电池研究的二次电池技术研发项目。LG化学和三星SDI是具有代表性的韩国锂离子动力电池企业,也是动力电池领域的后起之秀,两者凭借先

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

锂电行业发展现状

2016年中国锂电池行业发展现状及发展趋势预测 一、中国锂电池市场总体规模 自1991年全球第一只商业化锂离子电池由日本索尼推向市场以来,锂离子电池产业发展已走到其第25个年头。经过20多年的发展,锂离子电池市场规模从无到有,先后超越镍镉电池、镍氢电池等其他二次电池而发展成为仅次于铅酸电池的第二大二次电池产品。欧洲知名产研机构Avicenne Energy发布的统计数据显示,从1990年至2012年间,锂离子电池市场规模从万kWh(1990年还处在试应用阶段)快速发展到万kWh(注:与国内统计的数据有所不同,主要原因是该机构对中国情况不是很了解),年均复合增长率高达49%,仅次于铅酸电池的亿kWh。该机构的数据显示,2000年之前10年的锂离子电池市场规模的年均复合增长率高达%,之后10年为年均%。 从2010年至2014年,比传统功能手机更耗电的智能手机以及平板电脑、电动汽车等新兴市场的崛起,推动了锂离子电池市场的快速发展和市场普及。到2014年全球锂离子电池市场规模快速发展到万kWh,是2010年的3倍多。在全球经济总体处于低谷徘徊的情况下,如此高速增长尤为难得。 2015年,全球新能源汽车销量为73万辆,同比增长108%;锂电池产量也从2014 年72GW,升至100GW,同比增长40%;动力电池在锂电池产量中的占比也由2014 年的14%快速提升到2015 年的28%。 全球锂电池产量及增速

对于未来市场规模的预期,在综合考虑各种因素的情况下,真锂研究和中国电池网在去年预期的基础上有所调低,预计2020年全球锂离子电池市场规模将会超过2亿kWh,21世纪第二个10年的年均复合增长率接近25%。与此同时,铅酸电池市场规模到2020年前后预计将下降到2010年时亿kWh左右的水平。此消彼长,大约在2022年或2023年前后,锂离子电池就将超越铅酸电池而成为市场用量最大的二次电池产品。 2010-2020年中国锂电池市场规模(单位:万kWh) 锂离子电池自诞生之日起,就在抢占其他二次电池的市场份额,同时还在创造新的市场需求。锂离子电池首先切入手机、数码相机、笔记本等消费类电子产品市场,用了几年时间迅速一统天下,而镍镉电池、镍氢电池则快速退出这个市场。在目前镍镉电池用量最大的电动工具市场,2014年锂离子电池以60%的市场份额远超镍镉电池,而且市场份额还在进一步扩大。在目前镍氢电池用量最大的混合动力汽车(HEV)市场,占据85%市场份额的丰田和本田(丰田70%+本田15%)已开始采用锂离子电池,且用量逐步扩大。 我国锂电池动力领域占比

锂电池及其应用前景

锂电池及其应用 姓名:高雷学号:20075040007 单位:物理电子工程学院专业:物理学 指导老师:罗永松职称:教授 摘要:本文主要讲述了锂电池及其应用,并对其应用前景进行了展望,希望能引起人们对锂电池进一步研究的关注。 关键词:锂电池;应用;应用前景 Lithium battery and its application Abstract:It is mainly described in this paper that the lithium battery and the application of lithium, and its application prospect, expect to arouse interest for further research on lithium batteries. Key Words:Lithium Battery;Application;Prospects 引言 随着微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池凭借着其在诸多方面卓越的性能被人们广泛的应用于很多方面[1],例如手机、掌上电脑、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航行灯、摄像机、照相机、家用小电器甚至军事装备及卫星上。锂电池也被人们称之为“最有应用前途的化学电源”,甚至称为“极限电池”或“最后一代电池”[2]。 1. 锂电池简介 1.1锂电池的原理 锂电池全称为锂离子电池,但是人们习惯上把锂离子电池称为锂电池,现在锂电池已经称为了主流电池。 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质的电池[3]。最早出现的锂电池使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2,该反应为氧化还原反应。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存及使用对环境要求非常高,所以锂电池生产要在特殊的环境条件下进行,后来就出现了锂离子蓄电池。 日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池[4],锂离子蓄电池中不使用诸如铅酸蓄电池或镍氢蓄电池的水溶液为电解液,而是使用有机电

锂离子电池原理及生产工艺流程

锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2(钴酸锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极2.0 负极构造 石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极3.0工作原理 3.1 充电过程:一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。 正极上发生的反应为 LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe=====LixC6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。 二工艺流程

1.正负极配方 1.1正极配方(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔) 正极) (10μm):93.5% LiCoO 2 其它:6.5% 如Super-P:4.0% PVDF761:2.5% NMP(增加粘结性):固体物质的重量比约为810:1496 a)正极黏度控制6000cps(温度25转子3); b)NMP重量须适当调节,达到黏度要求为宜; c)特别注意温度湿度对黏度的影响 ●钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。 钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。 锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。 ●导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。 提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。 非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。 ●PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。 非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。 ●NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。 ●正极引线:由铝箔或铝带制成。 1.2负极配方(石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜 箔)负极) 负极材料:94.5% Super-P:1.0% SBR:2.25% CMC:2.25% 水:固体物质的重量比为1600:1417.5

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