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制造鋰離子電池用什么材料

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2024年02月02日  

鋰電池分為兩種:鋰金屬電池和鋰離子電池。這是根據鋰存在的形態來定義的,鋰金屬電池是用金屬鋰做電極,而鋰離子電池則是以離子形態存在于電極。


鋰金屬電池通過金屬鋰的腐蝕或叫氧化來產生電能的,用完就廢了,不能充電,因此也稱一次電池。鋰離子電池則是利用鋰離子的濃度差進行儲能和放電,電池中不存在金屬鋰,因此也稱鋰二次電池。目前所應用于手機、相機、電動工具、電動汽車、儲能、通信基站等可充鋰電池,均為鋰離子電池。一般市場上大多數常用可見的鋰電池均為鋰離子電池,大家也習慣簡稱為鋰電池,本文所稱鋰電池也主要指鋰離子電池。


一、鋰電池分類


1、市場上習慣用的兩種分類方式:按極片材料分類和按產品外觀分類。


A、按極片材料分類


正極材料:磷酸鐵鋰電池(LFP)、鈷酸鋰電池(LCO)、錳酸鋰電池(LMO)、(二元電池:鎳錳酸鋰/鎳鈷酸鋰)、(三元:鎳鈷錳酸鋰電池(NCM)、鎳鈷鋁酸鋰電池(NCA))


負極材料:鈦酸鋰電池(LTO)、石墨烯電池、納米碳纖維電池


關于市場上的石墨烯概念,主要是指石墨烯基電池,即在極片中加入石墨烯漿料,或在隔膜上加入石墨烯涂層。鎳酸鋰、鎂基電池市場上基本不存在。


B、按產品外觀分類


分為:圓柱、軟包、方形。


圓柱和方形外包裝多為鋼殼或者鋁殼。軟包外包裝為鋁塑膜,其實軟包也是一種方形,市場上習慣將鋁塑膜包裝的稱為軟包,也有人將軟包電池稱為聚合物電池。


對于圓柱形鋰離子電池,其型號一般為5位數字。前兩位數字為電池的直徑,中間兩位數字為電池的高度。單位為毫米。例如18650鋰電池,它的直徑為18毫米,高度為65毫米。


C、按電解質材料的不同


鋰離子電池分為液態鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLB)。


液態鋰離子電池使用液體電解質(目前動力用電池多為此種)。聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代替,這種聚合物可以是“干態”的,也可以是“膠態”的,目前大部分采用聚合物凝膠電解質。關于固態電池,嚴格意義上的是指電極和電解質均為固態的。


D、按電池實用性能分類


功率型電池和能量型電池。能量型電池以高能量密度為特點,主要用于高能量輸出;功率型電池以高功率密度為特點,主要用于瞬間高功率輸出、輸出的電池。而功率能量型鋰電池是伴隨著插電式混合動力車的出現而出現的。它要求電池儲存的能量較高,可以支持一段距離的純電行駛,也要具備較好的功率特性,在低電量的時候進入混合動力模式。


簡單理解,能量型類似于馬拉松選手,要有耐力,就是要求高容量,對大電流放電性能要求不高;那么功率型就是短跑選手,拼的是暴發力,但耐力也要有,不然容量太小就跑不遠。


二、鋰電池材料構成


四大主材:正極材料、負極材料、隔膜、電解液


輔材:NMP、銅箔、鋁箔、鋁殼蓋板、導電劑、粘結劑、其他(EMD)等。


鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GiletN.Lewis提出并研究。20世紀70年代時,M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發展,現在鋰電池已經成為了主流。


鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優于鋰離子電池。由于其自身的高技術要求限制,現在只有少數幾個國家的在生產這種鋰金屬電池。


碳負極材料


已經實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。


錫基負極材料


錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態金屬錫的氧化物。沒有商業化產品。


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