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鋰電池的結構和分類

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年04月15日  

災難科幻大片《流浪地球》


春節期間刷爆了朋友圈


電影里大家熟悉的建筑都被冰封


不見生機和人煙


只有荒涼和極寒


災難場景似乎就發生在我們身邊


所以才顯得特別真實


從電影院出來


小化心情久久不能平復


一路憂心忡忡


思考從現在開始如何保護地球環境……


雖說影片里災難的原因是太陽衰老和膨脹,但背后折射的環境問題也不得不讓我們引起重視。


直到想起公司正在大力發展新能源業務,這才擦干淚水,重新露出了充滿欣慰和希望的姨母般的微笑。


綠色出行,倡導新能源,這不就是我們普通人能做的嗎?帶著保護地球環境的光榮使命,小編今天就想為大家科普一下咱家的新能源業務。但首先還要從鋰說起。


鋰Li


鋰,這個元素周期表里第一個金屬元素,從被發現的那一刻開始,就是一種與眾不同的存在,200年來一直閃耀在化學世界和人類文明里。


△鋰礦石


所有的金屬里,鋰密度最小,卻擁有最大的質量能量密度以及較好的安全性和環境友好性。正因為這些優秀的性質而被科學家帶進電池領域后衍生出鋰系電池,主要包括鋰金屬電池、鋰離子電池等。


△金屬鋰


但遺憾的是,鋰金屬電池一方面由于其正極材料所限無法充電,屬于一次電池,另一方面鋰金屬的化學性質非常活躍,以鋰金屬作為負極使得加工保存對環境要求較高。


我們通常生活中所講的鋰電池,其實是“鋰離子電池”的通俗叫法。下文里的“鋰電池”均指代“鋰離子電池”哦。


什么是鋰電池?


鋰電池是化學電池的一種,指鋰離子可以在電池正負極之間重復多次進行穿梭,并且伴隨發生相應的氧化還原反應的一類二次電池。


鋰電池自誕生來便備受推崇,是最具發展前景的高效二次電池和發展最快的化學儲能電源


化學電池?二次電池?是不是想起了被高中化學支配的恐懼?別怕,小化敲黑板劃重點幫你回憶:


一般電池在工作時,氧化還原反應分別在正極(發生還原反應)、負極(發生氧化反應)自發進行,電勢差的存在,內部帶電離子在正負極間穿梭,外部電子同時流動,閉合回路產生電流,電池進行放電。


我們的主角兒鋰電池,作為二次電池的一種,充、放電時其內部在正負極間穿梭的帶電離子正是鋰離子。這種來回穿梭的行為,專業術語叫“嵌鋰-脫鋰”。


咦?突然發現,鋰離子的工作方式好像和大多數人類的工作模式是一樣一樣的嘛,屬于家到單位兩點一線式呀!秒懂了!


鋰電池的結構和分類


鋰電池主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四大部分以及電池殼體等組成。


正負極材料使鋰離子在充放電過程中嵌入與脫出;隔膜將正負極隔開,只讓電解質的離子通過以防止兩極接觸而短路;電解液則承擔著運輸鋰離子的重任。


敲黑板!正極材料是鋰電池的核心。正極材料在鋰電池充放電過程中,提供大量自由脫嵌的鋰離子,對于提高鋰電池的工作電壓、能量密度、循環壽命等電化學性能至關重要。常用正極材料有鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鎳鈷錳酸鋰(NCM)等。


鋰電池按用途、外形等有多種分類方式,行業中常按照正極材料將鋰電池命名和分類。如前面提到,正極材料對于鋰電池的能量密度、比功率、壽命、安全、高低溫環境下的性能表現、成本等有重要影響,而鋰電池在不同維度性能上的表現也決定了其應用場景。


動力鋰電池市場行情


大家知道鋰電池最大的應用場景是哪里嗎?如果你回答是消費電子產品,那么小化只能說你out了。從2017年起,動力電池已超越消費類電子產品成為鋰電池在全球范圍的最廣應用場景。電動汽車產量擴增促使動力鋰電池行業愈發活躍。


那么問題來了。全球動力電池市場既然如此火爆,中國的情況如何呢?小化送你兩個字!


日本是動力電池行業的先驅,形成過近10年對鋰電池行業的主導,曾一度占比全球市場的80%;隨后,韓國三星、LG進入動力電池市場,2011年韓國在動力電池領域全球份額已達35%;2014年起,中國新能源汽車產業爆發,帶動本土動力電池產量激增,2015年中國成為世界動力電池第一生產國,全球市場份額約為55%。


從公司來看,以寧德時代(CATL)、比亞迪為代表的中國企業在全球動力電池市場話語權愈發增強。2017年,寧德時代超越松下成為全球最大動力電池生產商,并且全球銷量前十名中國企業囊括7家,2018年前十月,松下重奪銷量首位,寧德時代緊隨其后,中國企業與松下、LG化學、三星等電池巨頭的競爭愈發白熱化。


未來,隨著補貼政策向高能量密度方向調整,保護政策逐步開放,國內競爭門檻也將大幅提升,大量不能形成規模優勢的企業會逐漸被淘汰,整個行業將形成3-10家領軍企業一分天下的格局,集中度進一步提升。


中化的動力鋰電池


科普了那么多,終于要說咱家的鋰電池產品了!


2018年10月,中化國際完成對駿盛新能源的并購,正式切入鋰電池領域。當前一期項目正在淮安建設,隨著一期項目順利投產,將快速擴大產能,樹立行業地位。


△駿盛新能源生產的鋰電池產品


咱家生產的動力電池有哪些優勢呢?


?產品的高能量密度:目前中化國際可以量產的三元電芯能量密度已達到275Wh/kg,處于行業內領先地位,能量密度300Wh/kg電芯也將在2020年投入市場。


?產品的高安全性:上海機動車檢測中心檢測結果表明,咱家電池滿足設計的能量密度目標和各項安全檢測指標。


?產品的優越循環壽命:公司產品循環壽命表現(500次,>99%),遠超國家標準,性能優越。


?團隊經驗豐富:核心管理團隊平均行業工作經驗達20年,具備國際領先鋰電企業工作及管理經驗;團隊人員覆蓋鋰電池研發生產、產線建設、質量管理、項目管理諸多領域;具備曾負責寶馬、現代、奔馳等外資品牌的電芯生產開發工作的技術人才。


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