锂离子电池的材料主要由正极、负极、电解液、铜箔、隔膜组合而成。由于材料品质直接影响锂离子电池性能的使用,所以各大企业也在不断研究各种材料技术路线,以获得高性能、低成本的锂离子电池,以此来实现产品的升级迭代。下面,将逐一介绍锂离子电池的主要材料。
(一)正极材料
正极材料主要有三类:磷酸铁锂材料、三元材料、锰酸锂材料。
磷酸铁锂材料:具有安全性好和成本低的优点,是我国的主流电池正极材料,运用十分广泛。
三元材料:具有充电倍率高、低温性能好的优点,同时其理论能量密度比磷酸铁锂高出60%,有着很大的发展空间。
锰酸锂材料:具有成本低、高电压、高倍率的优点,但其能量密度低,主要用于两轮电动车。
(二)负极材料
负极材料分为石墨类负极材料和新型负极材料,其中石墨类负极材料包含人造石墨和天然石墨,新型负极材料则包括硅基负极材料、钛酸锂等材料。
天然石墨:是目前使用较为普遍的负极材料,采用天然鳞片晶质石墨,经粉碎、球化、分级、纯化、表面处理等工序制成,主要应用在消费电池领域。
人造石墨:由石油焦、针状焦等原料通过粉碎、造粒、分级、高温石墨化加工制成,具备长循环、高温储存、高倍率等优势。
硅基负极材料:理论克容量较高,是石墨的10倍左右,发展潜力大。目前,由于硅基负极体积膨胀较大且成本较高等缺点使其难以量产。
钛酸锂:一种新型负极材料,外观为立方结构的白色粉末状,熔点较高,且不溶于水。
(三)电解液
锂电池电解液是锂离子电池迁移和电荷传递的介质,在锂电池正、负极之间起到传导离子作用,决定了锂离子电池的能量密度、功率密度等性能。根据下游产品不同,电解液可分为数码电解液、动力储能电解液。
3C数码电解液:是指应用于3C数码电池产品中的电解液。具有高温和常温循环性能优良,高温及防气胀性能好等特性。
动力储能电解液:具有常温循环性能优良、高温存储性能优良、低温放电性能好、抑制锰溶出效果好、高温循环性能优良、抑制钛酸锂负极气胀效果好等特性。
(四)铜箔
铜箔是由铜或铜合金通过轧制或电解等工艺制成的一种阴质性电解材料,其是覆铜板(CCL)、印制电路板(PCB)、锂电池的重要材料,用途是作为PCB的导电体。根据应用领域的不同,铜箔可分为电子铜箔、锂电铜箔和电子屏蔽用铜箔。
电子铜箔:主要应用于覆铜箔层压板和印制线路板的制作。
锂电铜箔:作为负极集流体,将电池活性物质产生的电流汇集起来,以产生更大的输出电流,比电子铜箔薄。
电磁屏蔽用铜箔:具有优良的导通性,并提供电磁屏蔽的效果。
(五)隔膜
隔膜位于正极和负极之间,主要作用是将正负极活性物质分隔开,防止两极因接触而短路。根据生产工艺的不同,可将隔膜分为干法隔膜、湿法隔膜和涂敷膜。
干法隔膜:工艺简单,无污染,成本低,但生产效率较低,用于低成本和高安全性动力和储能电池领域。
湿法隔膜:湿法隔膜轻薄,不易撕裂,功能性更强,但熔点低,安全性差,综合成本高。
涂覆膜:热稳定性高,热收缩低,与电解液浸润性高,安全性好。
以上就是本期内容,干货满满,欢迎点赞转发。另外,如果您还想进一步学习电池行业知识,掌握一门技术,请私信咨询小编了解详情