鉅大LARGE | 點擊量:1925次 | 2022年08月04日
鋰離子電池是什么材料做的
鋰電池材料主要分為:
碳負極材料
已經(jīng)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(tài)金屬錫的氧化物。沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
氮化物
也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
合金類
包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金,也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
納米級
納米碳管、納米合金材料。
納米氧化物
目前根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展最新動向,諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨,錫氧化物,納米碳管里面,極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。
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(chǎn)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(guān)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(chǎn)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(shù)字。前兩位數(shù)字為電池的直徑,中間兩位數(shù)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(zhì)材料的不同
鋰離子電池分為液態(tài)鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLB)。
液態(tài)鋰離子電池使用液體電解質(zhì)(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(zhì)來代替,這種聚合物可以是“干態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物凝膠電解質(zhì)。關(guān)于固態(tài)電池,嚴格意義上的是指電極和電解質(zhì)均為固態(tài)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(xiàn)而出現(xiàn)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(fā)力,但耐力也要有,不然容量太小就跑不遠。
二、鋰電池材料構(gòu)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(jié)劑、其他(EMD)等。
三、制作工藝
鋰電池的制造流程可分為電極制片、電芯裝配、激活檢測和電池組裝四個主要工序。其中,電極制片又包括正極片和負極片制作,主要環(huán)節(jié)包括配料、攪拌、涂布、輥壓、分切和極耳等步驟。
四、生產(chǎn)所需設備
按照鋰離子電池的生產(chǎn)流程,鋰電設備主要可以分為前端設備、中端設備和后端設備。
前端設備主要是針對電極制片工序,包括真空攪拌機、涂布機、輥壓機和分切機等。涂布工藝要求將攪拌后的漿料均勻地涂在金屬上,厚度精確到3μm以下,分切要需要保證切片表面不能存在任何毛刺,否則會對后續(xù)工藝產(chǎn)生很大影響。因此,前端設備是電池制造的核心設備,關(guān)乎整條生產(chǎn)線的質(zhì)量。
中端設備主要覆蓋電芯裝配工序,主要包括卷繞機或疊片機、電芯入殼機、注液機以及封口焊接等設備。
后端設備主要覆蓋電芯激活化成、分容檢測以及組裝成電池組等工藝。相對而言,中后端設備如入殼、封口、檢測等機器相對簡單,技術(shù)要求不高。
下一篇:鋰電池有什么用途