鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展有哪些不利因素?溫度對磷酸鐵鋰電池有什么影響?
鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展不利因素
1、低端產(chǎn)品過剩,高端產(chǎn)品不足
由于我國鋰電池正極材料產(chǎn)能主要集中在低端產(chǎn)品,在一些高端產(chǎn)品,比如高性能三元材料等領(lǐng)域目前產(chǎn)能仍有不足。因此,鋰電正極材料行業(yè)目前整體來看處于供大于求的階段,未來主要驅(qū)動(dòng)力來自于動(dòng)力電池的需求增長情況。并且在產(chǎn)品分布方面,低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩,高端產(chǎn)品供給不足。
2、與日韓先進(jìn)企業(yè)有一定差距
國際上有一定產(chǎn)能和知名度的正極材料公司主要集中在日本、中國和韓國,國際上其他國家的正極材料企業(yè)規(guī)模普遍偏小,產(chǎn)品也較為單一,因此上述三國全球正極材料行業(yè)公認(rèn)的三大巨頭國家。
日韓兩國在鋰電池正極材料行業(yè)發(fā)展較早,近幾年來一直致力于三元材料等高端正極材料產(chǎn)品,而國內(nèi)方面,由于多方面的原因,鋰電正極材料產(chǎn)業(yè)在過去的發(fā)展中心集中在磷酸鐵鋰,近兩年來隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,國家和企業(yè)逐步重視三元材料行業(yè)的發(fā)展,但在技術(shù)方面仍然和日韓先進(jìn)企業(yè)有一定的差距。
溫度對磷酸鐵鋰電池會(huì)產(chǎn)生哪些影響?
磷酸鐵鋰電池充電是鋰離子從正極脫出經(jīng)過電解液遷移嵌入負(fù)極材料的過程,鋰離子向負(fù)極聚合,由六個(gè)碳原子俘獲一個(gè)鋰離子。在低溫下,化學(xué)反應(yīng)活性降低,同時(shí)鋰離子遷移變慢,在負(fù)極表面的鋰離子還沒有嵌入到負(fù)極中已經(jīng)先還原成金屬鋰,并在負(fù)極表面沉淀析出形成鋰枝晶,這容易刺穿隔膜造成電池內(nèi)短路,進(jìn)而損壞電池,造成安全事故。
磷酸鐵鋰電池在0~-20℃溫度下,放電容量分別相當(dāng)于25℃溫度下放電容量的88.05%、65.52%和38.88%;放電平均電壓依次為3.134、2.963V和2.788V,一20℃放電平均電壓比25℃時(shí)降低了0.431V。從上述分析可知,隨著溫度的降低,鋰離子電池的放電平均電壓和放電容量均有所降低,尤其當(dāng)溫度為-20℃時(shí),電池的放電容量和放電平均電壓下降較快。
低溫對磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極、電解液和粘接劑等都存在影響。比如,磷酸鐵鋰電池正極本身電子導(dǎo)電性比較差,低溫環(huán)境下容易產(chǎn)生極化,從而降低電池容量;受低溫影響,石墨嵌鋰速度降低,容易在負(fù)極表面析出金屬鋰,如果充電后擱置時(shí)間不足而投入使用,金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內(nèi)部,部分金屬鋰持續(xù)存在負(fù)極的表面,極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全。
















