1. 鋰電池概述

 

(一)鋰電池的基本結(jié)構(gòu)和原理

 

鋰離子電池是一種可充電電池，主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)。在充放電過程中，Li+在兩個(gè)電極之間來回嵌入和去嵌入。在可充電電池中，鋰離子從正極脫嵌，通過電解液嵌入負(fù)極。當(dāng)卸貨時(shí)，情況正好相反。

 

鋰電池一般由五部分組成:正極數(shù)據(jù)、負(fù)極數(shù)據(jù)、間隙、電解液、電池外殼等。圓形鋰電池的結(jié)構(gòu)圖如下:

 

 

 

(二)鋰電池的基本形狀

 

鋰電池按包裝形狀主要分為兩類:金屬外殼包裝和軟包裝。除了不同的外殼數(shù)據(jù)，包裝方法也不同。軟芯采用鋁塑包裝膜作為包裝信息，首選熱包裝方法，而金屬殼芯一般采用鋼殼或鋁殼，選擇焊接(激光焊接)這種包裝方法。鋁塑包裝膜原理圖如下:

 

 

金屬外殼主要包括圓形鋰電池和方形鋰電池兩種。根據(jù)具體類型，圓形鋰電池可分為18650和21700。

 

18650電池:18650是鋰離子電池的鼻祖——日本索尼公司為了節(jié)省成本而推出的標(biāo)準(zhǔn)化鋰離子電池模型，其中18表示直徑為18mm, 65表示長(zhǎng)度為65mm, 0表示圓柱形電池。

 

21700電池:由特斯拉和松下聯(lián)合開發(fā)，21表示直徑21mm, 70表示長(zhǎng)度70mm, 0表示圓柱形電池。

 

 

(3)鋰電池的成本構(gòu)成

 

目前，鋰電池企業(yè)的成本約為1.2元/Wh。汽車動(dòng)力電池資本結(jié)構(gòu)、信息資本比率接近75%,人力資本,使資本(除了人力資本的資本直接關(guān)系到電池生產(chǎn),如車間、設(shè)備、電力、等),和其他資本(主要包括資本資本基金使用、環(huán)境保護(hù)、等等),約占總量25%,鋰電資本結(jié)構(gòu)如下圖所示:

 

在鋰電池?cái)?shù)據(jù)成本結(jié)構(gòu)中，正極數(shù)據(jù)約占成本的43%，正極數(shù)據(jù)的功能和價(jià)格直接決定了鋰電池的功能和價(jià)格。

 

從數(shù)據(jù)上看，1kWh動(dòng)力電池需要使用2.3 ~ 2.5kg左右的正極數(shù)據(jù)，正極數(shù)據(jù)的成本主要由碳酸鋰和多種相應(yīng)的前驅(qū)數(shù)據(jù)構(gòu)成;1kWh的電池大約需要1.3 ~ 1.4kg的負(fù)極數(shù)據(jù)。電解液的量根據(jù)使用的正極數(shù)據(jù)有很大的不同。在1kWh的動(dòng)力電池中，有1.2kg(如Leaf使用的錳酸鋰電池)，1.6kg(如Volt使用的錳酸鋰+NCM三元組電池)，2.16kg(如PHEV使用的磷酸鐵鋰電池)。不同的動(dòng)力電池產(chǎn)品的間隙數(shù)據(jù)量也有很大的差異。以代表性企業(yè)為例，在1kWh動(dòng)力電池中，AESC的錳酸鋰電池使用了約12.5平方米的缺口，而LG化學(xué)的錳酸鋰+三元電池接近19平方米，而比亞迪的磷酸鐵鋰電池需要23.5平方米。