隨著智能手機(jī)和其他智能用電設(shè)備越來(lái)越向薄型、小型化發(fā)展，對(duì)電池的能量密度提出更高要求，電池的尺寸空間也越來(lái)越小，軟包裝鋰離子電池稍有氣脹現(xiàn)象就會(huì)影響用電器使用，降低電池性能，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)撐破包裝鋁箔，造成漏液腐蝕危險(xiǎn)，因此了解電池脹氣產(chǎn)生的原因掌握抑制脹氣方法，對(duì)保證電池性能，提高其循環(huán)壽命及安全性能有重要意義。對(duì)軟包裝鋰離子電池生產(chǎn)過程中的脹氣類型及原因進(jìn)行了分析，并從材料體系優(yōu)化及工藝控制等方面給出了抑制產(chǎn)氣發(fā)生的相關(guān)措施，對(duì)軟包裝鋰離子電池的制程優(yōu)化和產(chǎn)品品質(zhì)提升具有重要意義。

軟包鋰電池脹氣的原因

聚合物鋰離子電池芯采用的是鋁塑複合膜的包裝技術(shù)，當(dāng)電池芯內(nèi)部由于異?；瘜W(xué)反應(yīng)的發(fā)生而產(chǎn)生氣體時(shí)，Pocket會(huì)被充起，電池芯鼓脹（有輕微鼓脹和嚴(yán)重鼓脹兩種情況），且不論外觀如何，電池芯的使用性能（Capacity、Cycle life、C-rate等）會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的失效，導(dǎo)致電池芯不能使用。脹氣會(huì)發(fā)生在生產(chǎn)過程中也會(huì)在客戶甚至最終用戶手中。當(dāng)然，電池芯在化成啟動(dòng)或Baking過程中會(huì)正常的產(chǎn)生一定量（一般很少）的氣體，這根據(jù)所使用的原材料而異，這種氣體在Degassing工序會(huì)被抽掉。

目前部分Model（一次封裝成型電池芯）通過添加V18溶劑來(lái)消除這種SEI層形成、相介面穩(wěn)定時(shí)所產(chǎn)生的氣體。 但是由于工序異常所產(chǎn)生的氣體在Degassing前表面非常明顯或者Degassing后產(chǎn)生不能再消掉或者添加V18也不能消除。

這里簡(jiǎn)要介紹工序異常產(chǎn)生氣體的原因：

1.封裝不良，由封裝不良所引起脹氣電池芯的比例已經(jīng)大大地降低。前面已經(jīng)介紹了引起Top sealing、Side sealing和Degassing三邊封裝不良的原因，任何一邊封裝不良都會(huì)導(dǎo)致電池芯，表現(xiàn)以Top sealing 和Degassing居多，Top sealing主要是Tab位密封不良，Degassing主要是分層（包括受電解液和凝膠影響導(dǎo)致PP與Al脫離）。封裝不良引起空氣中水分進(jìn)入電池芯內(nèi)部，引起電解液分解產(chǎn)生氣體等。

2.Pocket表面破損，電池芯在流拉過程中，受到異常損壞或人為破環(huán)導(dǎo)致Pocket破損（如針孔）而使水分進(jìn)入電池芯內(nèi)部。

3.角位破損，由于折邊角位鋁的特殊變形，氣袋晃動(dòng)會(huì)扭曲角位導(dǎo)致Al破損（電池芯越大，氣袋越大，越易破損），失去對(duì)水的阻隔作用。可以在角位加皺紋膠或熱熔膠緩解。并且在頂封后的各工序禁止拿氣袋移動(dòng)電池芯，更要注意操作方式防止老化板上電芯池的擺動(dòng)。

4.電池芯內(nèi)部水含量超標(biāo)，前面我們已經(jīng)介紹過對(duì)電池芯內(nèi)水含量有一定的要求，一旦水含量超標(biāo)，電解液會(huì)失效在化成或Degassing后產(chǎn)生氣體。造成電池內(nèi)部水含量超標(biāo)的原因主要有：電解液水含量超標(biāo)，Baking后裸電芯水含量超標(biāo)，乾燥房濕度超標(biāo)。若懷疑水含量超標(biāo)導(dǎo)致脹氣，可進(jìn)行工序的追溯檢查。

5.化成流程異常，錯(cuò)誤的化成流程會(huì)導(dǎo)致電池芯發(fā)生脹氣。

6.SEI膜不穩(wěn)定，電池芯在容量測(cè)試充放電過程中發(fā)射功能輕微脹氣。

7.過充、過放，由于流程或機(jī)器或保護(hù)板的異常，使電池芯被過充或過度放電，電池芯會(huì)發(fā)生嚴(yán)重鼓氣。

8.短路，由于操作失誤導(dǎo)致帶電電芯兩Tab接觸發(fā)生短路，電池芯會(huì)發(fā)生鼓氣同時(shí)電壓迅速下降，Tab會(huì)被燒黑。

9.內(nèi)部短路，電池芯內(nèi)部陰陽(yáng)極短路導(dǎo)致電芯迅速放電發(fā)熱同時(shí)嚴(yán)重鼓氣。內(nèi)部短路的原因有很多種：設(shè)計(jì)問題；隔離膜收縮、捲曲、破損；Bi-cell錯(cuò)位；毛刺刺穿隔離膜；夾具壓力過大；燙邊機(jī)過度擠壓等。例如曾經(jīng)由于寬度不足，燙邊機(jī)過度擠壓電芯實(shí)體導(dǎo)致陰陽(yáng)極短路脹氣。

10.腐蝕，電池芯發(fā)生腐蝕，鋁層被反應(yīng)消耗，失去對(duì)水的阻隔作用，發(fā)生脹氣。

11.真空抽氣異常，系統(tǒng)或機(jī)器的原因?qū)е抡婵斩犬惓egassing抽氣不徹底；Vacuum Sealing的熱輻射區(qū)過大，導(dǎo)致Degassing抽氣刺刀不能有效地刺破Pocket袋而導(dǎo)致抽氣不乾淨(jìng)。

抑制異常產(chǎn)氣的措施

在正常電壓范圍內(nèi)，產(chǎn)氣量較少，而且大多為碳?xì)浠衔?，?dāng)有異常產(chǎn)氣發(fā)生時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量氣體，破壞電極界面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電解液分解失效，嚴(yán)重時(shí)沖破封裝區(qū)造成漏液，腐蝕危險(xiǎn)。抑制異常產(chǎn)氣需要從材料設(shè)計(jì)和制造工藝兩方面著手。

首先要設(shè)計(jì)優(yōu)化材料及電解液體系，保證形成致密穩(wěn)定的SEI膜，提高正極材料的穩(wěn)定性，抑制異常產(chǎn)氣的發(fā)生。

針對(duì)電解液的處理常常采用添加少量的成膜添加劑的方法使SEI膜更均勻、致密，減少電池在使用過程中的SEI膜脫落和再生過程產(chǎn)氣導(dǎo)致電池鼓脹，相關(guān)研究已有報(bào)道并在實(shí)際中得到應(yīng)用，如哈爾濱理工大學(xué)的成夙等報(bào)道，使用成膜添加劑VC可以減少電池氣脹現(xiàn)象。但研究多集中在單組分添加劑上，效果有限。華東理工大學(xué)的曹長(zhǎng)河等人，采用VC與PS復(fù)合作為新型電解液成膜添加劑，取得了很好的效果，電池在高溫?cái)R置和循環(huán)過程中產(chǎn)氣明顯減少。研究表明，EC、VC形成的SEI膜組分為線性烷基碳酸鋰，高溫下附在LiC的烷基碳酸鋰不穩(wěn)定，分解生成氣體（如CO2等）而產(chǎn)生電池鼓脹。而PS形成的SEI膜為烷基磺酸鋰，雖膜有缺陷，但存在著一定的二維結(jié)構(gòu)，附在LiC高溫下仍較穩(wěn)定。當(dāng)VC和PS復(fù)合使用時(shí)，在電壓較低時(shí)PS在負(fù)極表面形成有缺陷的二維結(jié)構(gòu)，隨著電壓的升高VC在負(fù)極表面又形成線性結(jié)構(gòu)的烷基碳酸鋰，烷基碳酸鋰填充于二維結(jié)構(gòu)的缺陷中，形成穩(wěn)定附在LiC具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的SEI膜。此種結(jié)構(gòu)的SEI膜大大提高了其穩(wěn)定性，可以有效抑制由于膜分解導(dǎo)致的產(chǎn)氣。

此外由于正極鈷酸鋰材料與電解液的相互作用，使其分解產(chǎn)物會(huì)催化電解液中溶劑分解，所以對(duì)于正極材料進(jìn)行表面包覆，不但可以增加材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還可以減少正極與電解液的接觸，降低活性正極催化分解所產(chǎn)生的氣體。因此，正極材料顆粒表面形成穩(wěn)定完整的包覆層也是目前的一大發(fā)展方向。

其次要嚴(yán)格控制制造工藝過程參數(shù)，保證封裝可靠性，防止電池內(nèi)部水分過量引起的脹氣，控制方法如下：

（1）電芯卷繞完成后干燥充分，防止膜片中水分含量超標(biāo)；

（2）嚴(yán)格控制真空烘烤后電芯到注液時(shí)間及干燥房濕度；

（3）保證注液手套箱密封性；

（4）控制電解液中水分和游離酸含量；

（5）規(guī)范電解液存儲(chǔ)環(huán)境及密封條件，防止電解液在使用及存放過程中進(jìn)入過量水分；

（6）采用閉口加壓化成或者外置氣囊化成后抽真空封口排氣；

（7）采用多步化成和高溫?cái)R置工藝，保證產(chǎn)氣完全；

（8）提高封裝可靠性。

脹氣的產(chǎn)生主要有正常化成產(chǎn)氣和異常產(chǎn)氣，要想抑制電池后期的異常產(chǎn)氣，需要從材料設(shè)計(jì)優(yōu)化和工藝控制兩方面著手；選用具有穩(wěn)定完整包覆層的正極材料，阻隔電解液與正極反應(yīng)分解，匹配具有成膜添加劑的電解液，有效保證SEI膜的穩(wěn)定性是抑制產(chǎn)氣發(fā)生的前提，工藝過程中要保證封裝可靠性，加強(qiáng)控制水及氧氣等體系敏感物質(zhì)進(jìn)入電池內(nèi)部是有效解決電池脹氣的途徑。

、導(dǎo)電連接片焊接組合效果分析

    選擇好導(dǎo)電連接片后，需要解決的重要步驟是把電池單體與連接片可靠地焊接起來(lái)，而實(shí)際焊接效果與A：脈沖焊接功率；B：焊接壓力；C：脈沖個(gè)數(shù)；D：電池及焊片可焊性 這四個(gè)主要因素有關(guān)。上述四個(gè)因素除去最后一個(gè)可焊性因素后，余下的三個(gè)因素皆為焊接設(shè)備因素；因此，采用脈沖功率余量較大同時(shí)具備寬范圍功率參數(shù)調(diào)節(jié)的焊機(jī)；焊機(jī)具備焊針壓力調(diào)節(jié)器的；焊機(jī)焊接脈沖個(gè)數(shù)可調(diào)的（從單個(gè)～群脈沖）這樣的精密脈沖焊接設(shè)備。目前市面上具備上述功能產(chǎn)品只有SUNKKO 788H、709、719、797的型號(hào)。下面，我們對(duì)不同電池極片+連接片組合作焊接效果分析。

組合①、采用純鎳片與優(yōu)質(zhì)電池極片（鎳基不銹鋼引出極）的點(diǎn)焊連接效果通常較為良好，原因是焊片與工件的焊接共熔特性一致，點(diǎn)焊時(shí)容易金屬同質(zhì)共熔，熔池均勻，這是焊點(diǎn)可靠性最高的。

組合②、采用純鎳片與低質(zhì)電池極片（鐵鍍鎳材料極）的點(diǎn)焊連接效果會(huì)差一些，原因是焊片與工件的焊接共熔特性不一致，點(diǎn)焊時(shí)造成非同質(zhì)共熔導(dǎo)致熔池（熔點(diǎn)）合金晶體的形成這樣的熔點(diǎn)會(huì)變硬和脆裂，難以經(jīng)受較高的抗拉和抗震作用，這種情況下需要高功率雙脈沖焊接設(shè)備（例如SUNKKO 788H或709AD)來(lái)解決部分不足。

組合③、采用鍍鎳鐵片與低質(zhì)電池極片（鐵鍍鎳材料極）的點(diǎn)焊連接效果最差，原因是焊片與工件的焊接時(shí)，由于雙方基材實(shí)際都是軟鐵片。當(dāng)點(diǎn)焊時(shí)出現(xiàn)的瞬間高溫使連接片和電池極片迅速下陷變形，導(dǎo)致焊片與工件間壓力即時(shí)降低，未能形成良好共熔的效果，焊點(diǎn)很容易出現(xiàn)虛焊，這需要選用帶焊針壓力調(diào)節(jié)的焊機(jī)解決。（SUNKKO “7”系列焊機(jī)均具備專業(yè)機(jī)所配置的焊針壓力調(diào)節(jié)器）

八、鍍鎳鐵片連接片的使用及焊接技巧、存放要求：

A、鐵鎳片的使用和焊接技巧

    鍍鎳鐵片作為替代純鎳連接片，其具有價(jià)格低廉，采購(gòu)方便等特點(diǎn)。鐵鎳片電阻偏高問題可選用增大截面積（即加寬或加厚）來(lái)補(bǔ)償。但是，鐵鎳片另一缺點(diǎn)是焊點(diǎn)容易變脆。從而影響施焊后的連接抗拉強(qiáng)度，這是值得重視的。發(fā)生焊點(diǎn)變脆的根本原因之一在于鐵片中雜質(zhì)較多，如碳、氫等容易與鐵生成化合物使鐵片變硬變脆；原因之二是鐵片在快速升降溫的焊接中等同鋼鐵熱處理“淬火”一樣，點(diǎn)焊后往往使焊點(diǎn)周邊變硬變脆。要解決焊后變脆問題，在選用脈沖焊機(jī)及焊接工藝上可采用一些技巧：

①選購(gòu)鐵鎳連接片時(shí)要選擇最軟的。因?yàn)樵杰浀蔫F片其鐵內(nèi)雜質(zhì)越少，焊點(diǎn)變硬情況會(huì)不那么嚴(yán)重。所以軟鍍鎳鐵片要比硬鍍鎳鋼帶質(zhì)量好。

②選用帶雙脈沖或脈沖群功能的點(diǎn)焊機(jī)。如SUNKKO 788H、709、719等型號(hào)。因?yàn)殡p脈沖或多脈沖（群）能通過延長(zhǎng)焊接能量時(shí)間來(lái)緩沖焊點(diǎn)溫度的下降時(shí)間。從而達(dá)到減慢“淬火”速度，使焊點(diǎn)變脆得到控制。

③點(diǎn)焊時(shí)保持一定的焊針壓力和施壓時(shí)間，在焊機(jī)放電后依然保持約0.5S才放開，以減少焊點(diǎn)部分的應(yīng)力急劇下降。

④注意不要用較尖的焊針，即應(yīng)讓焊針尖有一定直徑。如0.6～0.8mm（可使用SUNKKO S-30電動(dòng)磨針機(jī)對(duì)焊針尖進(jìn)行研磨修理至合適直徑），較大的焊點(diǎn)直徑可降低局部變硬程度。

⑤為預(yù)防有可能出現(xiàn)的焊點(diǎn)脫裂，可以采用增加焊點(diǎn)作加強(qiáng)施焊。

B、鐵鎳片的存放注意：

    由于鐵的化學(xué)活潑性比鎳要強(qiáng)得多，故為防止鐵片氧化生銹才在其表面作鍍鎳作防護(hù)處理，但工廠在生產(chǎn)鍍鐵連接片時(shí)，一般都是一整卷寬幅電鍍，鍍后再根據(jù)用戶尺寸需求來(lái)分條至窄帶卷料，分條切口（卷料兩側(cè)）就不會(huì)有鎳層防銹。當(dāng)接觸到潮濕空氣或手汗污染后就很快生銹。所以在運(yùn)輸或存放過程中應(yīng)注意防潮，使用時(shí)盡量帶手套再觸摸片材，同時(shí)應(yīng)盡快焊完。

九 、綜合意見：

①組裝的電池組輸出電流超過10A和工作時(shí)電池組震動(dòng)的，如電動(dòng)車、電動(dòng)工具，建議采用鍍鎳銅片純鎳導(dǎo)電片；

②當(dāng)組裝高電壓的串聯(lián)電池組時(shí)，建議采用純鎳或較厚（0.2~0.3mm）優(yōu)質(zhì)鍍鎳鐵導(dǎo)電片；

③當(dāng)組裝要求不高的并聯(lián)產(chǎn)品電池組，如移動(dòng)電源時(shí)，建議采用低成本的優(yōu)質(zhì)軟鐵鍍鎳片；

④當(dāng)組裝聚合物原始電芯時(shí)，其正極須使用鋁鎳復(fù)合導(dǎo)電片作鋁-鎳轉(zhuǎn)換工藝。厚度根據(jù)電池正極片厚度而定；

⑤當(dāng)使用國(guó)產(chǎn)低端電芯（18650），應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電片配合高功率雙脈沖點(diǎn)焊機(jī)。例如SUNKKO 788H、709、719型號(hào)焊機(jī)。

⑥電池組由于供電電路異常而導(dǎo)致的超大電流，如負(fù)載具有高信率起動(dòng)電流而電池保護(hù)板過電流保護(hù)又未到保護(hù)值時(shí)，為防止大電流流過導(dǎo)電連接片發(fā)熱甚至起火，在選擇導(dǎo)電連接片時(shí)一般適宜用厚度0.15mm以上或?qū)挾仍?mm~10mm以上的，以策安全。

⑦組裝并串聯(lián)電池時(shí)，必須把并連接片與串聯(lián)連接片分別選擇。例如：串聯(lián)片的截面尺寸應(yīng)該是并聯(lián)片截面尺寸的N倍，N為電池串聯(lián)組數(shù)。

⑧當(dāng)出現(xiàn)上述第五條第③點(diǎn)的鍍鎳貼片與質(zhì)量差的鍍鎳電池極片難以焊牢或焊牢后容易扯掉（抗拉強(qiáng)度差）情況時(shí)。建議選用0.15mm以下厚度，但足夠?qū)挾龋?～10mm）的連接片，同時(shí)點(diǎn)焊前應(yīng)把焊針研磨較尖（0.6～0.8mm），適當(dāng)?shù)匕厌槈毫φ{(diào)到300～450g之間，焊接模式選用雙脈沖能量，放電功率的數(shù)調(diào)到40～60之間試焊接，應(yīng)能獲得較好焊接效果。目前在低端電池組的組裝中大量出現(xiàn)上述的難以焊牢或抗拉力差情況，而除了選好連接片質(zhì)量廠家時(shí)，更要脈沖焊機(jī)優(yōu)異性能的保證。本公司的“7”系列精密脈沖焊機(jī)均能很好地解決上述焊接問題。

⑨當(dāng)用戶自己由于經(jīng)驗(yàn)不足或?qū)嶒?yàn)條件不具備時(shí)，對(duì)所選擇的連接片不確定或未能獲得良好焊接效果的SUNKKO的工程人員可為閣下提供技術(shù)支持服務(wù)。直到客戶目的達(dá)到為止。

⑩建議選購(gòu)本公司代理的國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電連接片，質(zhì)量保證而價(jià)格低廉，我們的目的只是配套用戶，使用戶獲得良好的產(chǎn)品組裝質(zhì)量。絕非賺錢，更絕非劣質(zhì)，我們接受用戶對(duì)此產(chǎn)品的考驗(yàn)。

十、如何用簡(jiǎn)易快速辦法分辨純鎳和鍍鎳銅片、鍍鎳鐵片？

   由于金屬鎳屬于較貴金屬材料，而金屬鎳同樣屬于鐵磁材料類型，純鎳和鍍鎳鐵片同樣吸引磁鐵，故不能采用磁鐵來(lái)分辨純鎳和鍍鎳鐵。故市場(chǎng)上較多商戶為賺取高額利潤(rùn)而往往用鍍鎳鐵片來(lái)蒙騙不明白用戶，導(dǎo)致用戶損失嚴(yán)重，以下方法能基本粗略為客戶分辨連接片的材質(zhì)。

1、色澤辨別法：用較鋒利刀片在連接片上刮削約5～8下，觀察連接片被刮削表面顏色。若顯現(xiàn)金黃或金紅色的，該連接片為鍍鎳銅片。

2、比重法：同尺寸體積情況下，純鎳連接片與鍍鎳鐵連接片約是1.15倍。即鎳比鍍鎳鐵重，用電子稱容量分辨。

3、化學(xué)辨別法：取玻璃茶杯一只，放半茶匙精食鹽后倒入溫水開成鹽水，把連接片剪開幾片后放入，靜置四-五小時(shí)觀察鹽水顏色。變淺綠色的為鍍鎳銅片；變黃色的為鍍鎳鐵片；不變色的或微變黃色的為純鎳片（純鎳片因不同純度等級(jí)而少量含鐵等雜質(zhì)）

4、電阻測(cè)量法：取數(shù)米長(zhǎng)（以萬(wàn)用表電阻檔能測(cè)出電阻值為參考）采用4位數(shù)字萬(wàn)用表（能最小分辨0.01Ω），測(cè)量該段連接片的電阻值，比較相同厚度、寬度和長(zhǎng)度而不同種類之連接片，電阻值最小的為純鎳片，電阻值大的為鍍鎳片。鍍鎳鐵片與純鎳片的電阻值倍數(shù)約為1.4倍。

5、目測(cè)分辨法：純鎳片制造過程無(wú)須電鍍，因此其表面較為平整光滑，但色澤稍偏暗啞；而鍍鎳片經(jīng)電鍍工藝，其表面呈現(xiàn)微砂紋，同時(shí)有較閃亮的銀白色澤。

電動(dòng)汽車需要功能強(qiáng)大、重量輕、價(jià)格實(shí)惠的電池。最好的選擇是商業(yè)化的鋰離子電池——它們相對(duì)緊湊和穩(wěn)定。但它們?nèi)赃^于笨重和昂貴，無(wú)法廣泛使用。

二十年來(lái)，可充電鋰離子電池的性能穩(wěn)步提高。電池組所儲(chǔ)存的能量是原來(lái)的三倍多，從每升200瓦時(shí)(Wh - 1)增加到700瓦時(shí)(Wh - 1)；成本也下降了30倍，降至每千瓦時(shí)150美元左右。但是，這仍高于美國(guó)能源部設(shè)定的每千瓦時(shí)100美元的負(fù)擔(dān)能力目標(biāo)。一輛電動(dòng)汽車(50-100千瓦時(shí))仍需要負(fù)載重達(dá)600公斤左右的電池，占用500升空間。

另一方面，隨著傳統(tǒng)技術(shù)接近基本極限，技術(shù)進(jìn)步的步伐正在放緩，因?yàn)樵陔姌O材料晶體結(jié)構(gòu)的間隙中可以儲(chǔ)存的電荷量已接近理論最大值。研究人員預(yù)計(jì)，接下來(lái)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，并不會(huì)大幅降低價(jià)格——因?yàn)槭袌?chǎng)已經(jīng)很大了。

研究人員警告說(shuō)，必須盡快找到鈷、鎳和其他稀有金屬的替代品，以滿足電動(dòng)汽車電池日益增長(zhǎng)的需求，因?yàn)樗鼈兊南∪闭谕聘邇r(jià)格:在過去兩年中，鈷、鎳和其他稀有金屬的價(jià)格翻了兩番，從每公斤22美元漲到了每公斤81美元。

汽車制造商和政府預(yù)計(jì)，到2025年，每年將生產(chǎn)1000萬(wàn)到2000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車。如果每個(gè)汽車電池需要10公斤的鈷，到2025年，電動(dòng)汽車每年需要10-20萬(wàn)噸的鈷——這是世界目前產(chǎn)量的大部分。同樣地，每年需要40-80萬(wàn)噸鎳，占今天所用金屬的20-40%。當(dāng)卡車、公共汽車、飛機(jī)和船只改用電池供電時(shí)，還需要更多的電力。

如果沒有任何變化，20年內(nèi)需求將超過產(chǎn)量。我們預(yù)計(jì)鈷的價(jià)格將在2030年前上漲，鎳的價(jià)格將在2037年或更早的時(shí)候上漲。

到2050年，每年生產(chǎn)5000萬(wàn)到8000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車將需要50萬(wàn)到80萬(wàn)噸鈷。而從2030年開始，這將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的采礦能力。同樣，到2050年，鎳的需求量將增加2-3倍。到本世紀(jì)30年代中期，鎳的短缺將很明顯。

而一旦供應(yīng)達(dá)到峰值，電動(dòng)汽車電池的價(jià)格可能會(huì)上漲超過1000美元。

鋰離子電池通過在兩個(gè)電極之間移動(dòng)鋰離子來(lái)工作，從陽(yáng)極流向陰極的離子會(huì)產(chǎn)生放電電流，為汽車提供動(dòng)力。而當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子會(huì)回流。

在如今用于電動(dòng)汽車的商用電池中，鋰離子被保存在構(gòu)成電極的晶體中的微小空隙中(這些晶體被稱為插層電極)。陽(yáng)極通常由石墨制成，陰極由金屬氧化物制成。用于電極的材料，特別是稀有金屬，如鈷和鎳，既稀有又昂貴。目前最有希望的替代方法是在電極中使用轉(zhuǎn)換材料，用銅、鐵、氟化物和硅與鋰離子發(fā)生反應(yīng)。通過轉(zhuǎn)換陰極中的過渡金屬，電池可以容納比標(biāo)準(zhǔn)陰極多6倍的鋰原子。