你了解鋰離子電池嗎？鋰離子電池介紹
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-15 12:32
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鋰離子電池四大關(guān)鍵材料：正極、負極、隔膜、電解液。
正極材料：正極是決定鋰電池性能和成本的重要因素，也是制約電池容量進一步提高的關(guān)鍵因素；是電池能量密度提高的關(guān)鍵技術(shù)突破方向，從磷酸鐵鋰（LFP)、三元到高鎳三元，電池能量密度不斷提升。正極材料在動力電池生產(chǎn)成本中占20%-30%。
正極材料性能對比
隨著純電動汽車政府補貼門檻提高，要求動力電池能量密度越來越高。目前發(fā)展前景最廣闊的動力鋰電池正極材料是三元材料（NCM/NCA)。隨著正極材料中鎳含量占比提高，電池能量密度提升，安全性能下降，制備難度上升，主流三元材料中333型、523型和622型NCM（如圖二所示）國內(nèi)均實現(xiàn)量產(chǎn)，811型能夠量產(chǎn)的廠家較少。
三元材料（NCM)結(jié)構(gòu)圖
負極材料：是鋰離子電池重要組成部分，性能優(yōu)異的負極材料具備較高比能量、相對鋰電極的電極電勢低、充放電反應的可能性好、與電解液兼容性好，約占鋰離子電池成本10%-15%。
負極材料性能對比
綜合成本和性能，目前電池負極材料以人造石墨為主，未來將以硅碳負極作為提升鋰電池能量的突破口。
電解液：號稱鋰離子電池的“血液”，承擔著運輸鋰離子的重任，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證，同時也在一定程度上影響鋰離子電池的安全性，其成本約占鋰離子生產(chǎn)成本的5%-10%。
作用：鋰電池電解液是有機溶劑中溶有電解質(zhì)鋰鹽的離子型導體，是電池中是離子傳輸?shù)妮d體，在電池正負極之間起到傳輸能量的作用。
組成：電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質(zhì)、添加劑等材料在一定條件下，按一定比例配置而成。
有機溶劑
常用電解液體系：EC+DMC，EC+DE，,EC+DMC+EMC，EC+DMC+DEC等。
電解質(zhì)鋰鹽
常用電解質(zhì)鋰鹽：六氟磷酸鋰（LiPF6）、四氟硼酸鋰（LiCLO4），從成本、安全性等方面考慮，六氟磷酸鋰是目前用的最多的。
添加劑
隔膜
主要作用：將鋰離子電池的正、負極隔開，只讓電解質(zhì)的離子通過以防止兩極接觸而短路。
性能：隔膜性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。
分類：對于不同鋰電池系列，由于電解液為有機溶劑體系，因而需要耐有機溶劑的膈膜材料一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜。電池在很多情況下并不是封閉的，無論是鋰電池還是鉛酸電池，在設(shè)計時都會針對內(nèi)部壓力異常增大的情況設(shè)置安全閥，即便電池內(nèi)部發(fā)生短路等異常情況，內(nèi)部壓力也會及時釋放，不會引發(fā)大的風險。
那么既然電池在設(shè)計之初就已經(jīng)考慮到了潛在風險，那么為什么在新聞報道中還經(jīng)常能看到電池爆炸的案例呢？
首先，很多所謂的“電池爆炸”案例其實并非電池爆炸，而是控制器或者電氣系統(tǒng)發(fā)生短路或者故障引發(fā)電容爆炸，這種爆炸規(guī)模非常小，很多只是有一些聲響和火花，這種情況下起火才是最大的危險源。
