正極材料

 

正極材料在鋰電池中商場(chǎng)容量最大、附加值較高，大約占鋰電池本錢(qián)30%，毛利率低則15%，高則70%以上。

 

現(xiàn)在已批量運(yùn)用于鋰電池的正極材料首要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。

 

鎳酸鋰電池安全性最差（過(guò)充易起火），高溫耐受度最低（高溫分化），組成難度最高。

 

鈷酸鋰最早完結(jié)商業(yè)化運(yùn)用，技能開(kāi)展至今現(xiàn)已很成熟，并已廣泛運(yùn)用在小型低功率的便攜式電子產(chǎn)品上，如手機(jī)、筆記本電腦和數(shù)碼電子產(chǎn)品等。

 

磷酸鐵鋰作為鋰離子電池用正極材料具有出色的電化學(xué)功用，充放電渠道十分平穩(wěn)，充放電進(jìn)程中結(jié)構(gòu)安穩(wěn)。一同，該材料無(wú)毒、無(wú)污染、安全功用好、可在高溫環(huán)境下運(yùn)用、原材料來(lái)歷廣泛等利益，是現(xiàn)在電池界競(jìng)相開(kāi)發(fā)研究的熱門(mén)。

 

負(fù)極材料

 

負(fù)極材料占鋰電本錢(qián)比例較低，首要有碳負(fù)極材料和非碳負(fù)極材料。

 

碳負(fù)極材料：被現(xiàn)在商品鋰離子電池廣泛選用。

 

利益：安全、循環(huán)壽數(shù)較長(zhǎng)，價(jià)格低廉、無(wú)毒。

 

缺點(diǎn)：質(zhì)量比能量比較低。

 

非碳負(fù)極材料： 按組成分為鋰過(guò)渡金屬氮化物、過(guò)渡金屬氧化物和納米合金材料。

 

利益：有很高的體積能量密度。

 

缺點(diǎn)：循環(huán)安穩(wěn)性差，不可逆容量較大，制備本錢(qián)較高，尚未產(chǎn)業(yè)化。

 

負(fù)極材料未來(lái)以前進(jìn)容量和循環(huán)安穩(wěn)性為目標(biāo)，將碳材料與各種高容量非碳負(fù)極材料復(fù)合以開(kāi)發(fā)高容量、非碳復(fù)合負(fù)極材料。

 

隔膜材料

 

商場(chǎng)化的隔膜材料首要是以聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（polypropylene，PP）為主的聚烯烴（Polyolefin）類(lèi)隔膜，其間PE 產(chǎn)品首要由濕法工藝制得，PP 產(chǎn)品首要由干法工藝制得。

 

PE產(chǎn)品與PP產(chǎn)品的特征比較：

 

1、PP 相對(duì)更耐高溫，PE 相對(duì)耐低溫；

 

2、PP 密度比PE 小；

 

3、PP 熔點(diǎn)和閉孔溫度比PE高；

 

4、PP 制品比PE 脆；

 

5、PE 對(duì)環(huán)境應(yīng)力更靈敏。

 

首要的隔膜材料產(chǎn)品有單層PP、單層PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、雙層PP/PE、雙層PP/PP 和三層PP/PE/PP 等，其間前兩類(lèi)產(chǎn)品首要用于3C 小電池領(lǐng)域，后幾類(lèi)產(chǎn)品首要用于動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域。

 

在動(dòng)力鋰電池用隔膜材料產(chǎn)品中，雙層PP/PP 隔膜材料首要由中國(guó)企業(yè)出產(chǎn)，在中國(guó)大陸運(yùn)用，這首要是由于現(xiàn)在階段還沒(méi)有中國(guó)企業(yè)能將PP 與PE 制成雙層復(fù)合膜的技能和才能。而全球轎車(chē)動(dòng)力鋰電池運(yùn)用的隔膜以三層PP/PE/PP、雙層PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料產(chǎn)品為主。與此一同，其他一些新式隔膜材料產(chǎn)品也在不斷涌現(xiàn)并開(kāi)端完結(jié)運(yùn)用，不過(guò)，因量少價(jià)高，首要仍是用在動(dòng)力鋰電池制造領(lǐng)域。這些產(chǎn)品首要有：涂層處理的聚酯膜（PET，Polyethylene Terephthalate）、纖維素膜、聚酰亞胺膜（PI）、聚酰胺膜（PA），氨綸或芳綸膜等等。這些隔膜的利益是耐高溫，且具有低溫輸出、充電循環(huán)壽數(shù)長(zhǎng)、機(jī)械強(qiáng)度適中的特點(diǎn)。總的來(lái)看，鋰電池隔膜材料產(chǎn)品呈現(xiàn)出顯著的多樣化開(kāi)展趨勢(shì)。

 

電解液

 

鋰離子電池電解液材料要點(diǎn)在于高安全性、高環(huán)境適應(yīng)性，首要開(kāi)展將會(huì)集在：新式溶劑（作業(yè)溫度規(guī)模拓展）、離子液體、新式鋰鹽（前進(jìn)環(huán)境適應(yīng)性）、添加劑（阻燃、氧化還原穿梭、保護(hù)正負(fù)極成膜等）等方面，與新式正、負(fù)極材料相匹配，前進(jìn)安全性、功率和容量，終究安全方便地運(yùn)用于電動(dòng)車(chē)、儲(chǔ)能、航天以及更廣泛的領(lǐng)域。