鋰電池一般是用什么材料做的？是怎么做出來的呢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-12 09:58
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嚴格意義上說，鋰電池分為兩種：鋰金屬電池和鋰離子電池。這是根據(jù)鋰存在的形態(tài)來定義的，鋰金屬電池是用金屬鋰做電極，而鋰離子電池則是以離子形態(tài)存在于電極。
鋰金屬電池通過金屬鋰的腐蝕或叫氧化來產(chǎn)生電能的，用完就廢了，不能充電，因此也稱一次電池。鋰離子電池則是利用鋰離子的濃度差進行儲能和放電，電池中不存在金屬鋰，因此也稱鋰二次電池。目前所應用于手機、相機、電動工具、電動汽車、儲能、通信基站等可充鋰電池，均為鋰離子電池。一般市場上大多數(shù)常用可見的鋰電池均為鋰離子電池，大家也習慣簡稱為鋰電池，本文所稱鋰電池也主要指鋰離子電池。
一、 鋰電池分類
1、 市場上習慣用的兩種分類方式：按極片材料分類和按產(chǎn)品外觀分類。
A、按極片材料分類
正極材料：磷酸鐵鋰電池（LFP）、鈷酸鋰電池（LCO）、錳酸鋰電池（LMO）、（二元電池：鎳錳酸鋰/鎳鈷酸鋰）、（三元：鎳鈷錳酸鋰電池（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰電池（NCA））
負極材料：鈦酸鋰電池（LTO）、石墨烯電池、納米碳纖維電池
關于市場上的石墨烯概念，主要是指石墨烯基電池，即在極片中加入石墨烯漿料，或在隔膜上加入石墨烯涂層。鎳酸鋰、鎂基電池市場上基本不存在。
B、按產(chǎn)品外觀分類
分為：圓柱、軟包、方形。
圓柱和方形外包裝多為鋼殼或者鋁殼。軟包外包裝為鋁塑膜，其實軟包也是一種方形，市場上習慣將鋁塑膜包裝的稱為軟包，也有人將軟包電池稱為聚合物電池。
對于圓柱形鋰離子電池，其型號一般為5位數(shù)字。前兩位數(shù)字為電池的直徑,中間兩位數(shù)字為電池的高度。單位為毫米。例如18650鋰電池，它的直徑為18毫米，高度為65毫米。
C、按電解質(zhì)材料的不同
鋰離子電池分為液態(tài)鋰離子電池（LIB）和聚合物鋰離子電池（PLB）。
液態(tài)鋰離子電池使用液體電解質(zhì)（目前動力用電池多為此種）。聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替，這種聚合物可以是“干態(tài)”的，也可以是“膠態(tài)”的，目前大部分采用聚合物凝膠電解質(zhì)。關于固態(tài)電池，嚴格意義上的是指電極和電解質(zhì)均為固態(tài)的。
D、按電池實用性能分類
功率型電池和能量型電池。能量型電池以高能量密度為特點，主要用于高能量輸出；功率型電池以高功率密度為特點，主要用于瞬間高功率輸出、輸出的電池。而功率能量型鋰電池是伴隨著插電式混合動力車的出現(xiàn)而出現(xiàn)的。它要求電池儲存的能量較高，可以支持一段距離的純電行駛，也要具備較好的功率特性，在低電量的時候進入混合動力模式。
簡單理解，能量型類似于馬拉松選手，要有耐力，就是要求高容量，對大電流放電性能要求不高；那么功率型就是短跑選手，拼的是暴發(fā)力，但耐力也要有，不然容量太小就跑不遠。
二、鋰電池材料構成
四大主材：正極材料、負極材料、隔膜、電解液
輔材：NMP、銅箔、鋁箔、鋁殼蓋板、導電劑、粘結劑、其他（EMD）等。
三、制作工藝
鋰電池的制造流程可分為電極制片、電芯裝配、激活檢測和電池組裝四個主要工序。其中，電極制片又包括正極片和負極片制作，主要環(huán)節(jié)包括配料、攪拌、涂布、輥壓、分切和極耳等步驟。
四、生產(chǎn)所需設備
按照鋰離子電池的生產(chǎn)流程，鋰電設備主要可以分為前端設備、中端設備和后端設備。
前端設備主要是針對電極制片工序，包括真空攪拌機、涂布機、輥壓機和分切機等。涂布工藝要求將攪拌后的漿料均勻地涂在金屬上，厚度精確到3μm以下，分切要需要保證切片表面不能存在任何毛刺，否則會對后續(xù)工藝產(chǎn)生很大影響。因此，前端設備是電池制造的核心設備，關乎整條生產(chǎn)線的質(zhì)量。
中端設備主要覆蓋電芯裝配工序，主要包括卷繞機或疊片機、電芯入殼機、注液機以及封口焊接等設備。
后端設備主要覆蓋電芯激活化成、分容檢測以及組裝成電池組等工藝。相對而言，中后端設備如入殼、封口、檢測等機器相對簡單，技術要求不高。
五、鋰電池應用
主要分為三大塊：數(shù)碼類、動力類、儲能類。
數(shù)碼類：手機、平板、筆記本電腦、電動玩具、MP3/MP4、耳機、充電寶、航模、移動電源等。
動力類：主要指電動交通工具，電動自行車、新能源汽車等。
儲能類：主要應用于基站電源、清潔能源儲能、電網(wǎng)電力儲能、家庭光儲系統(tǒng)等。
相信將來鋰電池會有更廣泛的應用。關注一下動力電池就會發(fā)現(xiàn)，圓柱18560電池，是被研究的最多，技術討論最充分的電池品種。單體主要由正極，負極，隔膜，正極負極集電極，安全閥，過流保護裝置，絕緣件和殼體共同組成。殼體，早期鋼殼較多，當前以鋁殼為主。其中安全閥、PTC如下圖所示。
單體過流保護裝置，每個廠家的設計并不相同，根據(jù)對安全性要求的不同，價格要去不同，可以進行定制。一般的安全裝置主要有PTC正溫度系數(shù)電阻和熔斷裝置兩大類。
PTC，當出現(xiàn)過大電流，電阻發(fā)熱，溫度積累更促進PTC阻值的上升，當溫度超過一個閾值以后，陡然增大，相當于把故障電芯從總體回路中隔離開來，避免進一步熱失控的發(fā)生。
熔斷裝置，原理上就是一個熔絲，遇到過大電流，熔絲熔斷，回路被斷開。
兩種保護裝置的區(qū)別在于前者可恢復，后者的保護是一次性的，一旦故障發(fā)生，系統(tǒng)必須認為更換問題電芯才能正常工作。
