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锂电池生产厂家解析锂电池主要原材料有哪些

2019-11-09   点击量:22

锂电池生产厂家解析锂电池主要原材料有哪些?锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池材料总体存在中低端产能过剩与高端产品供不应求的现状。它的原材料有很多,那么它的主要原材料包括哪些呢?下面由锂电池生产厂家来为你解析。


锂电池主要原材料有哪些?


锂电池材料构成主要有:正极材料、负极材料、隔膜、电解液。


正极材料:最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料。锂电池中正极材料占有较大比例,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。


锂离子正极材料在电解液中化学稳定性好,具有较高的氧化还原电位,保证锂离子电池的高电压特性,允许大量的锂离子嵌入脱出,保证锂离子电池的高容量特性。


负极材料:目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料,以及其他的一些金属间化合物等。


负极材料是锂电池储存锂的主体,使锂离子在充放电过程中嵌入与脱出。负极是电池放电时流出电子的一极,负极材料主要影响锂电池的首次效率、循环性能等,负极材料的性能也直接影响锂电池的性能,负极材料占锂电池总成本5~15%左右。


负极材料会直接关系到电池的能量密度。金属锂具有最低的标准电极电势和非常高的理论比容量,是锂二次电池负极材料的首选。


隔膜:市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜。锂电池隔膜性能的优劣决定电池的界面结构、内阻,进而影响电池的容量,循环性能隔膜具有良好的隔极阻止性、离子穿透性、亲液性、耐氧化性等。


由于具有较高孔隙性,较低的电阻,较高的抗撕裂强度,较好的抗酸碱能力,良好的弹性及对非质子溶剂的保持能力,在锂离子电池隔膜中被广泛应用。


电解液:一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在必定条件下、按必定比例制作而成的。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。


锂离子电解液化学稳定性好,与正极材料、负极材料、隔膜、集流体、粘结剂等不发生反应,热稳定性好,使用温度范围宽,一般为-40℃~70℃,适用于改善电池的高低温特性,对环境友好,不会造成环境污染。


锂离子电池原材料在未来的发展趋势


市场发展很快,2018年至今年平均增幅25%左右;据了解,目前国内锂电池企业的正极材料国产化近90%,供求关系比较稳定,从行业生命周期看,LCO市场经过近几年的高速发展,即将进入稳定期。


我国在锂离子电池负极材料产业化方面具有一定的优势,国内电池产业链从原料的开采、电极材料的生产、电池的制造和回收等环节比较齐整。此外,我国的石墨储量丰富,仅次于土耳其和巴西。


随着国内锂电池生产规模扩大,对隔膜的需求也年年上升,自2019年来,整体隔膜市场容量年增幅均在30%左右。多个国内锂电池隔膜企业投产以来,国产隔膜供应量显著上升。


电解液作为锂电池的重要组成部分在市场前景非常广泛。锂电池电解质在未来的发展趋势将是从现阶段的有机液态电解质逐步向固态电解质过渡,期间也会有各种其他系统的电解质呈现。


以上就是锂离子的主要原材料和发展状况,从这可以看出锂离子原材料在未来的发展趋势还是值得期待的,原材料来源广泛,价格便宜,环保无毒、无污染,是新一代锂离子电池的理想正极材料。


钜大特种电池工程研究院

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