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电池究竟是什么材料制成的呢

钜大LARGE  |  点击量:8309次  |  2018年09月15日  

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,最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2(www.hhrrb.com)该反应为氧化还原反应,放电由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。现在锂电池已经成为了主流。


方法一、制浆用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。


方法二、涂膜将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片.


方法三、装配按正极片--隔膜--负极片--隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。


方法四、化成用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂.


锂金属电池通过金属锂的腐蚀或叫氧化来产生电能的,用完就废了,不能充电,因此也称一次电池。锂离子电池则是利用锂离子的浓度差进行储能和放电,电池中不存在金属锂,因此也称锂二次电池。目前所应用于手机、相机、电动工具、电动汽车、储能、通信基站等可充锂电池,均为锂离子电池。一般市场上大多数常用可见的锂电池均为锂离子电池,大家也习惯简称为锂电池,本文所称锂电池也主要指锂离子电池。


一、锂电池分类


1、市场上习惯用的两种分类方式:按极片材料分类和按产品外观分类。


A、按极片材料分类


正极材料:磷酸铁锂电池(LFP)、钴酸锂电池(LCO)、锰酸锂电池(LMO)、(二元电池:镍锰酸锂/镍钴酸锂)、(三元:镍钴锰酸锂电池(NCM)、镍钴铝酸锂电池(NCA))


负极材料:钛酸锂电池(LTO)、石墨烯电池、纳米碳纤维电池


关于市场上的石墨烯概念,主要是指石墨烯基电池,即在极片中加入石墨烯浆料,或在隔膜上加入石墨烯涂层。镍酸锂、镁基电池市场上基本不存在。


B、按产品外观分类


分为:圆柱、软包、方形。


圆柱和方形外包装多为钢壳或者铝壳。软包外包装为铝塑膜,其实软包也是一种方形,市场上习惯将铝塑膜包装的称为软包,也有人将软包电池称为聚合物电池。


对于圆柱形锂离子电池,其型号一般为5位数字。前两位数字为电池的直径,中间两位数字为电池的高度。单位为毫米。例如18650锂电池,它的直径为18毫米,高度为65毫米。


C、按电解质材料的不同


锂离子电池分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)。


液态锂离子电池使用液体电解质(目前动力用电池多为此种)。聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物凝胶电解质。关于固态电池,严格意义上的是指电极和电解质均为固态的。


D、按电池实用性能分类


功率型电池和能量型电池。能量型电池以高能量密度为特点,主要用于高能量输出;功率型电池以高功率密度为特点,主要用于瞬间高功率输出、输出的电池。而功率能量型锂电池是伴随着插电式混合动力车的出现而出现的。它要求电池储存的能量较高,可以支持一段距离的纯电行驶,也要具备较好的功率特性,在低电量的时候进入混合动力模式。


简单理解,能量型类似于马拉松选手,要有耐力,就是要求高容量,对大电流放电性能要求不高;那么功率型就是短跑选手,拼的是暴发力,但耐力也要有,不然容量太小就跑不远。


二、锂电池材料构成


四大主材:正极材料、负极材料、隔膜、电解液


辅材:NMP、铜箔、铝箔、铝壳盖板、导电剂、粘结剂、其他(EMD)等。


三、制作工艺


锂电池的制造流程可分为电极制片、电芯装配、激活检测和电池组装四个主要工序。其中,电极制片又包括正极片和负极片制作,主要环节包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切和极耳等步骤。


五、锂电池应用


主要分为三大块:数码类、动力类、储能类。


数码类:手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、MP3/MP4、耳机、充电宝、航模、移动电源等。


动力类:主要指电动交通工具,电动自行车、新能源汽车等。


储能类:主要应用于基站电源、清洁能源储能、电网电力储能、家庭光储系统等。


相信将来锂电池会有更广泛的应用。

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