国家锂电池产业政策支持锂电池行业发展吗？

　　1、聚合物锂电池市场份额逐渐扩大

 

　　目前，手机网络和终端产品的应用存在差距，手机普遍存在着互联互通和电池能量不够的问题。在传统液态锂离子电池基础上发展而来的聚合物锂电池，正好能在性能上弥补传统液态锂离子电池的缺憾。首先，由于采用铝塑复合膜软包装，相对于采用铝壳等硬壳包装的传统锂电池而言，不容易爆炸，具有更高的安全性。其次，聚合物锂电池更轻、更薄、容量更大。由于具有上述优势，聚合物锂离子电池的市场份额近年来不断扩大，并且在今后几年还将占据更大的市场份额。

 

　　2、电动车是锂电池的未来重点需求领域

 

　　纵观国内和国际各大厂商对新能源的投资动态分析，许多的汽车生产厂商和传统电池生产商已经将目光转向了锂电池的研发和生产。随着国内国际锂电池生产技术和工艺的进一步完善，锂电池在协调好了产品质量和价格这两方面因素之后，必将以轻便、安全、使用寿命长等优点进一步扩大其在市场上的使用率。

 

　　产业研究院统计数据显示，全年新能源汽车产量7.85万辆，销售7.48万辆，比上年分别增长3.5倍和3.2倍，其中纯电动汽车产销比上年分别增长2.4倍和2.1倍；插电式混合动力汽车产销比上年分别增长8.1倍和8.8倍。按照锂离子电池展动力电池20%的渗透率来计算，锂离子电池市场规模约为1.50万组，按照每组动力锂离子电池均价为5万元，市场总额约为7.48亿元。

最近连续阅读了一些资料，可以说锂电池寿命，是外部应力作用、电芯微观结构变化再到电芯外特性表现的三部曲。而一个外部特性，可能对应几种微观变化，比如内阻的增加即受到SEI膜生长的影响也受到系统内锂离子总量减少的影响；而一个微观上的变化，同样也可能带来几个不同方面的外特性的变化，比如电解质分解，既可能带来电阻的上升，也可能使得开路电压降低。外部应力的作用与微观结构的变化，同样存在类似关系。充电截止电压过高，可能造成阳极镀锂，也可能带来阴极活性材料晶格结构的变化；而阳极镀锂，可能是充电电压过高的结果，也可能是充电温度过低带来的影响。在一篇文章中，把微观和宏观结合，把外部应力和微观结构对应，把微观变化与电池外特性对应，使得影响电芯寿命的因素综合的在一页纸上呈现出来，相信可以对锂电池寿命问题形成比较全面的感受。当然，本文中的一些叙述，只代表一些研究中的当前观点。锂电池内部复杂的电化学过程，很多解释可能还算不上结论，是根据一些试验现象得出的推论，暂且把不会自相矛盾的观点综合到一起。

 

锂电池寿命，可以分别用日历寿命和循环寿命两个概念来考虑。其中循环寿命是指电池在工况循环或者常规循环过程中达到寿命终止所需要的时间；日历寿命是指电池在某参考温度下、开路状态达到寿命终止所需的时间，即电池在备用状态下的寿命。二者都属于常规应用。一般的，功率型电芯的寿命主要考察内阻变化，能量型电芯主要考察容量衰减情况。

 

而锂电池寿命的第三种情况，是不当操作，事故和滥用带来的电池寿命的短时间快速衰减。下面的内容，都糅合在一起讨论。

 

 

1从微观物理层面描述的老化原因

 

1.1 阳极

 

在石墨阳极侧发生的与电池寿命相关的反应，主要包括SEI膜的形成、发展、破损和修复过程，锂单质电镀反应等。

 

1）SEI膜的两面，阻隔副反应和消耗锂离子

 

目前商业化的锂电池，无论三元，磷酸铁锂，锰酸锂等各种正极材料，配备的负极基本都是石墨材质。石墨负极与电解质不能稳定相容，在接触之初，会形成一层固态钝化膜solid electrolyte interface，即SEI膜，这层薄膜将电解液与石墨隔离开来，同时，薄膜上的空隙又允许锂离子的进出。同时，相对于电子导电，它又是绝缘体，不允许电子通过。可以说这样的性质非常理想了。因而SEI膜是锂电池电化学性能稳定的重要结构。

 

SEI 膜主要的形成于电池的首次充放电过程中，并在其后的几个循环中仍然具有比寿命中其他周期里更快的生长速度。SEI主要的由锂离子与溶剂(EC/DMC)、痕量水、HF等在石墨表面形成，一层包含高分子与无机盐的多孔层。SEI膜的生长在首次充放电之后的几个循环内依然在生长。SEI的生长受到电解液的量/成分、充电电压/电流、温度等几个因素的影响。因此，每个电池厂家都会精心设计化成的充放电参数，以期待形成均匀致密的SEI层。SEI膜位置如下图所示。