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各类材料在动力电池充放电过程中分别起到哪些作用?

来源:宝鄂实业    2019-10-12 15:16    点击量:
保效率四大材料


动力电池充放电过程中,各类关键性材料(比如正极材料、负极材料、隔膜、电解液等)各起到哪些作用?



第一是正极材料,就正极材料而言,其活性物质一般为锰酸锂或钴酸锂,镍钴锰酸锂等材料,主流产品多采用锂铁磷酸盐。



第二是负极材料,负极材料大体分为碳负极、锡基负极、锂过渡金属氮化物负极、合金类负极、纳米级负极、纳米材料这几种。其中,实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。就纳米氧化物材料而言,据悉,根据2009年锂电池新能源行业的市场发展最新动向,一些公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在传统的石墨,锡氧化物,纳米碳管里面,极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。



第三是电解质溶液,通常采用锂盐,如高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)等。由于电池的工作电压远高于水的分解电压,因此锂离子电池常采用有机溶剂,但是有机溶剂常常在充电时破坏石墨的结构,导致其剥脱,并在其表面形成固体电解质膜导致电极钝化。而且还可能带来易燃、易爆等安全性问题。



第四是隔膜,作为电池的关键零部件之一,隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻,进而影响电池的容量、循环性能,充放电电流密度等关键特性。一般而言,常用的隔膜有单层和多层隔膜等几种类型。据了解,国产的一些公司会选稍厚一点的隔膜,部分企业使用的隔膜厚度有的达到31层。由于隔膜生产较高的技术门槛,国内锂离子电池隔膜技术与国外尚有一些差距。