锂离子电池的主要构成及用途等知识介绍
来源：宝鄂实业
2019-06-09 12:59
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我们现在广泛使用的锂电子电池是由锂电池发展而来的，在我们开始了解锂电子电池前，就先来了解一下锂电池的相关知识。
以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律，我们称这种电池为锂电池。
发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来，因其卓越的性能得到了迅猛的发展，并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等，且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明，锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
锂离子电池的主要构成
（1）电池盖
（2）正极----活性物质为氧化钴锂
（3）隔膜----一种特殊的复合膜
（4）负极----活性物质为碳
（5）有机电解液
（6）电池壳
锂离子电池的优越性能
我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池（Ni/Cd）和镍氢电池（Ni/MH）来讲的。那么，锂离子电池究竟好在哪里呢？
（1）无污染
（2）自放电率低
（3）循环寿命长
（4）工作电压高
（5）无记忆效应
（6）比能量大
大家都已知道，锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极是碳。
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
同样道理，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
锂离子电池的组装过程
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
锂离子电池的安全特性
锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。
（1）短路：不起火，不爆炸
（2）过充电：不起火，不爆炸
（3）针剌：不爆炸（用Ф3mm钉穿透电池）
（4）平板冲击：不起火，不爆炸（10kg重物自1M高处砸向电池）
（5）焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池）
锂离子电池安全特性是如何实现的？
为了确保锂离子电池安全可靠的使用，专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计，以达到电池安全考核指标。
（1）隔膜135℃自动关断保护
采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下，复合膜两侧的PE膜孔闭合，电池内阻增大，电池内部升温减缓，电池升温达到135℃时，PP膜孔闭合，电池内部断路，电池不再升温，确保电池安全可靠。
（3）电池盖复合结构
电池盖采用刻痕防爆结构，电池升温时，电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度刻痕破裂、放气。
（4）各种环境滥用试验
进行各项滥用试验，如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等，考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验，考察电池在实际使用环境下的性能情况。
现在我们提倡爱护环境，新能源生活，在电池这方面，作为电池的消费者，应该购买、使用新型绿色环保电池，对于生产厂家，应该是生产合格的，环保的，新型的电池，以不污染为基础上的生产。只要大家共同努力，才能保护和创建美丽和谐的自然生态环境。
镍价强势谁在“撑腰”？下半年镍价能否继续保持强势格局？
记者就此问题采访了金川镍钴研究设计院有色冶金兼化工高级工程师、研究员杜光焱，详细解读了妖“镍”的“前生后世”。
电池影响
杜光焱表示，沪镍价格创历史新高，主要还是受下游电动汽车的影响。2018年，811电池闪亮登场，被市场接纳并大力推广。而811电池对硫酸镍的消耗量更大，对助推镍价走高来说是一个不可忽略的因素。
库存影响
LME镍豆库存持续减少也是推动镍价走高的一个重要因素。此前，因为镍铁的出现，市场对镍豆的使用量大幅下降，库存中镍豆的占比也高达70%－80%。而近两年，因为硫酸镍的需求增大，镍豆库存开始急速下降，目前市场可交割量不足。全球一些大型镍生产商，如淡水河谷、诺尔涅斯克等近几年有减产电解镍的趋势，市场金属镍供应长期紧缩、原料供应也显现出供应短缺。
环保影响
环保方面，近4年国内逐步加大环保督查的力度，一些生产镍生铁的小型企业因可能造成污染问题，将面临减产甚至关停的局面，尤其是内蒙古、山东等地小型镍铁厂较为集中的地方。不过环保造成的减产影响不是特别大，市场大概每月也就减产1000吨左右的镍铁供应量。并且，委内瑞拉、巴西、哥伦比亚等地的镍铁都会出口到中国来，也可以抵消掉部分环保减产的影响。并且环保促使许多小厂关停的同时，其生产订单也会相应的转移到大厂，所以预计今年将被打破传统的6－8月的不锈钢消费淡季的效应，可能淡季不淡。
新能源汽车“降钴增镍”影响
新能源汽车普遍推行“降钴增镍”对镍的影响相当大。2017年，中国市场大概消费了32万吨的硫酸镍，电镀消费了硫酸镍7万吨，占硫酸镍总量的23%，剩余的都是被电动汽车消费掉的。国内硫酸镍的消费的年均增长量为30%，未来10－20年内硫酸镍的消费需求会越来越大。
贸易战影响
贸易战对镍市场也会有一定冲击，对中国不锈钢出口会产生一定的打压。但中美两国最后可能还是会相互妥协，美国打贸易战也旨在减小贸易逆差。
价格预测
杜光焱预计今年镍价有上冲至12.5万元/吨的可能。从目前来看，在1.3万美元/吨的镍价下世界镍生产有赢利，随着高镍价刺激带来的供应增加，预计8月后镍价将有所回落。总体来说，对镍未来走势还是表示乐观。
