锂离子电池电芯原材料有哪些

正极材料

 

正极材料在锂电池中商场容量最大、附加值较高，大约占锂电池本钱30%，毛利率低则15%，高则70%以上。

 

现在已批量运用于锂电池的正极材料首要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍锰酸锂以及磷酸铁锂。

 

镍酸锂电池安全性最差（过充易起火），高温耐受度最低（高温分化），组成难度最高。

 

钴酸锂最早完结商业化运用，技能开展至今现已很成熟，并已广泛运用在小型低功率的便携式电子产品上，如手机、笔记本电脑和数码电子产品等。

 

磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有出色的电化学功用，充放电渠道十分平稳，充放电进程中结构安稳。一同，该材料无毒、无污染、安全功用好、可在高温环境下运用、原材料来历广泛等利益，是现在电池界竞相开发研究的热门。

 

负极材料

 

负极材料占锂电本钱比例较低，首要有碳负极材料和非碳负极材料。

 

碳负极材料：被现在商品锂离子电池广泛选用。

 

利益：安全、循环寿数较长，价格低廉、无毒。

 

缺点：质量比能量比较低。

 

非碳负极材料： 按组成分为锂过渡金属氮化物、过渡金属氧化物和纳米合金材料。

 

利益：有很高的体积能量密度。

 

缺点：循环安稳性差，不可逆容量较大，制备本钱较高，尚未产业化。

 

负极材料未来以前进容量和循环安稳性为目标，将碳材料与各种高容量非碳负极材料复合以开发高容量、非碳复合负极材料。

 

隔膜材料

 

商场化的隔膜材料首要是以聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（polypropylene，PP）为主的聚烯烃（Polyolefin）类隔膜，其间PE 产品首要由湿法工艺制得，PP 产品首要由干法工艺制得。

 

PE产品与PP产品的特征比较：

 

1、PP 相对更耐高温，PE 相对耐低温；

 

2、PP 密度比PE 小；

 

3、PP 熔点和闭孔温度比PE高；

 

4、PP 制品比PE 脆；

 

5、PE 对环境应力更灵敏。

 

首要的隔膜材料产品有单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP 和三层PP/PE/PP 等，其间前两类产品首要用于3C 小电池领域，后几类产品首要用于动力锂电池领域。

 

在动力锂电池用隔膜材料产品中，双层PP/PP 隔膜材料首要由中国企业出产，在中国大陆运用，这首要是由于现在阶段还没有中国企业能将PP 与PE 制成双层复合膜的技能和才能。而全球轿车动力锂电池运用的隔膜以三层PP/PE/PP、双层PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料产品为主。与此一同，其他一些新式隔膜材料产品也在不断涌现并开端完结运用，不过，因量少价高，首要仍是用在动力锂电池制造领域。这些产品首要有：涂层处理的聚酯膜（PET，Polyethylene Terephthalate）、纤维素膜、聚酰亚胺膜（PI）、聚酰胺膜（PA），氨纶或芳纶膜等等。这些隔膜的利益是耐高温，且具有低温输出、充电循环寿数长、机械强度适中的特点。总的来看，锂电池隔膜材料产品呈现出显着的多样化开展趋势。

 

电解液

 

锂离子电池电解液材料要点在于高安全性、高环境适应性，首要开展将会集在：新式溶剂（作业温度规模拓展）、离子液体、新式锂盐（前进环境适应性）、添加剂（阻燃、氧化还原穿梭、保护正负极成膜等）等方面，与新式正、负极材料相匹配，前进安全性、功率和容量，终究安全方便地运用于电动车、储能、航天以及更广泛的领域。