锂电池生产需要的原材料有哪些?锂电池为何会着火?
来源:宝鄂实业
2021-09-06 14:01
点击量:次
锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成,正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例,并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标,所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位。
1.正极材料
在正极材料当中,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。
锂电池正极材料具有广阔的市场,前景十分乐观。但锂电池正极材料还存在一定的技术瓶颈,尤其是它的电容量高与安全性能强的优势还未充分发挥出来。我国企业应加强对正极材料关键技术的研发攻关,取得国际领先地位,增强核心竞争力,在国际竞争中取得优势。
2.负极材料
在负极材料当中,目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料,以及其他的一些金属间化合物等。负极材料作为锂电池四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用,处于锂电池产业中游的核心环节。
3.隔膜
市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜。锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
4.电解液
锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
锂电池为何会着火?
●充电速度过快
锂离子的移动速度是有限的,一旦超出,便会变得不稳定,比如短路。虽然目前包括高通等公司均积极推广快速充电技术,但充电速度需要符合锂离子的极限、并通过一些技术创造稳定的环境,防止短路现象发生。如果这个环节没有处理好,短路便会加热电解质溶液,电池就会起火了。
●“热失控”的演变过程
当锂电池组的温度过高达到不可控的时候,就是所谓的“热失控”状态,在电池达到“热失控”的时候才会出现自然、爆炸等极端事故。
●温度过高
如果将锂电池暴露在高温环境或者电池内部原件被破坏都会增加电池着火、爆炸的风险。
●过充过放
锂电池过度充电会导致导致电解液发热并分解产生气体,气体在密封的电池内部形成压力,导致锂电池膨胀,膨胀过程如果隔膜破裂,正负极接触就会导致短路并起火。同样,外部大功率过放电也会导致电池内部发热并膨胀,出现和过充类似的破坏过程导致起火。
声明: 本网站所发布的文章,均来自于互联网,如有侵权,请联系删除。