锂电池加工是新能源产业重要组成的一部分
锂离子电池的结构组成
锂离子电池在结构上重要有五大块:正极、负极、电解液、隔膜、外壳与电极引线。锂离子电池的结构重要分卷绕式和层叠式两大类。液态锂离子电池采用卷绕结构,聚合物锂离子电池则两种都有。
正极材料:活性物质,导电剂、溶剂、粘合剂、基体。正极材料在锂离子电池中市场容量最大、附加值较高,大约占锂离子电池成本30%,毛利率低则15%,高则70%以上。目前已批量应用于锂离子电池的正极材料重要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍锰酸锂以及磷酸铁锂。
负极材料:活性物质(石墨、MCMB、CMS),粘合剂、溶剂、基体。负极材料占锂电成本比例较低,重要有碳负极材料和非碳负极材料。
隔膜:隔膜是放置于两极之间,作为隔离电极的装置,藉以防止两极上的活性物质直接接触而造成锂离子电池内部的短路。但隔膜仍需能让带电离子通过,以形成通路。重要的锂离子电池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。
电解液:外壳五金件(钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带)电解液较好的是LiPF6,但价格昂贵;别的有LiAsF6,但有很大的毒性;LiClQ,具有强氧化性;有机溶剂有DEC,DMC,DME等。
电池外壳:分为钢壳(方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端。
锂离子电池的应用范围
从我国锂离子电池应用市场的发展来看,锂离子电池将更多更好多地替换镍镉、镍氢电池或与之共舞;在IT领域,笔记本电脑快速上升,手机年均替换率不小于15%;数码产品的销量稳定上升将带动锂离子电池出货量新增。在这些便携式锂离子电池应用之外,电动工具、备用电源及车用电源显示出未来锂离子电池应用的广阔前景。而且,锂离子电池也开始投入特种领域。
现在,锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上,可以说是最大的应用群体。锂离子电池应用领域电池重要应用在消费类产品、数码类产品、动力产品、医疗和安防等。
锂离子电池得到广阔的商业应用,源自电池性能好、环境适应性高和绿色环保等因素,其中电池性能好体现在高储能密度,约为铅酸电池的6倍,而其重量却只为铅酸电池的6分之一,且电池循环寿命可达6年以上。
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