冥王生活

您现在的位置是:首页 > 科技生活 > 正文

科技生活

电池原料是什么(电池原料是什么材料)

admin2023-02-15科技生活98

锂电池原材料是什么

锂电池的材料组成主要包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液。  

1、在正极材料中,最常用的材料是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料(镍、钴和锰的聚合物)。正极材料占很大比例(正负极材料的质量量比为3:1~4:1),因为正极材料的性能直接影响锂离子电池的性能,其成本也直接决定了电池的成本。

2、负极材料中,天然石墨和人造石墨是目前主要的负极材料。正在探索的负极材料包括氮化物、聚天冬氨酸、锡基氧化物、锡合金、纳米阳极材料和其他金属间化合物。负极材料作为锂电池四大材料之一,在提高电池容量和循环性能方面发挥了重要作用,处于锂电池产业中游地区的核心。

3、面向市场的隔膜材料主要是聚烯烃隔膜,主要由聚乙烯和聚丙烯制成。在锂电池隔膜的结构中,隔膜是关键的内部部件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构和内阻,直接影响电池的容量、循环和安全性能。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能起着重要作用。

4、电解液一般由高纯有机溶剂、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制成。电解液在锂电池正负电极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池高电压、高比能量的保证。

锂电池的保护措施

锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后,会开始产生副作用。过充电压愈高,危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于 4.2V 后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半, 此时储存格常会垮掉, 让电池产生永久性的容量损失。

如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜,使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会分解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓胀破裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。

因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限, 才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为 4.2V。 锂电芯放电时也要有电压下限。 当电芯电压低于 2.4V 时, 部分材料会开始被破坏。

又由于电池会自放电, 放愈久电压会愈低,因此,放电时最好不要放到 2.4V 才停止。锂电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间,所释放 的能量只占电池容量的 3%左右。因此,3.0V 是一个理想的放电截止电压。 充放电时,除了电压的限制,电流的限制也有其必要。电流过大时,锂离子来不及进入储存格,会聚集于材料表面。

电池用什么材料做的 电池的原材料介绍

1、锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液制作的。

2、锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质制作的。

3、干电池(Dry cell)是一种以糊状电解液来产生直流电制作的(湿电池则为使用液态电解液的化学电池)。

电池原材料价格上涨,电池的原材料都包括哪些?

电池主要有四种原材料,分别是正极材料,负极材料,电解质和隔膜。阳极材料1kWh动力电池需要约2.3〜2.5kg阴极材料。正极材料在动力电池成本中所占比例最大,达到28.27%。阴极材料的成本主要由碳酸锂和各种相应的前体材料组成。其中,碳酸锂价格走势呈阶段性上升趋势,目前已达10万元/吨。前体材料主要取决于相关资源的价格,磷酸铁锂途径将受铁矿石价格的影响,尽管不受铁矿石价格的影响。

三元材料主要是指以锂镍钴锰氧化物和铝酸锂镍钴为代表的三种金属复合氧化物。它们可以充分发挥这三种金属的优势。电池容量高,是动力电池的主要正极。其中一种材料,主要用于乘用车。磷酸铁锂由于其原料少,可回收性和安全性高而主要用于乘用车和动力电池中的后勤车辆。锰酸锂资源丰富,价格便宜且安全,但循环性差,在高温下衰减严重。动力电池中使用少量。

阳极材料1kWh动力电池需要约1.3〜1.4kg阳极材料。负极材料占动力电池成本的6.85%。制造负极材料所需的资源是石墨,石墨资源的最大应用领域是炼钢。电解质的量根据所使用的正极材料的不同而有很大差异。 1kWh动力电池中分别有1.2kg,1.6kg和2.16kg。以磷酸锂铁电池为例,电解液占电池制造成本的7.93%。电解质主要由溶质(六氟磷酸锂),溶剂和添加剂组成。其中,六氟磷酸锂的制备材料主要为碳酸锂和相应的氟产物。从发展趋势看,六氟磷酸锂的价格仍有上涨空间。

隔膜。不同的动力电池产品在隔膜材料的用量上也有很大的不同。以一家代表性公司为例,AESC的锰酸锂电池使用约12.5平方米的隔膜制作1kWh动力电池。 LG化学的“锰酸锂+三元”电池接近19平方米,而比亚迪的磷酸铁锂电池则需要23.5平方米。以磷酸锂铁电池为例,隔板占电池制造成本的7.67%。需要注意的是外壳盖。尽管它不是关键材料,但随着近年来关键材料价格的急剧下降,价格相对较高的壳套的成本已显着增加。目前,该产品的成本已高达14.82%,已经到了不可忽视的地步。

发表评论

评论列表

  • 这篇文章还没有收到评论,赶紧来抢沙发吧~