生產(chǎn)鋰離子電池正負極材料有哪些

來源：存能電氣  日期：2019-04-17 15:04  瀏覽量：次

　　生產(chǎn)鋰離子電池正負極材料有哪些?鋰離子電池是的新一代綠色高能電池，已成為高新技術(shù)發(fā)展的重點之一。那么今天我們就來解析一下鋰離子正負極材料有哪些?

　　生產(chǎn)鋰離子電池正負極材料有哪些?

　　鋰離子電池是現(xiàn)代的高端產(chǎn)品，有高電壓、高容量、低消耗、無記憶效應、環(huán)保、體積小、內(nèi)阻小、自放電少、循環(huán)次數(shù)多等特點。廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、攝像機、數(shù)碼相機等眾多民用及軍事領域。

　　鋰離子電池由正極、負極、隔膜、電解液組成，正負極浸潤在電解液中，鋰離子以電解液為介質(zhì)在正負極之間運動，實現(xiàn)電池的充放電。為避免正負極通過電解液發(fā)生短路，需要用隔膜將正負極分隔。

　　正極材料：

　　鋰離子電池的正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，也直接決定電池成本高低。正極材料主要有四大類。

　　1.氧化鈷鋰(LiCoO2)，是典型的二維鋰離子通道的正極材料。它具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，是最早被商業(yè)化的鋰離子電池正極材料。

　　2.富鋰錳(Li2MnO3)，具有容量高、無毒、安全、成本低等優(yōu)點,能夠滿足鋰離子電池在日常生活中的使用要求,因而成為未來鋰離子電池正極材料的主流方向。

　　3.磷酸鐵鋰(LiFePO4)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、資源豐富、安全性能好、無毒。與傳統(tǒng)的鋰離子電池正極材料LiMn2O4和氧化鈷鋰相比，磷酸鐵鋰原料來源廣泛、價格相對于其他鋰離子正極材料來說更低廉且無環(huán)境污染。是目前發(fā)展前景最好的正極材料。

　　4.三元材料，氧化鈷鋰和鎳鈷鋁酸鋰都稱為三元正極材料，三元材料做正極鋰電池安全性高，但是電壓低，容量也不高。

　　負極材料：

　　負極指電源中電位較低的一端。在電池中，是指起氧化作用的電極。

　　1.碳負極材料：實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。

　　2.錫基負極材料：錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物，沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　3.含鋰過渡金屬氮化物負極材料，目前沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　4.合金類負極材料：包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　5.納米級負極材料：納米碳管、納米合金材料。諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。

　　鋰離子電池保護機制結(jié)構(gòu)

　　鋰離子電池在使用不當時，電池會出現(xiàn)意外，導致起火甚至爆炸，為了避免危險，鋰離子電池一般會配置以下保護機制。

　　保護板：防止過充、過放、過載、過熱。

　　防爆線：又名排氣孔或者防爆孔。當壓力過載時，因防爆孔薄于殼體其余地方，氣體便防爆孔處泄氣，從而達到避免電芯整體爆炸的危險。

　　隔膜：隔離電芯正、負極片，以防止卷芯內(nèi)部正、負極片直接接觸造成短路。隔膜在電池內(nèi)部溫度過高時還能融化，以防止電池爆炸。當電池內(nèi)部溫度達到130℃，隔膜的網(wǎng)狀孔將閉合，阻止鋰離子通過升高內(nèi)阻，以達到阻止電芯內(nèi)部溫度繼續(xù)升高的作用，從而保護電芯產(chǎn)生爆炸的危險。

　　另外注意：排氣孔、隔膜一旦激活，電池將直接報廢。

　　以上就是生產(chǎn)鋰離子電池的正負極材料，鋰離子電池發(fā)展到了現(xiàn)在，其性能在眾多新能源中尤為出色。