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電解液是鋰離子電池安全保障的一大重點嗎

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年04月09日  

鋰離子電池安全保障的一大重點電解液。電解液是鋰離子電池四大關鍵材料(正極、負極、隔膜、電解液)之一,號稱鋰離子電池的血液,在鋰離子電池中正負極之間起到傳導電子的用途,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。


在當今時代,鋰離子電池的應用頗為廣泛,在數據中心、通信基站、軌道交通、工業一體化等領域都常見鋰離子電池的身影。鋰離子電池在我們生活中應用如此廣泛,那么鋰離子電池的安全性和耐用性也就成為了我們關注的重點了。


研制電解液的挑戰


電解液耐高壓能力不適配,會被氧化分解,放出熱量會使電池溫度升高,而在高溫下,一旦負極表面SEI膜分解破壞后,裸露負極與電解液發生放熱反應,電池溫度會進一步升高,引起電解液與正極材料、粘結劑熱反應,可能會引起電池爆炸。


電解液改進進程


美國研究人員近日報告說,使用高度氟化的電解液,可大幅提高鋰離子電池的儲電能力和耐用性。


采用易燃有機電解液的鋰離子電池,一直制約著鋰二次電池(又稱為充電電池或蓄電池)向電動汽車和大規模儲能領域發展。近日,武漢大學化學與分子科學學院曹余良教授團隊與美國西北太平洋國家實驗室,共同在《自然能源》在線發表有關非燃磷酸酯電解液在鋰離子電池應用的研究成果。


美國馬里蘭大學、陸軍研究實驗所和阿爾貢國家實驗室等機構,以化學性質極不穩定的鋰金屬為負極制備一種電池,配以高氟電解液,可實現充放電多達千次,儲電能力僅下降到最初的93%。


鋰離子電池電解液的技術發展與鋰離子電池是相輔相成的,電解液要與客戶選用的正極材料、負極材料相適應,并與客戶鋰離子電池最終性能要求相適應。從技術發展的角度看,電解液要適應不斷發展的鋰離子電池技術體系及終端設備的應用需求等變化,不斷調整其性能和構成。


國內電解液市場趨勢


電解液汽車持續擴產,行業競爭越來越激烈。電解液的價格從2017年巔峰期的40萬元/噸下降至今年的5萬元/噸左右,電解液市場短時間內供大于求的局面并未改變,電解液價格仍將維持在較低價位運行或繼續下跌。


根據中汽協預測,按照前5個月的上升水平計算,2018年我國新能源汽車的產銷規模將突破100萬輛。若以每輛車要60公斤電解液計算,2018年我國新能源汽車市場將要6萬噸的電解液。據不完全統計,2018年-2019年僅主流上市公司的電解液產量就將突破10萬噸,2018年動力鋰電池電解液市場仍將處于供大于求的局面。


好的電解液關于鋰離子電池的安全性和耐用性有著很大的影響,而存能電氣的鋰離子電池電解液也是經過專門的設計調配的電解液,有效地提高了鋰離子電池的實用性。


存能電氣磷酸鐵鋰離子電池應用于小型機房、弱電間等室分系統、新能源戶外站點、通信基站、室內戶外無空調站點、廣電、特種、石油和氣象等無人站點。以安全,高效,節能,綠色,為設計研發理念,為用戶供應安全、穩定、高效的鋰電產品和解決方法。鋰離子電池,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。鋰電被廣泛應用于電動汽車行業,特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現,更推動了鋰離子電池產業的發展和應用。


鋰離子電池的價格重要是由電芯、保護板、外殼三大部件構成,同時由于受用電器具功耗及電流的大小,對電芯之間的連接片的材料選型會影響到成本,不同的接插件也有可能對成本影響較大,還有就是不同的PACK工藝也會影響到成本。


①電芯的選型:


不同材料體系電芯的選型會影響到整個鋰離子電池價格。鋰離子電池包根據正極材料的不同,會有錳酸鋰(3.6V)、鈷酸鋰(3.7V/3.8V)、鎳鈷錳酸鋰(俗稱三元,3.6V)、磷酸鐵鋰(3.2V)、鈦酸鋰(2.3V/2.4V)等多種材料體系的電芯,其不同材料體系的電芯,其電壓平臺、安全系數、循環使用次數、能量密度比、工作溫度等都不相同。


不同品牌的電芯的價格也會相差很大,總的價格梯度可分為:同材料體系而不同品牌的電芯,價格差異也會非常之大,而且通過市場優勝劣汰出來的各品牌電芯的品質(安全型、一致性、穩定性)基本上是與價格成正比的。


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