凤凰彩票大厅-welcome-探讨：动力锂电池核心技术发展现状

本文摘要：日前，国内动力电池行业大新闻屡屡传出，趁此机会上汽紧贴动力电池板块，与国内第二大、全球第三大动力电池企业宁德时代联姻，正式成立动力电池系统公司；随后有消息称之为比亚迪将拆分动力电池部门，对外开放门户或向所有车企供货，有报导称之为这一行径或将转变全球市场格局。

日前，国内动力电池行业大新闻屡屡传出，趁此机会上汽紧贴动力电池板块，与国内第二大、全球第三大动力电池企业宁德时代联姻，正式成立动力电池系统公司；随后有消息称之为比亚迪将拆分动力电池部门，对外开放门户或向所有车企供货，有报导称之为这一行径或将转变全球市场格局。而且，国内电动汽车市场倒数两年产销量居于世界第一，总计推展多达100万辆，占到全球市场保有量50%以上。中国打破美国跪上电动汽车市场的头把交椅，可以说道电动汽车行业前景无限、发展快速增长，其关键在于动力电池技术水平的提升。

电动汽车的发展必须更佳的电池，动力蓄电池的比能量、寿命、安全性和价格，对显电驱动汽车的发展至关重要。其中具备比能量低、寿命长等优点的锂离子电池是目前最不具实用价值的电动汽车电池，在混合动力汽车、显电动汽车和燃料电池汽车上均获得广泛应用。目前商用动力电池的技术水平和未来10年预期可超过的目标闻图1，而实际产品生产中往往这些指标又是互相矛盾的，电池涉及性能必须权衡考虑到。电池性能的提升须要顾及电极材料、电解液、隔膜的性能，同时组装技术、电池系统成组、管理技术的第一时间也至关重要。

本文目的从电池材料技术、单体电池设计和生产技术、电池系统技术等方面总结目前以锂离子电池为核心的动力电池发展成就，同时展望未来！图1现有动力电池的技术指标以及未来10年的发展目标1、锂电材料技术正负极材料锂电正负极材料体系非常丰富（图2），目前，钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰锂等负极材料研究已渐趋成熟期。钴酸锂材料比容量有200-210mA·h/g，其材料真为密度和极片压实密度皆是现有负极材料中最低的，商用钴酸锂/石墨体系的电池电压可提高4.40V，早已可符合智能手机和平板电脑对低体积能量密度软包电池的市场需求。锰酸锂原料成本较低、生产工艺非常简单、热稳定性低、耐热过充性好、静电电压平台低、安全性低。

合适作为轻型电动车辆的低成本电池，但不存在理论容量较为较低，循环过程中有可能有锰元素的溶出影响电池在高温环境中的寿命等问题。国内锰酸锂材料主要符合移动电源、电动工具和电动自行车市场的市场需求，有向低端发展的趋势。NCM三元层状负极材料主要应用于动力型电池，除镍、钴、锰各占到1/3的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在动力电池中的应用于更为成熟期外，较高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2也早已转入批量应用于，一般与锰酸锂混合应用于电动车辆电池。

铝掺入的锂镍钴氧（NCA）能量密度可相似低电压钴酸锂电池，近几年电动汽车厂商特斯拉将这种电脑电池用作驱动电动汽车，该材料也可以与锰酸锂混合用作生产车用动力电池，国内NCA前驱体已构成平稳生产能力，少数企业已完成NCA负极材料研发，正处于产品推展过程中。磷酸铁锂电池安全性低、寿命长，目前纳米简化的功率型材料和高密度的磷酸锰铁锂材料发展速度较慢，高能量型和高功率型材料的性能趋于稳定，成本更进一步减少，逐步符合了国内市场需求和现阶段中国新能源汽车推展的必须，低电压尖晶石镍锰酸锂和低电压高比容量富锂锰基负极材料仍在研发之中。图2锂离子电池电极材料体系负极材料可用作动力电池的负极材料有石墨、软/硬碳以及合金材料，石墨是目前广泛应用负极材料，共轭容量已能超过360mA·h/g。

无定形软碳或硬碳可符合电池在较高倍率和较低温度应用于的市场需求，开始南北应用于，但主要是与石墨混合应用于。钛酸锂负极材料具备拟合的倍率性能和循环性能，限于于大电流慢差使电池，但生产的电池比能量较低且成本较高。纳米硅在20世纪90年代即被明确提出可用作高容量负极，通过少量纳米硅掺入来提高碳负极材料容量是目前研发的热点，加到少量纳米硅或硅氧化物的负极材料已开始转入小批量应用于阶段，共轭容量超过450mA·h/g。但因锂映射硅后造成其体积收缩，在实际用于时循环寿命不会经常出现减少的问题尚待更进一步解决问题。

电解液锂离子电池电解液一般以低介电常数的环形碳酸酯与较低介电常数的线性碳酸酯混合。一般来说锂离子电池的电解质应当符合离子电导率低（10-3~10-2S/cm）、电子电导较低、电化学窗口长（0~5V）、热稳定性好(-40~60℃)等拒绝。

六氟磷酸锂及其它新型锂盐、溶剂制备、电解液提炼、功能添加剂技术持续变革，目前的发展方向是进一步提高其工作电压和提高电池高低温性能，安全性型离子液体电解液和液体电解质正在研制中。隔膜聚烯烃微孔膜以其优良的力学性能、较好电化学稳定性以及比较廉价的特点，是目前锂离子电池隔膜市场的主要品种[7]。还包括聚乙烯（PE）单层膜、聚丙烯（PP）单层膜以及PP/PE/PP三层填充微孔膜。

国内使用干法工艺生产的厂家较多，湿法工艺PE隔膜也早已有多家企业可以量产。随着陶瓷涂层技术获得了推展，耐高温和低电压的隔膜将沦为是未来的研发方向。

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