鉅大LARGE | 點擊量:733次 | 2021年04月09日
電解液是鋰離子電池安全保障的一大重點嗎
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(guān)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(dǎo)電子的用途,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。
在當今時代,鋰離子電池的應(yīng)用頗為廣泛,在數(shù)據(jù)中心、通信基站、軌道交通、工業(yè)一體化等領(lǐng)域都常見鋰離子電池的身影。鋰離子電池在我們生活中應(yīng)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(guān)注的重點了。
研制電解液的挑戰(zhàn)
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(fā)生放熱反應(yīng),電池溫度會進一步升高,引起電解液與正極材料、粘結(jié)劑熱反應(yīng),可能會引起電池爆炸。
電解液改進進程
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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(guī)模儲能領(lǐng)域發(fā)展。近日,武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)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(fā)表有關(guān)非燃磷酸酯電解液在鋰離子電池應(yīng)用的研究成果。
美國馬里蘭大學(xué)、陸軍研究實驗所和阿爾貢國家實驗室等機構(gòu),以化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定的鋰金屬為負極制備一種電池,配以高氟電解液,可實現(xiàn)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(shù)發(fā)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(yīng),并與客戶鋰離子電池最終性能要求相適應(yīng)。從技術(shù)發(fā)展的角度看,電解液要適應(yīng)不斷發(fā)展的鋰離子電池技術(shù)體系及終端設(shè)備的應(yīng)用需求等變化,不斷調(diào)整其性能和構(gòu)成。
國內(nèi)電解液市場趨勢
電解液汽車持續(xù)擴產(chǎn),行業(yè)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(nèi)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(xù)下跌。
根據(jù)中汽協(xié)預(yù)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(chǎn)銷規(guī)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(jù)不完全統(tǒng)計,2018年-2019年僅主流上市公司的電解液產(chǎn)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(guān)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(jīng)過專門的設(shè)計調(diào)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(yīng)用于小型機房、弱電間等室分系統(tǒng)、新能源戶外站點、通信基站、室內(nèi)戶外無空調(diào)站點、廣電、特種、石油和氣象等無人站點。以安全,高效,節(jié)能,綠色,為設(shè)計研發(fā)理念,為用戶供應(yīng)安全、穩(wěn)定、高效的鋰電產(chǎn)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(zhì)溶液的電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。鋰電被廣泛應(yīng)用于電動汽車行業(yè),特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現(xiàn),更推動了鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)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(gòu)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(jù)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(shù)、循環(huán)使用次數(shù)、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(yōu)勝劣汰出來的各品牌電芯的品質(zhì)(安全型、一致性、穩(wěn)定性)基本上是與價格成正比的。