钜大LARGE | 点击量:720次 | 2021年04月09日
电解液是锂离子电池安全保障的一大重点吗
锂离子电池安全保障的一大重点电解液。电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池的血液,在锂离子电池中正负极之间起到传导电子的用途,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
在当今时代,锂离子电池的应用颇为广泛,在数据中心、通信基站、轨道交通、工业一体化等领域都常见锂离子电池的身影。锂离子电池在我们生活中应用如此广泛,那么锂离子电池的安全性和耐用性也就成为了我们关注的重点了。
研制电解液的挑战
电解液耐高压能力不适配,会被氧化分解,放出热量会使电池温度升高,而在高温下,一旦负极表面SEI膜分解破坏后,裸露负极与电解液发生放热反应,电池温度会进一步升高,引起电解液与正极材料、粘结剂热反应,可能会引起电池爆炸。
电解液改进进程
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
美国研究人员近日报告说,使用高度氟化的电解液,可大幅提高锂离子电池的储电能力和耐用性。
采用易燃有机电解液的锂离子电池,一直制约着锂二次电池(又称为充电电池或蓄电池)向电动汽车和大规模储能领域发展。近日,武汉大学化学与分子科学学院曹余良教授团队与美国西北太平洋国家实验室,共同在《自然能源》在线发表有关非燃磷酸酯电解液在锂离子电池应用的研究成果。
美国马里兰大学、陆军研究实验所和阿尔贡国家实验室等机构,以化学性质极不稳定的锂金属为负极制备一种电池,配以高氟电解液,可实现充放电多达千次,储电能力仅下降到最初的93%。
锂离子电池电解液的技术发展与锂离子电池是相辅相成的,电解液要与客户选用的正极材料、负极材料相适应,并与客户锂离子电池最终性能要求相适应。从技术发展的角度看,电解液要适应不断发展的锂离子电池技术体系及终端设备的应用需求等变化,不断调整其性能和构成。
国内电解液市场趋势
电解液汽车持续扩产,行业竞争越来越激烈。电解液的价格从2017年巅峰期的40万元/吨下降至今年的5万元/吨左右,电解液市场短时间内供大于求的局面并未改变,电解液价格仍将维持在较低价位运行或继续下跌。
根据中汽协预测,按照前5个月的上升水平计算,2018年我国新能源汽车的产销规模将突破100万辆。若以每辆车要60公斤电解液计算,2018年我国新能源汽车市场将要6万吨的电解液。据不完全统计,2018年-2019年仅主流上市公司的电解液产量就将突破10万吨,2018年动力锂电池电解液市场仍将处于供大于求的局面。
好的电解液关于锂离子电池的安全性和耐用性有着很大的影响,而存能电气的锂离子电池电解液也是经过专门的设计调配的电解液,有效地提高了锂离子电池的实用性。
存能电气磷酸铁锂离子电池应用于小型机房、弱电间等室分系统、新能源户外站点、通信基站、室内户外无空调站点、广电、特种、石油和气象等无人站点。以安全,高效,节能,绿色,为设计研发理念,为用户供应安全、稳定、高效的锂电产品和解决方法。锂离子电池,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。锂电被广泛应用于电动汽车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂离子电池产业的发展和应用。
锂离子电池的价格重要是由电芯、保护板、外壳三大部件构成,同时由于受用电器具功耗及电流的大小,对电芯之间的连接片的材料选型会影响到成本,不同的接插件也有可能对成本影响较大,还有就是不同的PACK工艺也会影响到成本。
①电芯的选型:
不同材料体系电芯的选型会影响到整个锂离子电池价格。锂离子电池包根据正极材料的不同,会有锰酸锂(3.6V)、钴酸锂(3.7V/3.8V)、镍钴锰酸锂(俗称三元,3.6V)、磷酸铁锂(3.2V)、钛酸锂(2.3V/2.4V)等多种材料体系的电芯,其不同材料体系的电芯,其电压平台、安全系数、循环使用次数、能量密度比、工作温度等都不相同。
不同品牌的电芯的价格也会相差很大,总的价格梯度可分为:同材料体系而不同品牌的电芯,价格差异也会非常之大,而且通过市场优胜劣汰出来的各品牌电芯的品质(安全型、一致性、稳定性)基本上是与价格成正比的。