动力储能-动力电池-锂电池.doc

动力储能-动力电池-锂电池一、锂电池概述锂电池通常分两大类:锂金属电池:锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池:锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。两者差异:虽然锂金属电池的能量密度高,理论上能达到3860瓦/公斤。但是由于其性质不够稳定而且不能充电,所以无法作为反复使用的动力电池。而锂离子电池由于具有反复充电的能力,被作为主要的动力电池发展。通常我们说得最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池以及三元锂电池(三元镍钴锰)?上游(1)正极材料(钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等)简介:成本占30%,正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钴镍锰酸锂(三元材料)以及磷酸铁锂。钴酸锂:研究始于1980年,20世纪90年代开始进入市场。它属于α-NaFeO2型层状岩盐结构,结构比较稳定,是一种非常成熟的正极材料产品,目前占据锂电池正极材料市场的主导地位。但由于其高昂的价格和较差的抗过充电性,使其使用寿命较短,而且钴有放射性,不利于环保,因此发展受到限制。镍酸锂:氧化镍锂的价格较钴酸锂便宜,理论能量密度达276mAh/g,但制作难度大,且安全性和稳定性不佳。技术上采用掺杂Co、Mn、Al、F等元素来提高其性能。由于提高镍酸锂技术研究需考察诸多参数,工作量大,目前的进展缓慢。锰酸锂:锰资源丰富、价格便宜,而且安全性较高、易制备,成为锂离子电池较为理想的正极材料。早先较常用的是尖晶石结构的LiMn2O4,工作电压较高,但理论容量不高,与电解质的相容性不佳,材料在电解质中会缓慢溶解。近年新发展起来层状结构的三价锰氧化物LiMn2O4,其理论容量为286mAh/g,实际容量已达200mAh/g左右,在理论容量和实际容量上都比LiMn2O4大幅度提高,但仍然存在充放电过程中结构不稳定,以及较高工作温度下的溶解问题。钴镍锰酸锂:即现在常说的三元材料,它融合了钴酸锂和锰酸锂的优点,在小型低功率电池和大功率动力电池上都有应用。但该种电池的材料之一——钴是一种贵金属,价格波动大,对钴酸锂的价格影响较大。钴处于价格高位时,三元材料价格较钴酸锂低,具有较强的市场竞争力;但钴处于价格低位时,三元材料相较于钴酸锂的优势就大大减小。随着性能更加优异的磷酸铁锂的技术开发,三元材料大多被认为是磷酸铁锂未大规模生产前的过渡材料。磷酸铁锂:在所有的正极材料中,LiFePO4正极材料做成的锂离子电池在理论上是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。此外,它在大电流放电率放电(5~10C放电)、放电电压平稳性、安全性、寿命长等方面都比其它几类材料好,是最被看好的电流输出动力电池。目前A123公司已能将磷酸铁锂正极材料制造成均匀的纳米级超小颗粒,使颗粒和总表面积剧增,进一步体高了磷酸铁锂电池的放电功率和稳定性。生产厂家:国外生产厂商:日亚化学、户旧工业、清美化学、田中化学、韩国L&F、UMICORE、A123国内生产厂商:当升科技、杉杉股份、湖南瑞祥、余姚金和、湖南大华、巴莫科技、天骄科技、北大先行厂家简介:?湖南杉杉新材料有限公司从2013年开始湖南杉