锂电池的电池材料有哪些?
一、锂电池的电池材料有哪些?
锂电池的四大材料:现阶段锂电池的四大材料分别是:三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂。
锂电池原材料主要有这四种,当下最主要的是以三元锂和磷酸铁锂为主,两者占据了新能源电池99%的市场份额。
二、生产锂电池的材料有哪些?
锂离子电池生产原材料构成重要有:正极材料、负极材料、隔膜、电解液。
1.在正极材料当中,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料。正极材料占有较大比例,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定锂离子电池成本高低。
2.在负极材料当中,目前负极材料重要以天然石墨和人造石墨为主。负极材料作为锂离子电池四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要用途,处于锂离子电池产业中游的核心环节。
3.市场化的隔膜材料重要是以聚乙烯、聚丙烯为主类隔膜。锂离子电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的用途。
4.电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。电解液在锂离子电池正、负极之间起到传导离子的用途,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
三、锂电池原材料有哪些?
锂离子电池材料构成主要有:正极材料、负极材料、隔膜、电解液。
在正极材料当中,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。
在负极材料当中,目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主。
隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。
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。
四、锂电池负极材料有哪些?
锂离子电池负极材料大概分为六种:碳负极材料、合金类负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、纳米级材料、纳米负极材料。
五、锂电池生产所需的原材料有哪些?
锂电池材料构成主要有:正极材料、负极材料、隔膜、电解液。
1.在正极材料当中,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3: 1~4:1),因为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。
2.在负极材料当中,目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料,以及其他的一些金属间化合物等。负极材料作为锂电池四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用,处于锂电池产业中游的核心环节。
3.市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)为主的聚烯烃(Polyolefin)类隔膜。锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
4.电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。“锂电池”,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。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
六、锂电池的正负极材料有哪些?
现在商业化用的正极材料主要有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂负极材料基本上都是石墨,钛酸锂发展也不错
七、锂电池外壳的材料构造有哪些特点?
锂离子电池的外壳主要有钢壳和铝壳两种类型:
其特点有:
锂离子电池外壳重要是为了保护电池内部材料,新增外壳强度新增的保护层;一般锂离子电池外壳有不锈钢、铝、铝塑膜等等,当然耐HF酸腐蚀的不参与电极反应的惰性材料只要和正负极之间有良好的绝缘都可以用。使用什么材质取决于电池的使用领域和使用环境,可以根据用户需求来定制。
锂离子电池外壳采用优质铝材制作经过挤压成形、产品亮度好、尺寸精确,有各种规格型号产品,也可根据客户要专门定做其型号及规格。适用于各类铝制电容器等相关电子产品具有防爆、耐高温、耐腐蚀等特性;表面处理性能良好、化学性能稳定、无磁性、可以重复回收利用。
八、锂电池需要哪些材料?
正极材料、负极材料、隔膜、电解液。
1、正极材料:在锂离子电池中市场容量最大、附加值较高,大约占锂电池成本30%,毛利率低则15%,高则70%以上。
正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。
2、负极材料:主要有碳负极材料和非碳负极材料。其中,碳负极材料因安全、循环寿命较长,价格低廉、无毒等优点,被商品锂离子电池广泛采用,缺点则是质量比能量比较低。
非碳负极材料按组成分为锂过渡金属氮化物、过渡金属氧化物和纳米合金材料。有很高的体积能量密度,但循环稳定性差,不可逆容量较大,制备成本较高,因此尚未产业化。
3、隔膜:隔膜是锂离子电池电解反应时,用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。
4、电解液:电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
九、哪些锂电池材料紧缺?
一、正极材料
可以说正极材料是锂电池中主要的一环,直接影响锂电池的性能、质量、充电容量等,是最为关键的材料。也因此锂电正极材料种类繁多,有钴酸锂、磷酸亚铁锂、多元材料、锰酸锂等。锂电池正极材料市场可以细分为小型锂电池和大型锂电池正极材料市场。小型锂电池正极材料包括钻酸锂、三元材料和锰酸锂,而储能和动力锂电池正极材料主要是锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料锂电池发展趋势是提高材料的比能量,根据储能电池及动力电池的发展需要,正极材料的容量比需要大幅增加。随着金属复合型正极材料的发展,三元系在提高比能量方面具有突出的潜力。
三元材料是最近几年发展起来的新的正极材料,三元材料具有容量高、电压高等优点,其在小型电池中逐渐占据一定市场份额,并在动力电池领域具有良好的发展前景。
二、负极材料
从锂离子电池的发展历史来看,负极材料的研究对锂离子电池的出现起着决定性作用。最早对锂电池负极材料的研究是金属锂,然而由于电池的安全问题以及循环性能不佳,未能达到实用阶段便宣告失败。直到90年代SONY公司首次将碳材料用于锂离子电池负极,才实现了锂离子电池的商业化。
因动力电池对负极材料的需求量远大于3C数码电池,负极材料的需求一直在飞速增长,国内负极材料的需求增长最快的是人造石墨,而人造石墨的均价高于天然石墨。
全球负极材料呈现高度集中化。国内行业龙头企业通过扩大负极材料的生产规模,来强化公司产品原材料的议价能力,提高生产设备的使用效率,增强市场竞争力。
三、电解液
电解液需求环比提升明显,旺季来临,预计下半年出货量将环比高速增长。下游电池需求旺季来临,受益于商用车销量大幅提升,同时由于下游公交客车大规模采购启动,且物流车加速回暖,预计商用车将进一步走强,而乘用车保持良好增速,故而动力电池电解液需求同比环比都将大幅提升。
电解液价格企稳,随需求旺季来临,价格具备上涨动力。电解液价格受原材料六氟磷酸锂影响较大。六氟磷酸锂目前跌至当前的14-15万/吨(高端产品价格高1-2万/吨),而六氟磷酸锂主要成本为碳酸锂(1吨六氟磷酸锂需要0.33吨碳酸锂),今年初以来碳酸锂价格微涨至14-15万/吨,因此六氟的成本维持在11万左右,故而六氟磷酸锂毛利率跌至25%-30%左右,因此当前六氟的利润空间已处于合理水平,近期已经明显企稳,库存水平也较低。故而电解液水平也企稳至5-6万/吨,而随下半年需求旺季来临,电解液价格有望稳中有升。
四、隔膜
隔膜的作用是把电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路。是锂电池极其关键的组件,技术壁垒高,影响锂电池的容量、循环以及安全性能等特性。隔膜占锂电池成本约为25%,是重要一环。
十、锂电池原材料有哪些有色金属?
锂电池类用到的金属原材料:锂,钴,锰,镍,锌、铜、铁、镍、铬
锂离子电池原材料构成主要有:正极材料、负极材料、隔膜、电解液。
1、正极材料:在锂离子电池中市场容量最大、附加值较高,大约占锂电池成本30%,毛利率低则15%,高则70%以上。正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。
2、负极材料:主要有碳负极材料和非碳负极材料。其中,碳负极材料因安全、循环寿命较长,价格低廉、无毒等优点,被商品锂离子电池广泛采用,缺点则是质量比能量比较低。非碳负极材料按组成分为锂过渡金属氮化物、过渡金属氧化物和纳米合金材料。有很高的体积能量密度,但循环稳定性差,不可逆容量较大,制备成本较高,因此尚未产业化。目前真他在探索将碳材料与各种高容量非碳负极材料复合以开发高容量、非碳复合负极材料。
3、隔膜:隔膜是锂离子电池电解反应时,用以将正负两极分开防止在电解池中直接反应损失能量的一层薄膜。其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)为主的聚烯烃(Polyolefin)类隔膜,其中PE 产品主要由湿法工艺制得,PP 产品主要由干法工艺制得。
4、电解液:电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。