我們知道,鋰電池已經(jīng)廣泛應用于我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的各個方面,各種智能設備,電動工具,交通工具中都有鋰電池的身影,其中,鋰離子電池則是目前市場中的“當紅炸子雞”。
作為從鋰電池基礎上發(fā)展起來的一類新型電池,它最主要的特點就是在正負極材料上的改善,通過采用可使鋰離子嵌入和脫出的碳材料作為負極,同時使用LiCoO?(鈷酸鋰)、LiNi O?(鎳酸鋰)、LiMn?O?(錳酸鋰)、LiFeP O?(磷酸鐵鋰)其中的一種或者多種作為正極,進一步優(yōu)化了鋰電池各方面性能,從而得到了能夠更好滿足我們需求的新一代電池。
材料的選擇決定了電池的特性,其中鋰離子電池主要的優(yōu)點表現(xiàn)在容量大、工作電壓高、荷電保持能力強、允許工作的溫度范圍寬、循環(huán)使用壽命長、安全性高、可快速充放電、無環(huán)境污染、體積小、重量輕、比能量小等方面,但是,事物從來沒有完美的,除此外鋰離子電池也有諸多缺點,例如電池的內(nèi)部阻抗高、工作電壓變化較大、成本高、須有特殊的充電保護電路、與普通電池的相容性差等特點,尤其是在鋰離子電池的成本方面,由于鋰本身就是稀有金屬,屬于稀缺資源并且是高度集中的礦產(chǎn)資源,因此,一直以來鋰電池都是上游資源企業(yè)掌握主要的行業(yè)話語權(quán)。相比于缺點,鋰離子電池的優(yōu)點遠遠更有利,利與弊從來都是共存的,當利大于弊時,自然就有其使用價值。
從外形上看目前我們在市面上常見到的鋰離子電池主要有四種:紐扣式、方形、圓柱形以及軟包形,其中紐扣形主要應用在手表、遙控等設備中,方形與圓柱形主要應用在汽車動力電池中,軟包主要應用在手機、平板等3C設備中。
無論他們的外形如何,鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上基本都是一樣的,主要有五部分構(gòu)成:正極、負極、電解液、隔膜和外殼。通過采用不同的材料以及制造工藝也就得到了不同外形與用途的電池。
鋰離子電池的生產(chǎn)工藝主要涉及到四個過程:正負極片的制備、電芯的卷繞、組裝以及封口,其中,正負電極漿料的配置、正負極片的涂布、干燥、錕壓、電芯的卷繞等對電池性能影響最大,是鋰離子電池技術(shù)中最關(guān)鍵的步驟。一塊鋰離子電池的生產(chǎn)制造并不是輕易就可以完成的,需要多個步驟嚴密配合,雖然生產(chǎn)流程并不復雜,然而前期對每一種材料特性的研究、實驗,對每一道工序的驗證與調(diào)試,對每一項參數(shù)的調(diào)整與把控,都決定了最終產(chǎn)品的品質(zhì),甚至決定著使用者的生命安全。
當前,鋰離子電池的壽命,充電效率,以及頻頻爆出的鋰電池爆炸、燃燒等安全事故不斷提醒著我們鋰離子電池還不是完美的。
科學家們?nèi)匀辉诓粩嗟貙︿囯x子電池進行研究,希望更好地完善鋰電池或者找到新的替代品。因此,新型電池已經(jīng)在孕育中,未來依然是鋰電池獨占鰲頭還是退位讓賢,讓我們拭目以待吧!
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