石家莊電動(dòng)車鋰電池組廠商服務(wù)介紹 天成盛科技有限公司

從開始使用于心臟起搏器，到如今手機(jī)、筆記本、家用小電器以及電動(dòng)汽車所使用的動(dòng)力源都是鋰離子電池，它已經(jīng)深入人們的日常生活。而作為鋰離子電池的緊要組成部分，正、負(fù)極必須的，它們很大程度上決定了鋰離子電池的“帶電量”。

隨著下游市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池的要求越來(lái)越高，當(dāng)前主流正、負(fù)極材料已經(jīng)達(dá)到物理極限，新一代材料呼之欲出，上游鋰電材料供應(yīng)商們也紛紛提前布局，為將來(lái)“埋單”。

假如將鋰離子電池拆分開來(lái)，它并不復(fù)雜，重要由四種材料組成：正極、負(fù)極、電解質(zhì)和隔膜。

雖然看似簡(jiǎn)單，但每種材料都“暗藏玄機(jī)”。

以負(fù)極材料為例，它是鋰離子電池充電時(shí)儲(chǔ)存鋰的主體，占到鋰離子電池成本的10%-15%左右。目前，石墨類材料是鋰離子電池負(fù)極材料的主流，可分為天然石墨和人造石墨。

鋰離子電池的涂布

過(guò)程是把漿料涂敷到集流體上，干燥是將漿料中溶劑全部除去。鋰離子電池極片涂布時(shí)比較容易出現(xiàn)暗痕條痕和涂布打

皺，與一般的涂料涂布分明不同：漿料濕涂層較厚，漿料為牛頓型高粘度流體，流體流動(dòng)是所需剪應(yīng)力，隨流速的改變而改變。涂布厚度

的調(diào)整很難依據(jù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行，這也是涂布機(jī)涂布過(guò)程中的難點(diǎn)。它對(duì)操作者的熟練程度、相關(guān)經(jīng)驗(yàn)要求很大。

極片涂布的準(zhǔn)確度要求很高，厚度偏差約士3um，因此對(duì)設(shè)備要求很高。

控制點(diǎn)

（1）要盡可能保證涂布的一致性，操作時(shí)應(yīng)留意漿料粘度的變化、料斗上液面高度的變化、涂布速度的變化；

（2）鋁箔上漿料薄層進(jìn)入烤箱干燥，除去NMP溶劑（NMP沸點(diǎn)202℃，閃點(diǎn)95℃）。干燥過(guò)慢，涂層表面有流動(dòng)性，厚度不穩(wěn)定，干燥過(guò)快

，表面形成PVDF膜層，內(nèi)部的NMP溶劑揮發(fā)會(huì)造成表面層起皺現(xiàn)象，為保證NMP平均蒸發(fā)，通常采用分段干燥，中間段溫度較高。正極一般

為100-130℃，負(fù)極若采用水性體系，干燥溫度一般為75-90℃；還有干燥過(guò)程N(yùn)MP揮發(fā)，涂布漿料的組成不斷變化，所以配制漿料的NMP溶

劑的量、升溫方式和加熱時(shí)間，對(duì)此都有影響；

（3）加熱溫度或時(shí)間不夠，難以除去漿料中的液體，使部分粘結(jié)劑溶解，造成活性物質(zhì)剝落；加熱溫度過(guò)高，則粘結(jié)劑發(fā)生晶化，也會(huì)使

活性物質(zhì)剝落，從而造成電芯內(nèi)短路。另外，干燥溫度和烘干時(shí)間不適宜還會(huì)造成鋁箔氧化和極片偏濕；

（4）涂布和干燥要做到首件三檢-厚度、質(zhì)量、尺寸符合要求，并按時(shí)檢驗(yàn)對(duì)應(yīng)的拉漿速度、烘烤時(shí)間、間隙等

研究人員使鋰電池壽命延長(zhǎng)一倍

英國(guó)沃里克大學(xué)的研究人員通過(guò)用石墨烯梁增強(qiáng)陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了一種有效的辦法來(lái)用硅代替陽(yáng)極中的石墨，從而提高鋰離子電池的容

量，并使壽命延長(zhǎng)一倍以上。

通過(guò)添加石墨烯梁，科學(xué)家們成功地克服了硅固有的性能問(wèn)題，硅是地殼中含量第二大的元素，其重量能量密度是石墨的10倍，因此提高

了電池的容量，并延長(zhǎng)了其壽命兩倍以上。

在典型的鋰離子電池中，硅的容量會(huì)衰減。由于硅粒子在鋰化過(guò)程中體積會(huì)膨脹，所以隨著時(shí)間的推移，硅粒子會(huì)以電化學(xué)的方式團(tuán)聚，

從而妨礙進(jìn)一步的充放電效率。

由于硅在本質(zhì)上沒有足夠的彈性來(lái)應(yīng)對(duì)反復(fù)充電時(shí)的固化應(yīng)變，這可能會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極復(fù)合微觀結(jié)構(gòu)的開裂、粉碎和快速物理降解。

然而，英國(guó)華威大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的陽(yáng)極混合物，可以在工業(yè)規(guī)模上加工，而不要求助于硅的納米尺寸及其相關(guān)問(wèn)題。

三元低溫鋰電池

電池的溫度特性是電池可靠性的指示器，電池的性能也可通過(guò)改變環(huán)境溫度來(lái)進(jìn)行評(píng)估。鋰電池的低溫特性主要從低溫放電特性和循環(huán)壽命來(lái)考察，低溫電池主要的是保持低溫條件下物質(zhì)的流動(dòng)性，使鋰離子能夠自由穿梭于正負(fù)極之間，實(shí)現(xiàn)電池的充放電。比如使用熔點(diǎn)低的電解液，減小活性材料的粒徑，將增強(qiáng)電池的低溫性能，這是因?yàn)樵黾恿虽囯x子的通道，在一定程度上彌補(bǔ)了低溫下鋰離子移動(dòng)慢的缺陷。

目前國(guó)內(nèi)外的三元鋰電池廠家基本都能做到-20度的放電溫度，且放電容量大于50%，循環(huán)壽命在400次左右，完全可以滿足普通的用電器具和用電場(chǎng)景。但是在航空航天，特種設(shè)備等特殊產(chǎn)品，或者北方，高山等嚴(yán)寒環(huán)境下，鋰電池必須能達(dá)到更低的放電工作溫度以滿足苛刻的使用條件。東莞市鉅大電子有限公司特種電芯研究院，聚集了一大批電化學(xué)相關(guān)人士和行業(yè)內(nèi)高工人士，憑借強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，成功研制出低溫-40度放電，且放電容量高達(dá)67%的，主要針對(duì)軍事和特種應(yīng)用的超低溫鋰電池，并成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化大批量生產(chǎn)。