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    发表时间/2022-09-27
  • 7.4V锂电池组应用范围

    锂离子电池组是一种能量密度高、循环寿命长的储能装置,目前广泛应用于航空航天以及电动汽车、电动飞机等领域。锂离子电池组由单体、隔膜、电解液和保护层组成,单体通常为镍钴锰酸锂和钴酸锰。隔膜是一种薄膜,可以起到隔离电解液与隔膜之间的电荷转移作用。锂离子电池组一般采用铝箔作绝缘层,但铝箔厚度可达2-5μ m。保护层是通过在电极表面施加保护,起到防止电解液渗透和蒸发的作用。由于锂离子在界面上的高度竞争性,在负界面上形成高度敏感的锂硫键结合点(Li2CO3)。


    1、单体

    锂电材料是锂离子电池系统的基础,通常为单体,是锂离子电池系统中的核心。单体采用三元或磷酸铁锂为正极,金属锂为负极。为保证锂离子电池性能和安全,采用复合或者结构简单的材料作为主电极使用,可以大大提高电池的能量密度和使用寿命。复合树脂是一种结构简单、性能优异、成本低廉的聚合物材料,应用于电池组中时可以大大提高电池的体积和重量。目前多采用磷酸铁锂作为负极材料,随着电池应用于电动汽车中后,磷酸铁锂电池已成为主要竞争对手之一甚至超过三元材料,如比亚迪就采用磷酸铁锂作为正极材料。同时随着储能技术的发展,对正极材料性能要求越来越高,磷酸铁锂电池性能好于磷酸铁锂正极材料是必然趋势。


    2、隔膜

    隔膜也叫隔板,它可以将单体间的电荷转移到隔膜上;在正负两极之间还能起到隔离电压的作用。由于锂离子可以通过锂离子胶体在正负极间穿过,从而实现电荷在正负极间转移(Li+ Mn+ CO+ Cl)。由于正负极间电荷可以通过正负极材料间分子间相互作用来实现,所以锂电隔膜中正负极间也存在离子电荷转移。在锂离子电池中隔膜为多孔结构是重要特点。目前使用铝或硅制成各种不同形状和厚度的多层膜分别用于生产电池正负极间隔膜。隔膜性能与正负极间电阻呈正比关系。采用不同的薄膜材料,隔膜与正负极粘结强度不同,但随着使用年限和隔膜种类增多,隔膜粘结性逐渐下降,逐渐成为制约隔膜发展的瓶颈。


    3、电解液

    电解液主要分为液体电解质和固体电解质。其中,液体电解质如乳酸、乙二醇等均可用作隔膜;固体电解质如水溶液、煤油、乙醇等都可以用作隔膜,而固体电解质通常只能充当隔膜原料。随着研究的深入,人们发现液体电解质也具有较高的理论比容量,在一定范围内具有很好的能量密度潜力。液相电解质锂离子电池具有较大潜在功率密度的原因在于电解液中含有很多分散体物质,使得颗粒之间的离子交换速率增加,从而促进离子迁移速度更快。锂离子电池组中锂离子的迁移与其对电解液的亲水性有关,锂盐可以在空气、水和氧气中溶胀变形形成胶体或溶胶。因此可以通过改变聚合物表面性质减少电解液分子之间粘着力或者是将聚合物从液体转化为固体相来实现高能量密度。但是目前锂离子电池组的电解液还未达到工业生产阶段,尚未有统一开发和商业化的锂盐产品。


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