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骑上“锂”心爱的小摩托

点击次数:468  发布时间:2021-12-28

近年来,电动车因其便捷、经济、环保等优势,加之外卖及共享助力车的兴起,已成为大街小巷随处可见的出行工具。我国作为全球电动车生产和销售DI一大国,国内保有量约3亿辆,也就是说,差不多每四个人就拥有一辆“小电驴"。

为了规范行业发展,保障用户生命财产安全,《新国标》(即2019年4月15日正式实施的《电动自行车安全技术规范》)对电动车的最高车速、整车重量、电池电压等都做了规定。伴随着新国标的实施,为了车辆轻量化、提升续航里程,“铅改锂"大潮已然来袭,“锂电的春天"又来了。


相较于传统铅酸电池,锂离子电池具有容量大、寿命长、重量轻、体积小等优点。电池内部主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四大部分组成。

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锂离子电池横截面示意图

在电池充电时,锂离子从正极迁移到负极(从右到左)

在放电过程中,锂离子从负极迁移到正极(从左到右)

正极材料

常用的锂离子电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂及三元材料(NCM、NCA)等,主要决定电池的能量密度、寿命、安全性等。


负极材料

常用的锂离子电池负极材料是石墨或其他碳材料,主要影响锂电池的首CI效率、循环性能等。

隔膜

隔膜位于电池内部正负极之间,其性能决定电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。

电解液

电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(如,六氟磷酸锂)和必要的添加剂等配制而成,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证,对电池的充放电性能、寿命、温度适用范围都有较大的影响。


以上可以看出正极材料、负极材料、隔膜、电解液的性能质量直接决定最终成品电池的品质,因此生产过程中必须严格控制多项相关指标,其中,水含量即是尤为关键的一项。

水会与电解质锂盐(如,六氟磷酸锂)反应生成氢氟酸,而氢氟酸是一种腐蚀性很强的酸,会对锂电池正负极材料、集流体造成严重的破坏,最终导致电池出现安全性问题。所以锂离子电池要严格控制电池内部的水分,一般要求水含量低于20mg/kg。


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