本文目录一览:
- 1、三元锂电池或将淘汰,固态电池才是终极形态?
- 2、锂电池材料占比百分之什么意思?
- 3、碳中和锂电池——总纲
- 4、一颗18650三元锂电池的电芯制造成本
- 5、锂电池电解液由那些成份组成,他的比例是多少
- 6、磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好?有什么区别?
三元锂电池或将淘汰,固态电池才是终极形态?
先说说固态电池的优势,能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的电解质更少、更薄;然后固态电解质大多数拥有较宽的电化学窗口,因此其可以兼容更多高电压正极材料;不仅如此,全固态电池良好的安全性、高电压化还可以让电池管理系统BMS更为简化,因此最后装车的电池系统能量密度可以提高。更高的能量密度,电池也能更轻,降低车身重量。另外就是体积小,小体积/高的体积能量密度的电池对于消费电子品的重要性无需多言,而对于动力电池来说,相对紧凑的体积仍然是非常重要的。在传统锂离子电池中,隔膜和电解液加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量,而使用全固态体系,有望将这一部分的占比降低。不仅如此,目前业内几乎公认:负极如果想要锂金属化,使用具有良好力学和化学稳定特性的固体电解质将是有效可行的方案,这可以使电池能量密度与体积密度都得到明显提升。除此之外,其安全性也要更好,但是固态电池有一个问题,就是很难实现快充,另外,对于传统锂电池来说,电解液与电极材料之间的界面会发生复杂的电化学反应,而在此处是固-液界面,传质等过程总体来说比较顺畅。然而到了全固态电池,这个问题就变的比较麻烦了。全固态电池在此处的界面是固-固状态,这里就涉及到了几个核心的材料学问题:界面的润湿、结合、热膨胀匹配,而且这些不只是单纯的科学层面上的挑战——如果固态电池最后要用到汽车上,必须要解决从实验室到工程应用中的一系列问题。 其实固态电池从名字上就能看出它的特性,如果通俗的讲,全固态电池就是里面没有气体、没有液体,所有材料都以固态形式存在的电池。以锂电池为例,一般来说,锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、结构壳体等部分组成,其中电解液使得电流可以在电池内部以离子形式传导。电解液技术是锂电池的核心技术之一,也是现在电池工业中利润很高的一个组成部分。但是锂电池用久后有的会鼓胀,而在更极端的小概率事件下,有的甚至会发生危险,而且现在的锂离子电池的工作温度范围有限,在40 度以上的高温下寿命会急剧缩短,安全性能会也出现很大的问题。相对的,固态电池的能量密度高,自然体积就会比较小,重量轻,安全性还好,可以说很好 的弥补了现在锂电池的一些缺点。但是同样的,目前的全固态锂电池的电解质主要有有机和无机两大体系,成本总体偏高,尤其是无机体系的电池很多采用CVD/PVD等复杂的工艺制备,生产(沉积薄膜)速度慢,成本昂贵,单体电池容量很小,往往只适合做小型电子器件用的电池。所以在汽车领域,并没有太大的竞争优势。 @2019
锂电池材料占比百分之什么意思?
锂离子电池在材料方面,主要组成部分为:正极材料、负极材料、电解液、隔离材料(隔膜)、铜铝箔、粘结剂、导电剂、外壳等辅助材料。
(1)正极材料,常用的有磷酸铁锂LFP、三元材料NCM、钴酸锂LCO等等,其中,钴酸锂LCO主要用于数码类锂电池,如手机锂电池,车用锂电池,则采用磷酸铁锂LFP、三元材料NCM。从克比能量密度来看,一般正极材料是负极材料的二分之一(1/2)~三分之一(1/3)左右,正极材料的重量要与负极重很多,同时,由于正极材料的价格,比负极材料贵很多,因而,正极材料成本占比要大;
(2)负极材料:石墨(天然石墨、人造石墨等)、硅基类材料、钛酸锂等
(3)电解液:被称之为锂电池的血液,主要起来传输离子的作用。由电解质(一般用六氟磷酸锂)及溶剂组成。
(4)隔膜:即隔离膜,顾名思义,就是隔离正、负极。并使电池内部的电子不能自由穿过,只允许电解质液中的离子自由通过。
(5)其他辅助材料:铜铝箔、粘结剂、导电剂、外壳等,这里先不细述,接下来会逐个展开介绍。
(6)成本比例关系:目前,锂离子电池的材料成本大概的比例关系,见下图。
碳中和锂电池——总纲
一、先说发展前景
一说到行业的高确定性,那必须是简单粗暴,就是说不用很深奥的逻辑推理,就能对行业前景报以十分乐观的态度。
下面逻辑哥通过五张图来向大家展示一下锂电池行业的发展空间和增长速度。
第一张图: 在目前5%的产销占比上,我国目标是在2025年达到20%以上,就是说接下来的五年里,新能源 汽车 市场至少存在着3倍以上的成长空间,每年复合增长率高达30%。
第二张图: 在目前中欧主导的大格局下,老美将会逐步加速布局新能源 汽车 方向,目前全球新能源 汽车 不足400万辆,而预计到2025年全球新能源 汽车 将有望达到近1600万辆。成长空间3倍以上。
第三张图: 伴随着全球新能源 汽车 的发展,预计在未来五年锂电池的需求增速将呈现至少30%以上的年复合增长率。这是推动锂电池相关企业的最核心动能。
第四张图: 预计到2025年,动力类锂电池的机构占比将达到近80%,也就是说新能源 汽车 的发展是直接带动动力锂电结构占比不断提升的最重要因素。
第五张图: 在2019年我国的锂电四大材料的出货占比分别为: 正极45%、负极60%以上、隔膜近70%、电解液45%。 这直接告诉我们我国在锂电的各个细分中都具备核心地位,伴随着新能源 汽车 的放量带动锂电池行业的发展,我国的核心企业是最先受益的!
二、锂电池产业链及构成
锂电池主要由 含锂元素的正极、碳元素的负极、介于正负极之间的电解液和隔膜 这四部分组成。
三、锂电池的基本工作原理
锂电池是一种充电电池,又被称为二次电池或蓄电池,工作原理为通过锂离子在正负极之间移动来实现充放电功能。
当充电时,锂离子从电池的正极脱嵌,通过电解液,穿过隔膜,运动到负极。而碳材料组成的负极呈层状,且有许多微孔,达到负极的锂离子将嵌入到碳层的微孔中,达到富锂状态,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
当电池放电时,嵌在负极的锂离子将原路返回至正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。在充放电这一过程中,锂离子从正极运动到负极,再由负极返回到正极。
四、中国锂电池发展简述
1990年以来,中国锂电池产业从最初的模仿借鉴到逐渐自主创新,从最初只能提供消费电池到后期一跃成为动力电池的主要供应商,中国在锂电池行业扮演的角色愈发重要。
经过几十多年的发展,中国锂电池生产厂从最初的几家到现在的上百家,完成了数量的突破,中国成为全球最大的锂电池生产国和消费国。
在政策、补贴的双重推动下,中国锂电池产业诞生出众多具有全球竞争力的企业。
2016年,全球前三强的动力电池供应商中,中国企业比亚迪和宁德时代,分别位居第二和第三。
而2017年,宁德时代超越了日本厂商松下,位居动力电池出货量全球第一。
五、锂电池各组成部分的作用
正极 :电池材料中正极材料至少占三分之一以上的成本,三元锂电池中成本更是高达6成,是电池中最贵的部分。锂离子电池中的正极材料是决定电池能量密度和成本的关键材料,在锂离子电池中更是具有不可撼动的霸主地位。
负极 :成本占比约30%,在锂电池中,起氧化作用,电池反应中写在左边。从物理角度来看,是电路中电子流出的一极。
电解液 :成本占比6-9%,电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。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。
隔膜 :成本占比7-11%锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的,其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同,采用的隔膜也不同。
明日将正式为大家细致梳理锂电池中的正极材料部分。
大家敬请期待,感谢您的支持!
一颗18650三元锂电池的电芯制造成本
您好,一颗18650三元锂电池的电芯制造成本大概在1元/Wh左右,毕竟技术在发展,劳动生产率在提高,价格也在降
知识扩展:据锂离子电池厂家统计,锂离子电池组成本中70%为材料成本,其中正极占30%-40%,隔膜占15%-30%,电解液占20%-30%,负极5%-15%,正极材料为占比最大的部分。电池成本与多种材料及不同的制备工艺技术相关,成本下降要各个环节进行配合。磷酸铁锂离子电池与三元锂离子电池组在成本构成中,因正极材料不同,导致成本有了一定的差距。其它如负极材料、隔膜、电解液、铜箔、BMS、PACK、人工、设备等成本差别不是很明显。
锂电池电解液由那些成份组成,他的比例是多少
盐:LiPF6
溶剂:碳酸二甲酯/碳酸二乙酯/碳酸甲酯/碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯等,比例没有一定,千差万别,但一般都有碳酸乙烯酯.
添加剂:碳酸亚乙烯酯等.
锂电池的电解液很复杂,没有固定的比例.
磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好?有什么区别?
三元锂电池更好一点,主要区别在于锂电池价格比较低,而且锂电池4102是环保电池可以循环使用。而磷酸铁锂电池不属于环保材料是不能循环使用的,并且电力也是差一点。
随着锂电工业的不断发展,越来越多的产品中都应用了锂电池产品。目前市场占比较高的产品当属三元锂电池。据悉,特斯拉汽车上就是用的三元锂电池产品;。叫其他产品来说,三元锂电池具有更长的寿命,更高的能量密度和更轻的质量。
1、三元锂电池:
缺点就是在温度过高、环境密闭的话,在高温的作用下,电解液会迅速燃烧,增加电池发生自燃或自爆的风险。另外,如果回收不当,锂电池中的正极材料会造成重金属污染。
2、磷酸铁锂电池:
就是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素(比如钴等)。在实际使用中,磷酸铁锂电池具有耐高温,安全稳定性强,价格便宜,循环性能更好的优势。原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。
扩展资料:
三元锂电池,由于能量密度显著提高、电池体积减小、重量减轻,给乘员舱或后备箱腾出了更多实用空间。所以,整体来说,三元锂电池在当下政策环境下拥有更加明显的优势。
三元锂电池能量密度高,循环性能好于正常磷酸铁。目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过磷酸铁电池水平。三元聚合物锂电池的确有着更优于磷酸铁锂电池的特质,所以说三元聚合物锂电池更好。