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騎上“鋰”心愛的小摩托

點(diǎn)擊次數(shù):1866  更新時(shí)間:2021-12-28

近年來,電動(dòng)車因其便捷、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)勢,加之外賣及共享助力車的興起,已成為大街小巷隨處可見的出行工具。我國作為全球電動(dòng)車生產(chǎn)和銷售DI一大國,國內(nèi)保有量約3億輛,也就是說,差不多每四個(gè)人就擁有一輛“小電驢"。

為了規(guī)范行業(yè)發(fā)展,保障用戶生命財(cái)產(chǎn)安全,《新國標(biāo)》(即2019年4月15日正式實(shí)施的《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》)對電動(dòng)車的最高車速、整車重量、電池電壓等都做了規(guī)定。伴隨著新國標(biāo)的實(shí)施,為了車輛輕量化、提升續(xù)航里程,“鉛改鋰"大潮已然來襲,“鋰電的春天"又來了。


相較于傳統(tǒng)鉛酸電池,鋰離子電池具有容量大、壽命長、重量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)。電池內(nèi)部主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液四大部分組成。

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鋰離子電池橫截面示意圖

在電池充電時(shí),鋰離子從正極遷移到負(fù)極(從右到左)

在放電過程中,鋰離子從負(fù)極遷移到正極(從左到右)

正極材料

常用的鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰及三元材料(NCM、NCA)等,主要決定電池的能量密度、壽命、安全性等。


負(fù)極材料

常用的鋰離子電池負(fù)極材料是石墨或其他碳材料,主要影響鋰電池的首CI效率、循環(huán)性能等。

隔膜

隔膜位于電池內(nèi)部正負(fù)極之間,其性能決定電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。

電解液

電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽(如,六氟磷酸鋰)和必要的添加劑等配制而成,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證,對電池的充放電性能、壽命、溫度適用范圍都有較大的影響。


以上可以看出正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液的性能質(zhì)量直接決定最終成品電池的品質(zhì),因此生產(chǎn)過程中必須嚴(yán)格控制多項(xiàng)相關(guān)指標(biāo),其中,水含量即是尤為關(guān)鍵的一項(xiàng)。

水會與電解質(zhì)鋰鹽(如,六氟磷酸鋰)反應(yīng)生成氫氟酸,而氫氟酸是一種腐蝕性很強(qiáng)的酸,會對鋰電池正負(fù)極材料、集流體造成嚴(yán)重的破壞,最終導(dǎo)致電池出現(xiàn)安全性問題。所以鋰離子電池要嚴(yán)格控制電池內(nèi)部的水分,一般要求水含量低于20mg/kg。


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