锂离子电池体系知识课件.ppt

1、目录目录 锂离子电池正极体系锂离子电池正极体系正正极极体系的体系的组组成成活性物材料活性物材料：提供容量。：提供容量。粘粘结剂结剂：提供活性物材料：提供活性物材料与与集流体粘集流体粘结结。导电剂导电剂：提供活性物：提供活性物颗颗粒粒间间的的电电子子传递传递通道。通道。溶溶剂剂：溶解粘：溶解粘结剂结剂，使制得，使制得浆浆料后具料后具备备流体特征。流体特征。集流体集流体：提供活性物：提供活性物与与外部外部连连接件的接件的电电子通道。子通道。锂离子电池正极极片锂离子电池正极极片正极基体：铝箔（约0.016mm厚)正极物质：钴酸锂+碳黑+PVDF正极集流体：铝带（约0.1mm厚）锂离子电池正极材料锂离

2、子电池正极材料活性物：容量提供者，过渡金属氧化物。活性物：容量提供者，过渡金属氧化物。钴酸锂钴酸锂：技术成熟，商品化程度高，成本较高。：技术成熟，商品化程度高，成本较高。镍酸锂：容量高，合成困难，工艺过程要求严格。镍酸锂：容量高，合成困难，工艺过程要求严格。镍钴锰酸锂镍钴锰酸锂：比容较高，循环好，电导率较低，能量密度：比容较高，循环好，电导率较低，能量密度比钴酸锂低。比钴酸锂低。锰酸锂锰酸锂：高安全，成本低廉，但高温循环差。：高安全，成本低廉，但高温循环差。磷酸铁锂：高安全，循环性能优良，但是能量密度低，低磷酸铁锂：高安全，循环性能优良，但是能量密度低，低温性能差。温性能差。粘结剂：确保浆料的

3、稳定与安全，以及粘结的效果。粘结剂：确保浆料的稳定与安全，以及粘结的效果。均为高分子化合物。均为高分子化合物。PVDFPTFE导电剂：确保电子传递效果，一般为高导电碳材料。导电剂：确保电子传递效果，一般为高导电碳材料。SPKS-6AB溶剂：溶解粘结剂，并对活性物表面进行润湿。溶剂：溶解粘结剂，并对活性物表面进行润湿。NMP集流体：汇集电子。集流体：汇集电子。铝箔铝箔正极活性物选择标准正极活性物选择标准：能量密度能量密度外观形貌外观形貌杂质含量杂质含量晶相结构晶相结构粘结剂选择标准粘结剂选择标准：稳定性稳定性分子量分子量溶剂选择标准溶剂选择标准与粘结剂的溶解度与粘结剂的溶解度与活性物的润湿角与活

4、性物的润湿角沸点沸点集流体选择标准集流体选择标准导电性导电性表面粗糙度表面粗糙度柔韧性柔韧性稳定性稳定性锂离子电池正极结构锂离子电池正极结构如何构建合理的正极极片？如何构建合理的正极极片？电子传递电子传递 正极活性物材料的选择正极活性物材料的选择 导电剂的种类与分布导电剂的种类与分布 粘结剂的种类与量粘结剂的种类与量离子传递离子传递 极片孔隙率极片孔隙率锂离子电池负极体系锂离子电池负极体系负极负极体系的体系的组组成成活性物材料活性物材料：提供容量。：提供容量。粘粘结剂结剂：提供活性物材料：提供活性物材料与与集流体粘集流体粘结结。导电剂导电剂：提供活性物：提供活性物颗颗粒粒间间的的电电子子传递传

5、递通道。通道。溶溶剂剂：溶解粘：溶解粘结剂结剂，使制得，使制得浆浆料后具料后具备备流体特征。流体特征。集流体集流体：提供活性物：提供活性物与与外部外部连连接件的接件的电电子通道。子通道。锂离子电池负极极片锂离子电池负极极片负极基体：铜箔（约0.010mm厚)负极物质：石墨+CMC+SBR负极集流体：镍带（约0.08mm厚）锂离子电池负极材料锂离子电池负极材料负极活性物：锂离子接受者，嵌锂化合物。负极活性物：锂离子接受者，嵌锂化合物。石墨：技术成熟，价格低廉。石墨：技术成熟，价格低廉。人造石墨人造石墨：A080 fsn-4等等 天然石墨天然石墨：BTR818、NPB272等等MCMB：结构稳定，

6、容量偏低。：结构稳定，容量偏低。硅碳合金：容量高，循环性能差，工艺控制难。硅碳合金：容量高，循环性能差，工艺控制难。锂钛复合氧化物：循环性能好，工作电位低。锂钛复合氧化物：循环性能好，工作电位低。粘结剂：提供活性物颗粒间以及与集流体的粘结。粘结剂：提供活性物颗粒间以及与集流体的粘结。SBR抗沉淀剂：为浆料提供良好的流体性能。抗沉淀剂：为浆料提供良好的流体性能。CMC导电剂：确保电子传递效果。导电剂：确保电子传递效果。SPAB溶剂：确保粘结剂的溶解，以及活性物的润湿。溶剂：确保粘结剂的溶解，以及活性物的润湿。水水集流体：汇集电子。集流体：汇集电子。铜箔铜箔人造石墨与天然石墨的区别人造石墨与天然石

7、墨的区别:人造石墨：结构稳定，循环性能好；容量较低，人造石墨：结构稳定，循环性能好；容量较低，价格较高。价格较高。天然石墨：容量高，加工性能好；表面结构不稳天然石墨：容量高，加工性能好；表面结构不稳 定，易被破坏。定，易被破坏。锂离子电池电解液体系锂离子电池电解液体系有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体组成组成电解质锂盐电解质锂盐 LiPF6 LiAsF6 LiBF4 等等 有机溶剂有机溶剂 EC DMC EMC DEC PC 等等功能添加剂功能添加剂 VC PS等等电解液的相关指标电解液的相关指标密度密度电导率电导率水分水分游离酸游离酸有机溶剂选择标准：有

8、机溶剂选择标准：介电常数：数值越大，锂盐容易解离。介电常数：数值越大，锂盐容易解离。粘度：数值越大，锂离子迁移阻力越大。粘度：数值越大，锂离子迁移阻力越大。稳定性：稳定性：PC对天然石墨不稳定。对天然石墨不稳定。熔沸点：电池对温度特性的要求。熔沸点：电池对温度特性的要求。功能性添加剂：功能性添加剂：安全添加剂：环己苯（安全添加剂：环己苯（CHB）、）、联苯（联苯（BP）三联苯（三联苯（TP）等）等成膜添加剂：碳酸亚乙烯酯（成膜添加剂：碳酸亚乙烯酯（VC）亚硫酸乙烯酯（亚硫酸乙烯酯（ES）亚硫酸丙烯酯（亚硫酸丙烯酯（PS）其他添加剂：阻燃添加剂等其他添加剂：阻燃添加剂等锂离子电池隔膜锂离子电池隔

9、膜隔膜的作用主要是使电池的正负极分开，另隔膜的作用主要是使电池的正负极分开，另外还具有使电解质离子通过的功能。外还具有使电解质离子通过的功能。按制成分湿法隔膜和干法隔膜。按制成分湿法隔膜和干法隔膜。隔膜隔膜 材质材质：PP+PE+PP 单层单层PE 检验标准检验标准：厚度、外观、热收缩性能：厚度、外观、热收缩性能隔膜的性能评价隔膜的性能评价透气性透气性 一定条件下一定量气体通过隔膜所需的时间。一定条件下一定量气体通过隔膜所需的时间。影响因素：厚度、结构、孔率、孔的大小影响因素：厚度、结构、孔率、孔的大小电性能电性能 绝缘耐压性、电阻绝缘耐压性、电阻机械强度机械强度 MD:machine direction TD:transverse direction 穿刺强度穿刺强度 隔膜表面粗糙度隔膜表面粗糙度 材料材料电流切断特性（电流切断特性（Shutdown）Shutdown温度：温度：PP为为158度度 PE为为125度度浸润度浸润度 反映隔膜吸收电解液的能力。反映隔膜吸收电解液的能力。谢谢各位！谢谢各位！