鋰離子電池比能量大幅度地提高的原因
編輯：貝朗斯動力商城
發表時間：2019-09-16
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什么原因造成了鋰離子電池比能量如此大幅度地提高呢?除了正負材料振實密度的提高、性能改善以及電池工藝進步之外，還應包含以下幾個方面的貢獻：
①隔膜薄型化。鋰離子電池采用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或PP／PE／PP復合膜為隔膜。為適應電池高比能發展要求，近年來，隔膜厚度逐步向薄型化發展。通用型隔膜厚度已從過去的22～25肛m減至16tam，部分廠家甚至已開始采用9_um厚隔膜。由于隔膜減薄為活性電極提供了更多空間，電池容量獲得了3％以上的增加。
②集流體薄型化。由于電極制造技術和電池裝配技術的進步，電極集流體薄型化成為可能。正極集流體Al箔和負極集流體Cu箔的厚度從原先的20tzm減至10ptm，為電池獲得了至少6％的容量提升空間。
③電解液添加劑。VC類(亞乙烯碳酸酯)電解液添加劑因能改善碳負極表面SEI膜的性質、顯著提高電池化成效率和循環穩定性，現已被廣泛用于鋰離子電池中。由于參與電極反應的鋰均來自于正極材料，循環效率的提高意味著與一定量負極匹配的正極活性物質量可減少，因此有利于提高電池容量和比能量。
④殼體輕型化。鋰離子電池與鎳氫和其他二次電池體系的最大區別是，在正常充放電狀態下，電池內壓非常低。因而可采用機械強度不高的輕質材料A1和鋁復合膜作為電池殼體材料，借以提高電池的質量效率，從而提高電池比能量。例如，對于容量為1Ah左右的小型方型鋰離子電池來說，其鋼殼、鋁殼和軟包裝電池的質量比能量分別為120Wh·kg-1、145Wh·kg和200Wh·kg。。由此可以看到，近年來鋰離子電池質量比能量的提高主要是通過采用輕質殼體、提高電池質量效率而獲得的。而體積比能量的提高則應主要歸功于電極活性材料填充密度的增加和電池內部空間、利用率的提高。
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