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导语:磷酸铁锂电池凭借其丰富的原材料供应渠道、卓越的倍率性能以及突出的安全优势,在众多行业领域得到了广泛应用。这种优异的电化学性能得以实现,关键在于对各项原材料物化参数进行严格而精准的管控:
一、正极材料——磷酸铁锂
磷酸铁锂(LiFePO4)属于橄榄石型晶体结构,被广泛用作锂离子电池的正极材料。其理论比容量为170mAh/g,实际应用中的容量通常在130-145mAh/g的范围内。该材料具有显著的成本优势、优异的电化学特性以及环境友好等特性,是一种清洁环保的能源解决方案。
二、负极材料——人造石墨
人造石墨是锂离子电池负极材料中的主流选择,其晶体结构由碳原子构成的六角形网格平面层状堆叠而成。这种层状结构赋予了人造石墨优异的导电性能和较高的结晶度。在充放电过程中,锂离子会嵌入石墨层之间,形成嵌锂化合物LixC6。锂离子在石墨中的脱嵌反应过程可以表示为:
C + xLi+ + xe- = LiC6
三、电解质溶液
电解质溶液作为电池的核心组成部分,在电池的正负极之间承担着离子传输的关键任务,是连接正负极材料的桥梁。
四、隔膜
隔膜是电芯内部结构的重要组成部分,其主要功能包括:将电池正负极有效隔离,防止两者直接接触导致短路;同时具备离子选择性透过能力;在电池过热时,通过其闭孔结构阻断电流的传导。
隔膜的主要生产原料为聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。目前,隔膜的生产工艺主要分为干法和湿法两种,具体产品的性能对比情况如下表所示:
五、导电添加剂
导电添加剂的加入是为了确保电极材料在充放电过程中能够保持良好的性能表现,通常在极片制备过程中添加适量的导电物质,从而有效提升电极的充放电效率。
六、粘结剂
一个完整的锂离子电池的原材料配比方案,必须包含活性物质材料、导电添加剂、粘结剂、溶剂以及各种功能性添加剂等多个组成部分。其中,粘结剂扮演着至关重要的角色,它能够将活性物质与集流体材料、不同颗粒的活性物质之间、活性物质与导电添加剂之间牢固地粘结在一起。尽管粘结剂的用量相对较少,但其作用却不可或缺。
关于PVDF粘结剂的物化参数及质量标准:
关于CMC/SBR粘结剂的物化参数及质量标准:
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