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三元材料

三元材料(Ternary)”國際權(quán)威詞典Merriam-webster對“三元”的定義是“Having three elements, parts, or divisions or arranged in threes ”。因此,“三元材料”是指由三種化學(xué)成分(元素),組分(單質(zhì)及化合物)或部分(零件)組成的材料整體,包括合金、無機非金屬材料、有機材料、高分子復(fù)合材料等,廣泛應(yīng)用于礦物提取、金屬冶煉、材料加工、新型能源等行業(yè)。

  1、材料

  正極材料鈷酸鋰電池的正極材料是鈷酸鋰LiCoO2,三元材料則是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2,三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整,三元材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高,但是平臺太低,用在手機上(手機截止電壓一般在3.4V左右)會有明顯的容量不足的感覺,在一些山寨手機上已經(jīng)有在用三元材料的電池了,特別是容量比較高的電池。磷酸鐵鋰容量發(fā)揮偏低,不適合追求高容量手機電池的要求.。

  適用的范圍為:動力電池,小型電型

  產(chǎn)品特點:成本低廉,高克容量(>150mAh/g),工作電壓與現(xiàn)有電解液匹配(4.1V),安全性好,平臺相對鈷酸鋰,錳酸鋰較低,但考慮到其壓實,克容量等綜合性能,其應(yīng)用前景很好。常見的鎳鈷錳比列為 424 333 523 701515 1C克容量以河南思維提供的樣品測試分別為 145 147 155 165 車間使用壓實為 3, 4 3.5 3.3 3.2 三元在國內(nèi)使用在手機電上最大的障礙是所謂的放電平臺,老觀點認為4.2V放到3.6V的時間就是手機工作的時間,事實上很多手機都是3.3甚至3.0V才關(guān)機。日韓沒平臺一說 與鈷酸鋰相比 ,三元的能量密度有待提高 ,日本提到了與鈷酸鋰差不多的程度, 也就是日本三元的壓實接近鈷酸鋰,國內(nèi)的還有所差距。如果壓實提上來 ,憑成本優(yōu)勢與安全性 ,三元會取代鈷酸鋰。

  負極材料:鋰離子電池負極材料,如"Silicon Nanowire/Super-P/Polyaniline"和"Silicon Nanoparticles/Carbon Nanotubes/Polypyrrole"等為三元負極復(fù)合材料。2013年6月,《納米通訊》發(fā)表名為"Three-Dimensional Hierarchical Ternary Nanostructures for High-Performance Li-Ion Battery Anodes"的文章,利用合成P-聚吡咯包裹硅納米顆粒并利用單壁碳納米管做電強化劑,顯著提高電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能,另外,其低成本、高效率及良好的工業(yè)流程兼容性癥引起廣泛重視。

  2、技術(shù)

  三元材料的干燥技術(shù)目前以日本最為先進,其采用的是回轉(zhuǎn)窯設(shè)備,但是其有金屬污染,產(chǎn)品品質(zhì)受影響,而采用微波干燥技術(shù)更優(yōu)于回轉(zhuǎn)窯技術(shù),完全避免了金屬污染,并且有干燥速度快,幾分鐘就可完成干燥處理,干燥均勻,品質(zhì)好,干燥溫度低,能耗降低等優(yōu)點。設(shè)備占地面積小,用電環(huán)保!

  3、分類

  導(dǎo)電涂層

  利用功能涂層對電池導(dǎo)電基材進行表面處理是一項突破性的技術(shù)創(chuàng)新,覆碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導(dǎo)電石墨和碳包覆粒,均勻、細膩地涂覆在鋁箔/銅箔上。它能提供極佳的靜態(tài)導(dǎo)電性能,收集活性物質(zhì)的微電流,從而可以大幅度降低正/負極材料和集流之間的接觸電阻,并能提高兩者之間的附著能力,可減少粘結(jié)劑的使用量,進而使電池的整體性能產(chǎn)生顯著的提升。

  涂層分水性(水劑體系)和油性(有機溶劑體系)兩種類型。

  新能源電池正極材料

  涂碳鋁箔在鋰電池應(yīng)用中的優(yōu)勢:

  1.抑制電池極化,減少熱效應(yīng),提高倍率性能;

  2.降低電池內(nèi)阻,并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內(nèi)阻增幅;

  3.提高一致性,增加電池的循環(huán)壽命;

  4.提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力,降低極片制造成本;

  5.保護集流體不被電解液腐蝕;

  6.改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。

  7.涂層雙面厚度:A款4~6μm,B款2~3μm。

  電池級鋁箔

  在充分考慮鋁箔的導(dǎo)熱、導(dǎo)電和機械強度的基礎(chǔ)上,采用專用胚料,在潔凈除塵廠房環(huán)境,通過帶有在線板型儀和西門子控制系統(tǒng)的高精度進口軋機制造。

  產(chǎn)品特點:

  1、 鋁箔軋機設(shè)備配有先進的AGC(西門子厚度自動控制系統(tǒng))和AFC(西門子板形自動控制系統(tǒng))系統(tǒng),實現(xiàn)對板型和厚度的精確控制;

  2、 精選鋁箔坯料,嚴格控制坯料的氫含量,非金屬夾渣量和晶粒度,從原料確保產(chǎn)品品質(zhì);

  3、 采用先進的在線除油技術(shù),在保證鋁箔機械強度的基礎(chǔ)上,保證鋁箔的清潔度。


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