锂电池知识及生产流程word版课案.docx

锂电池知识及生产流程第一编锂电池基本知识锂离子电池的特点 1.1运用于汽车领域正成为一项核心技术 1.2优点：重量轻、储能大、功率大、无污染、也无 二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范 围宽泛，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿 车、电动大货车等较为理想的车用动力。 1.3缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技 术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料 ，大大提高了锂离子电池的安全性，而且降低了 成本。 各类蓄电池对比 （纵向对比横向） 铅酸镍镉镍氢锂离子传统液态聚合物铅酸质量能量密度、体 积能量密度、工作 温度范围、自放电 率、可靠性质量能量密度、 体积能量密度、 自放电率质量能量密度、体积 能量密度、电压输出、 自放电率 质量能量密度、体积 能量密度、结构特点、 自放电率镍镉更好的可循 环性、电压 输出、价格质量能量密度、 体积能量密度质量能量密度、体积 能量密度、电压输出、 自放电率质量能量密度、体积 能量密度、结构特点、 自放电率镍氢更好的可循 环型、电压 输出、价格工作温度范围、更 好的可循环性、自 放电率、可靠性质量能量密度、体积 能量密度、工作温度 范围、自放电率、电 压输出质量能量密度、体积 能量密度、结构特点、 自放电率锂锂离子传统液态更好的可循 环性、安全、价格工作温度范围、更 好的可循环性、价 格、安全价格、安全、自放电率、重复循环质量能量密度、体积 能量密度、结构特点、 安全、价格聚合物更好的可循 环性工作温度范围、更 好的可循环性、价 格体积能量密度、 更好的可循环 性、价格工作温度范围、更好 的可循环性绝对优势更好的可循 环性、价格工作温度范围、价 格体积能量密度质量能量密度、体积 能量密度、自放电率、 结构特点质量能量密度、体积 能量密度、自放电率、 电压输出、结构特点资料来源：陈清泉、孙立清，电动汽车的现状及发展趋势，科技导报，2005年4月，第23卷第4期 锂离子电池分类 聚合物锂电VS液态锂电 4.1聚合物——下一代锂离子电池 优势1：用固体电解质代替了液体电解质 – 具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点； – 不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，由此用铝塑复合薄膜制造电池外壳， 从而提高整个电池的比容量。 优势2：可采用高分子正极材料 – 其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50％以上。 优势3：在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提 高。 劣势：工作温度、循环性能上需要突破 锂离子电池产业链分析 5.1最上游：矿资源 5.1.1最上游是矿资源，包括钴、镍、锰、磷、铁、锂及各种化 合物。目前，钴和锂用量最大。 5.1.2国内钴生产领头企业有金川、华友、嘉利柯和优美科四家 ，年产量都在1500吨以上，国内金属钴储量极少，目前约 80%的金属钴靠进口。 5.1.3锂资源在中国储量相对丰富，仅次于智利、阿根廷。国内 资源目前主要被中信国安、西藏矿业掌控，并同时生产工 业级碳酸锂。而电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供 应，其中天齐锂业技术最成熟，是行业标准制定者，约占 国内60%的市场份额，并且有部分出口。 5.2上游：电芯原材料 5.2.1是锂电产业中最核心的环节。 5.2.2电芯原材料包括：正极材料、负极材料、隔膜、电解液、 导电剂、粘结剂、导电剂、极耳、铝塑复合膜等。 5.2.3电池成本分布如下： 5.3中游：电芯制造和PACK组装 5.3.1劳动密集型的产业，国内外涉足企业众多。 5.3.2产业主要分布在日本、韩国、中国和台湾。 5.3.3大厂竞争优势明显，例如：索尼、三洋、三星、LG化学、 比亚迪、比克、力神、ATL能源这样的锂电巨头。 5.3.4近两三年来发展迅猛。 5.4下游：电池应用领域 5.4.1锂电池的应用领域极广，涉及低端、中端、高端三块市场 ，可以应用于电动工具、UPS电源、矿灯、玩具、电动自 行车、电动汽车等领域，这些都是关系民生的消费量，此 外在军事和航天领域也是一种最佳的动力电池。 5.4.2由于台湾厂商在全球NB及手机等市场的极大影响力，带动 了国内锂电池产业发展。目前，我国锂电产业以NB及手 机为主要应用，并逐步扩张至高功率的电动手工具、电动 车等市场。 5.4.3全球关注焦点——新能源电动/混合动力汽车 电芯原材料之正极材料篇 6.16.1.1市场容量最大、附加值较高的是正极材料，大约占锂电池成本30%，毛利率 低则15%，高则70%以上，取决于材料。 6.1.2目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍 锰酸锂以及磷酸铁锂。 6.1.3镍酸锂电池安全性最差（