工業(yè)鋰電池四大組成材料——正極材料

　　近年來，我國新能源汽車產(chǎn)銷量的雙豐收帶動了整個上下游產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，特別是對工業(yè)鋰電池的需求量不斷攀升。由于鋰電池占新能源整車制造成本大約30~40%，要想使新能源汽車更具價格優(yōu)勢，形成足夠的市場競爭力，必須降低動力電池成本。而在動力電池的構(gòu)成成本當(dāng)中，正極材料的成本超過40%，所以如何降低正極材料的成本成為關(guān)鍵。

　　近年來，我國新能源汽車產(chǎn)銷量的雙豐收帶動了整個上下游產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，特別是對工業(yè)鋰電池的需求量不斷攀升。由于鋰電池占新能源整車制造成本大約30~40%，要想使新能源汽車更具價格優(yōu)勢，形成足夠的市場競爭力，必須降低動力電池成本。而在動力電池的構(gòu)成成本當(dāng)中，正極材料的成本超過40%，所以如何降低正極材料的成本成為關(guān)鍵。

　　正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一，也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來源，其性能和價袼對鋰離子電池的影響較大。目前研制成功并得到應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。

　　關(guān)于正極材料磷酸鐵鋰和三元材料的對比：

　　所謂磷酸鐵鋰電池，就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點是不含貴重金屬元素(比如鈷等)。在實際使用中，磷酸鐵鋰電池具有耐高溫，安全穩(wěn)定性強，價格便宜，循環(huán)性能更好的優(yōu)勢。

　　而三元材料鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同，三元鋰電池電壓平臺很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元鋰電池的比能量、比功率更大。除此之外，在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢。

　　磷酸鐵鋰是目前廣受關(guān)注的正極材料之一，理論比容量為170mAh/g,實際比容量可達150mAh/g以上。其主要特點是成本低廉，安全性非常好，循環(huán)壽命高，這些特點使得磷酸鐵鋰材料迅速成為研究熱點，磷酸鐵鋰電池也在電動汽車領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。

　　三元材料是與鈷酸鋰結(jié)構(gòu)極為相似的鋰鎳鈷錳氧化物(LiNixCoyMn1-x-y02)的俗稱，這種材料在比能量、循環(huán)性、安全性和成本方面可以進行均衡和調(diào)控。鎳鈷錳三種元素的不同配置將為材料帶來不同的性能：鎳含量增加將增加材料的容量，但會使循環(huán)性能變差;鈷的存在可使材料結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，但含量過高會使容量降低;錳的存在可以降低成本并改善安全性能，但含量過高則會破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)，因此找到三種材料的比例關(guān)系以達到綜合性能最優(yōu)化，是三元材料研發(fā)的重點。常見配比有NCM111、523、622、811等。NCA(LiNio.8C0015Ah0502)則是將其中的錳元素用鋁元素來替代，一定程度上改善材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但其鋁含量較少，可近似看成是一種二元材料。

　　山東埃爾派粉體科技有限公司的氣流粉碎機，空氣分級磨等超微粉體磨粉設(shè)備，滿足鋰電行業(yè)各類正負(fù)極材料的超微粉碎。埃爾派粉體科技經(jīng)過不斷研發(fā)，擁有了一套完善的電池材料處理方案及設(shè)備。能夠滿足電池材料處理需要的復(fù)雜工藝要求，包括無塵投料、磁選、粉體輸送、破碎、超細(xì)研磨、計量包裝、自動配料、智能控制等粉體流程工藝的集成設(shè)計。

　　陶瓷內(nèi)襯氣流粉碎機具有以下性能優(yōu)勢：適合于莫氏硬度9以下的各種物料的干法粉碎，尤其適合于高硬度、高純度和高附加值物料的粉碎。顆粒加速技術(shù)的突破，極大的提高了粉碎效率，降低了能耗，過粉碎小，粒形好，粒度分布窄且無大顆粒，產(chǎn)品粒度D97=3-74微米之間任意調(diào)節(jié)。粉碎過程中，由于氣流急劇膨脹而使氣流溫度降低，尤其適合于熱敏性、低熔點及揮發(fā)性物料的粉碎。物料相互碰撞進行粉碎，有別于機械粉碎依靠刀片或錘頭等對物料的沖擊粉碎，再加上的陶瓷內(nèi)襯，因而設(shè)備磨損小，產(chǎn)品純度高。可與多級氣流分級機串聯(lián)使用，一次生產(chǎn)多個粒度段的產(chǎn)品。陶瓷內(nèi)襯氣流粉碎機設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝清洗方便，內(nèi)壁光滑無死角。 整套系統(tǒng)全負(fù)壓密閉運行，無粉塵，噪音低，生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。

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