【正文】 低，在較低的溫度下即會(huì)閃燃，安全性較差。 ?國(guó)內(nèi)鋰電池廠家所采用的基體材料 90％都是通過(guò)外購(gòu)，自身研發(fā) 實(shí)力不強(qiáng)。 ?Tonen(東燃化學(xué) )和美孚化工合作后，采用美孚化工研發(fā)的高熔 點(diǎn)聚乙烯材料后， Tonen推出熔點(diǎn)高達(dá) 170℃ 的濕法 PE鋰電池隔 膜。 2022/5/30 二：隔膜生產(chǎn)工藝介紹 2022/5/30 三：基體材料 ?隔膜所采用基體材料對(duì)隔膜力學(xué)性能以及與電解液的浸潤(rùn)度 有直接的聯(lián)系。其中造孔的工程技術(shù)包括隔膜造孔工藝、生產(chǎn)設(shè)備以及產(chǎn)品穩(wěn)定性。 ?隔膜價(jià)格居高不下的主要原因是一些制作隔膜的關(guān)鍵技術(shù)被日本和美國(guó)所壟斷，國(guó)產(chǎn)隔膜特別是高端隔膜的指標(biāo)還未達(dá)到國(guó)外產(chǎn)品的水平。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。 4. 其中西藏礦業(yè)資源最豐富，保守估計(jì)有 200萬(wàn)噸碳酸鋰儲(chǔ)量， 08年產(chǎn)能2600噸，遠(yuǎn)期規(guī)劃 2萬(wàn)噸。 2. 進(jìn)入碳酸鋰行業(yè)必須具備兩大要素： ① 碳酸鋰主要原料是鹽湖鹵水（礦石法由于成本高在全球產(chǎn)能很小），進(jìn)入企業(yè)必須擁有鋰資源豐富的鹽湖資源， ② 全球鹽湖以高鎂低鋰型為主，提純分離碳酸鋰的工藝技術(shù)難度大，這些技術(shù)掌握在國(guó)外公司手中。另外，據(jù) SQM2022年 年報(bào)數(shù)據(jù)顯示， 2022年全球碳酸鋰產(chǎn)能在 12－ 15萬(wàn)噸，產(chǎn)量在 ，其中中國(guó)占 22％。 A123通過(guò)在箔體表面預(yù)先涂敷一層高品質(zhì)導(dǎo)電碳層，有效的降低了電池的內(nèi)阻，提升了磷酸鐵鋰電池的大倍率放電能力。 2. 這些工藝都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但目前通過(guò)改良工藝后，應(yīng)用比較廣泛的還是前 3種，美國(guó)的 A123和加拿大的 Phostech公司采用固相法 ，美 國(guó)的 Valence公司采用碳熱還原法， LG化學(xué)利用連續(xù)水熱合成法。同時(shí)也存在粒徑不均勻、物相不純凈、設(shè)備投資大 (耐高溫高壓反應(yīng)器的設(shè)計(jì)制造難度大，造價(jià)也高 )或工藝較復(fù)雜的缺點(diǎn)。同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中不需要惰性氣氛。 ?優(yōu)點(diǎn)：水熱法可以在液相中制備超微細(xì)顆粒，原 料可以在分子級(jí)混合。 ? 缺點(diǎn) ：反應(yīng)時(shí)間相對(duì)過(guò)長(zhǎng)，溫度難以控制，產(chǎn)物一致性要求的控制條件更為苛刻，難以適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)。 正極材料磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝（一） 2022/5/30 2. 碳熱還原法 碳熱還原法也是高溫固相法中的一種，是比較 容 易 工 業(yè) 化 的 合 成 方 法，多 數(shù) 以磷 酸 二氫 鋰 (LiH2PO4 )、三氧化二鐵 (Fe2 O3 )或四氧化三鐵、蔗 糖為原料 ，均勻混合后，在高溫和氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)下 焙燒 ，碳將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，也就是通過(guò)碳熱還 原法合成磷酸鐵鋰。 ?缺點(diǎn)： ①粉體原料需要長(zhǎng) 時(shí)問(wèn)的研磨混合，且混合均勻程度有限，摻雜改性效果差 ； ②要求較高的熱處理溫度和較長(zhǎng)的熱處理時(shí)間，能耗大； ③產(chǎn)物在組成、結(jié)構(gòu)、粒度分布等方面存在較大差別，易出現(xiàn) Fe的雜質(zhì)相； ④材料電化學(xué)性能不易控制 ； ⑤采用的草酸亞鐵比較貴，材料制造成本較高；反應(yīng)時(shí)需要大量的惰性保護(hù)氣體，惰性氣 體成本較高； ⑥同時(shí)燒結(jié)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氨氣、水、二氧化碳，他們?cè)跔t膛內(nèi)經(jīng)過(guò)冷卻的過(guò)程時(shí)會(huì)產(chǎn)生碳酸氫銨晶體顆粒而造成產(chǎn)品的污染。通 常以鐵鹽 (如草酸亞鐵 FeC2O4 〃 2H 2 O)、磷酸鹽 (如磷酸氫二銨 (NH4 )2 HPO4 )和鋰鹽 (如碳酸鋰 Li2CO 3)為原料，按化學(xué)計(jì)量比充分混勻后 ，在惰性氣氛中先經(jīng)過(guò)較低溫預(yù)分解，再經(jīng)高溫 焙燒 ，研磨粉碎制成。 LFP材料國(guó)內(nèi)外廠商市場(chǎng)狀況總結(jié)（二） 2022/5/30 正極材料的工藝極大地影響了電池的性能，因此提高和改良工藝是電池產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)重要的因素。但是，目前全球可查的產(chǎn)能是 1500噸，潛在的供需缺 口非常大，導(dǎo)致磷酸鐵鋰的利潤(rùn)率高達(dá) 70%。 LFP材料國(guó)內(nèi)外廠商市場(chǎng)狀況總結(jié)（一） 2022/5/30 ?目前磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中成品率低，產(chǎn)品批次間穩(wěn)定差，如果 磷酸鐵鋰電池的成品率能夠提高到 90％，將會(huì)使它的成本降低 到目前的 50％左右，從而能夠大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。 ?國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰雖然在價(jià)格上有優(yōu)勢(shì)，但在純度、粒度、粒度 分布、工藝重復(fù)性與國(guó)外同類產(chǎn)品相比仍有差距。 ?磷酸鐵鋰目前國(guó)內(nèi)廠家的產(chǎn)品報(bào)價(jià)一般在 15－ 18萬(wàn) /噸，產(chǎn)品 的毛利率在 40％ — 70％。 2022年 LFP全球供應(yīng)量為 1500噸左右，其中美國(guó) A123供應(yīng) 750噸，國(guó)內(nèi)廠商供應(yīng) 500噸左右，其中斯特蘭幾乎占一半的份額。并且它存在的一些缺點(diǎn)現(xiàn)在已經(jīng)有廠家通過(guò)技術(shù)手段已經(jīng)大部分改進(jìn)了，并且已經(jīng)能夠很好地商業(yè)化運(yùn)作了。雖然從理論上講，可以提供選擇的正極材料品種繁多，但是目前真正可以應(yīng)用商業(yè)生產(chǎn)用途的鋰離子正極材料很少，歸納下來(lái)只有磷酸鐵鋰、錳酸鋰材料。當(dāng)前一些廠家通過(guò)改進(jìn)電解液體系、改進(jìn)正極配方、改進(jìn)材料性能和改善電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等使磷酸鐵鋰的低溫性能有所提升。在 0℃ 時(shí)的容量保持率約 60～ 70％，10℃ 時(shí)為 40～ 55％， 20℃ 時(shí)為 20～ 40％。因此，磷酸鐵鋰主要是用來(lái)制作動(dòng)力電池。一般只能達(dá)到 ，低的振實(shí)密度可以說(shuō) 是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。納米化已經(jīng)有較多的研究，但是難以應(yīng)用到實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，目前只有 A123宣稱掌握了 LiFePO4的納米化產(chǎn)業(yè)技術(shù) 。 2. 鋰離子擴(kuò)散速度慢。 2022/5/30 LFP電池放電曲線 以 STL18650為例，在不同放電倍率和不同溫度下放電曲線。 2022/5/30 磷酸鐵鋰的特點(diǎn)分析（二） : ?優(yōu)點(diǎn) 6. 過(guò)放電到零伏也無(wú)損壞，零電壓存放 7天后電池?zé)o泄漏，性能良 好，容量為 100%；存放 30天后，無(wú)泄漏、性能良好，容量為 98%；存放 30天后的電池再做 3次充放電循環(huán)，容量又恢復(fù)到 100%。 2022/5/30 磷酸鐵鋰的特點(diǎn)分析（一） : ?優(yōu)點(diǎn) 1. LiFePO4電池的標(biāo)稱電壓是 V（穩(wěn)定的放電平臺(tái)）、終止充電電壓是 、終止放電壓是 。 ?除具有鋰電池的共性特點(diǎn)外，還有一些特有的優(yōu)點(diǎn)，比如其 工作電壓適中（ ），容量大 (170mAh/g)，高放電功率，可 快速充電且循環(huán)壽命長(zhǎng)（高達(dá) 2022次），在高溫與高熱環(huán)境 下的穩(wěn)定性高。 ?其物理結(jié)構(gòu)為橄欖石結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)來(lái)看，可以用在鋰離子電 池的正極材料還有 AyMPO4, Li 1xMFePO4, 可以做正極材料。 2022/5/30 正極材料 —— 磷酸鐵鋰 磷酸鐵鋰 （ LiFePO4，簡(jiǎn)稱 LFP，也叫鋰鐵磷）電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，其工作原理和鋰離子電池是一樣的。 2022/5/30 （ cc－ cv模式） 恒壓模式一般被稱為涓流充電，其電流一般很小（降到 ） ，一般用整個(gè)充電時(shí)間的 1/3充滿容量的 1/10。聚合物鋰電池的反應(yīng)原理和鋰離子電池一樣，一般以軟包的形式，形狀可塑性強(qiáng)；鋰離子電池一般做成圓柱形或者方形。 ： 當(dāng)外部電源給電池充電 ,此時(shí)正極上的電子 e從通過(guò)外部電路跑到負(fù)極上 ,鋰離子 Li+從正極“跳進(jìn)”電解液里，“爬過(guò)”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達(dá)負(fù)極，與早就跑過(guò)來(lái)的電子結(jié)合在一起。（六氟磷酸鋰由五氯化磷和溶解在無(wú)水氟化氫中的氟化鋰反應(yīng)結(jié)晶而成） 2022/5/30 ? 隔膜：一種特殊的復(fù)合膜，它的功能是隔離正負(fù)極，阻止電子穿過(guò)，同時(shí)能夠允許鋰離子通過(guò)，從而完成在電化學(xué)充放電過(guò)程中鋰離子在正負(fù)極之間的快速傳輸。 ? 正極：由含鋰的過(guò)渡金屬氧化物組成，常用的 材料有鈷酸鋰、 錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰。它以碳為負(fù)極，以含鋰的化合物作 正極；在充放電過(guò)程中，沒(méi)有金屬鋰存在