锂电名词解释

1 什麼是锂电池

锂离子电池(LithiumIonBattery，缩写为LIB)，又称锂电池。锂电池分为液态锂电池(LIB)和聚合物锂电池(PLB)2类。其中，液态锂电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。电池正极采用锂化合物LiCoO2或LiMn2O4，负极采用锂 -碳层间化合物。

锂电池是迄今所有商业化使用的二次化学电源中性能最为优秀的电池，这也是促进锂电池用于电动助力车的一个关键因素。

1.1比能量高

无论是体积比能量，还是重量比能量，锂电池均比铅酸蓄电池高出三倍以上。由此决定了锂电池体积更小、重量更轻，其市场消费感觉很好。

1.2循环寿命长

锂电池用于电动助力车的循环寿命一般在800次以上，采用磷酸铁锂正极材料的锂电池可以达到2000次左右，超出铅酸蓄电池1.5倍至5倍以上。这大大降低了锂电池的使用成本，提高了消费者的使用便利程度。

1.3具有较宽的充电功率范围

这是锂电池具有的独特优势。在需要时，可以使充电时间控

制在20～60min，充电效率达到85%以上。在进一步技术创新的基础上，这一特性得到更好的发挥，可以具有很好的商业价值。

1.4倍率放电性能好

锂电池的倍率放电可以达到10倍率以上，特殊制作可以达到30倍率。这一特性非常有利于电动助力车的智能控制骑行技术的发展。只是目前对这一特性尚未有很好的开发与利用。

我国锂电池产量全球第一，生产量佔世界总量的1/3以上，100多家锂电生产企业对锂电池材料需求殷切，不少厂商都计划在今后2年内把产量大幅提高。目前，中国锂电制造企业形成了液态锂电池以比亚迪为首，聚合物锂电以TCL电池为首的两大巨头。TCL电池完成了聚合物锂离子电芯从技术研发到大规模生产的全过程，并且迅速走到了这项技术的最前沿。TCL生产的聚合物锂电芯在电池电化学阻抗、能量密度、高低温放电等方面均已躋身世界一流行列，比亚迪是液态锂电池的老大，而TCL则是新一代聚合物锂离子电池的老大，聚合物锂电比液态锂电具有优势。

2 锂电池的原材料

锂电池由正负电极、电解质、聚合物隔离膜及保护电路芯片组成，锂电池的上游有正极材料、负极材料、隔膜、电解液、锂资源等。

2.1正极材料

电池的发展史，正是一部材料科技的进步史。工艺的改进使电池量变，新材料的发明促使电池质变。可以预见的是，采用含有锂元素的导体材料（离子化合物、聚合物）作为电极材料是高能电池的最佳选择。

锂电池根据正极材料不同，可分为磷酸鈷锂、磷酸锰锂、磷酸铁锂三种。

磷酸鈷锂由于鈷价高昂而被放弃；磷酸锰锂相较于磷酸铁锂，在安全性和使用寿命方面不高；在可预见的将来，磷酸铁锂将成为锂电池的主要正极材料。通用的 Volt和比亚迪的F3DM都采用磷酸铁锂电池。随着锰酸锂和磷酸铁锂等极具发展前途的正极材料的技术进步，其在动力电池领域也开始了扩张的步伐。

贝特瑞公司是锂电池碳负极材料和磷酸铁锂正极材料的龙头。贝特瑞在国内拥有40多项锂电池正负极材料专利，2008年销售额1.8个亿，净利润3000万，预计2009年全部销售额4亿～5亿元，2010年8亿～10亿元，同比保持100%歷史增速。

2.2负极材料

目前业界对负极材料的研究相对较少，其实负极与正极对锂离子电池具有同等的重要性。在正、负极材料的选择上，正极材

料必须选择高电位的嵌锂化合物，负极材料必须选择低电位的嵌锂化合物。

目前，开发和使用的锂离子电池负极材料主要有石墨、软碳(softCarbon)、硬碳(HardCaobon)等。在石墨中有天然石墨、人造石墨、石墨碳纤维。在软碳中常见的有石油焦、针状焦、碳纤维、中间相碳微球(MesocarbonMicrobends，缩写MCMB)等。硬碳是指高分子聚合物的热解碳。常见的有树脂碳、有机聚合物热解碳、碳黑等。

目前除石墨材料外，其他各类材料都还存在一些尚未解决的难题，目前还不能应用于LIB的生产。例如无序炭儘管放电容量很大，但不可逆容量也很大，而且电位滞后现象严重，即Li+嵌入的电位接近0V而Li+脱出的电位接近1V，与无序炭类似。B-C-N系化合物和C-Si-O系化合物的放电曲线为——「斜坡」，不像石墨材料那样在低电位处有一个电位平台。过渡金属氧化物用作LIB负极活性材料时的主要问题是不可逆容量大和充、放电电位平台高。锂一过渡金属氮化物则由于其对空气湿度的敏感，因此实际应用仍受到限制。至于锂合金材料则因在合金化过程中体积膨胀率太大，致使电极材料在反覆充、放电时粉化、导电网络中断，因此循环性能很差。对这些问题还有待进一步的研究，以求获得更新更好的负极材料。

2.3电解液

电解液是锂电池四大关键材料之一，号称锂电池的「血液」，是锂电池获得高电压、高比能等优点的保证；作为锂离子电池必需的关键材料，锂电池电解液的发展取决于锂电池的发展。锂电池电解液是由六氟磷酸锂（LiFL6）加上有机溶剂配成，六氟磷酸锂由五氯化磷和溶解在无水氟化氢中的氟化锂反应结晶而成。

据估算每辆新型动力汽车需碳酸锂约为30kg,假设2009年起全球新增1%的乘用车使用锂电池,此后逐年递增1%。按2007年全球产销规模约 5000万辆为基数,依此推算,每年新增碳酸锂需求将达数万吨。目前全球碳酸锂供需基本平衡,如因新型动力电池而出现需求的跳跃式增长,碳酸锂的供需平衡将被彻底打破，市场规模的急剧扩大,将给现有碳酸锂生产企业带来革命性变化。

2.4隔离膜

隔离膜材料佔锂离子电池成本的1/3左右。锂离子电池隔离膜一般采用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)单层微孔膜,以及由PP和PE 復合的多层微孔膜作为隔离膜,以聚丙烯为例,其原料成本约8千元/吨,而将其加工成隔膜后,其价值可达到300万元/吨,大幅升值几百倍。

2.5电池保护IC

锂电池在使用过程中，过充电、过放电和过电流都会影响电池使用寿命和性能，严重者会导致锂电池燃烧、爆炸，现已出现手机锂电池爆炸致人伤亡的案例，经常出现IT和手机厂家召回锂电池产品的事件。所以每块锂电池都要安装一块安全保护板，由一块专用IC和若干个外部元件组成，通过保护环路有效监测并防止对电池产生损害，防止过充、过放和短路造成的燃烧、爆炸等危险。由于每个锂离子电池中都要安装一片电池保护IC，锂电池保护IC市场大得惊人，每年有几十亿美元的市场，专业的微电子生产商士兰微集团是生产「锂电池保护电路芯片」的龙头企业，公司生产的锂电池保护用集成电路，可比日本理光的产品媲美，而价格却低得多，市场潜力很大。

由于锂电池能量密度高，因此难以确保电池的安全性。在过度充电状态下，电池温度上升后能量将过剩，于是电解液分解而产生气体，因内压上升而产生自燃或破裂的危险；反之，在过度放电状态下，电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化，因而降低可充电次数。锂电池保护电路包括过度充电保护、过电流／短路保护和过放电保护，要求过充电保护高精密度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性。士兰微已开发了SA1412型号双节锂电池保护电路、SA45141型号3节或4节锂电池保护电路、SC8261G型号单节锂电池保护电路、SC121型号内置延时电容单节锂电池保护电路、 SC8201型号单节锂电池保护电路、

SC8821型号内置MOSFET的单节锂电池保护芯片，其中SA1412是锂电池保护用集成电路。当锂电池处于过放电、过充电以及过电流时，对锂电池起到保护作用。SC8821是内置MOSFET的单节锂电池保护芯片，为避免锂电池因过充电、过放电、电流过大导致电池寿命缩短或电池被损坏而设计的，SC8821具有高精确度的电压检测与时间延迟功能。

锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要，否则严重者会导致燃烧、爆炸，致人伤亡，所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂电池，锂电池保护电路芯片是每一块锂电池的保护神，市场前景非常广阔。

3 锂电池发展的障碍

锂离子电池也存在许多缺陷：循环寿命短，充电电路复杂，对电池内部保护电路的要求很高等，尤其对全密封铝壳封装的锂离子电池来说，在其安全保护的设计上存在一个极其致命的缺陷。

3.1资源紧缺

地壳中锂元素的比例约为0.0065%，其丰度在各种元素中居第27位。海水中锂的总储量达2600亿t，但浓度太小，提炼困难。世界盐湖锂资源主要分布在智利、阿根廷、中国及美国。花岗伟晶岩锂矿床主要分布在澳大利亚、加拿大、芬兰、中国、津巴布韦、南非和

刚果。印度和法国也发现伟晶岩锂矿床，但是不具有商业开发价值，目前世界上只有少数国家拥有可经济开发利用的锂资源。

中南大学化学电源与材料研究所所长唐有根表示，即便是锂的成本和安全性的问题全部解决了，今后用锂电池替代汽油的话，也满足不了全部需求，因为这相当于用一种紧缺的资源去替代另一种紧缺的资源。

3.2冶炼污染

锂电池中含有的六氟磷酸锂、聚丙二乙烯(醇)等化学物质会对环境造成有机污染。其含有的鈷等重金属元素，也会对环境会造成危害，尤其是鈷，含量相对较高，属于稀有贵重金属，具有很高的回收价值。虽然锂电池本身的污染并不严重，但锂金属在提取冶炼过程中，对环境的污染不亚于汽油产生的污染。金属锂的工业生产方法主要有熔盐电解法和真空热还原法。熔盐电解法系采用氯化锂为原料，在熔融电解槽内电解时分解为金属锂和氯气，在阴极析出锂，在阳极析出氯气。电解进行时，氯化锂离解为锂离子，向阴极移动并放电，形成的金属锂通过熔盐逐渐上升到电解槽表面或到锂收集室。在阳极析出的氯气通过熔盐上升至出口排出或收集。该法的最大缺点是电解时产生氯气污染严重，且产品质量不易控制，生产成本高。

3.3安全问题

专家认为，市场上多半使用的高容量锂电池由于化学成分的不同，在发生质量问题时，容易出现爆炸伤人事故。而相对安全的是镍氢和镍鎘电池。锂元素过于活跃，它使用时不太安全，经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况，后来经过改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的成分，从而使锂电提高安全标准和高效。

在锂电池发展过程中，因为采用的正负极材料及其配方不同，出现过爆炸、燃烧等不安全现象。主要是负极采用金属锂，经循环后产生枝晶，致使短路，出现燃烧爆炸；而正极材料采用鈷酸锂或镍鈷锂等，其化学活泼性较高，在石墨负极的配合下，一旦出现高温，容易发生爆炸燃烧。儘管实际发生的概率在十万分之一或百万分之一以上，但由于以手机及笔记本电脑等为主的电子消费品数量极大，使用范围极广，因此累计发生的安全事故绝对数量使人们感觉很多。由于这些电子消费品是人们日常生活相伴，不可或缺的用品，一旦发生安全问题，影响很大，致使人们「谈锂电池色变」。这种在电子数码产品中使用的锂电池的安全问题形成一种成见，开始影响电动助力车用锂电池。

锂电池的安全设计过分依赖其内部电子安全保护芯片，而没有设置必要的物理安全保护措施。在充电以及使用的过程中，一旦出现其安全保护芯片失效的故障，后果是不堪设想的，轻则出现电池内部气体积聚引起电池体涨鼓现象，重则可能因为发生电池内部短路等等异常而导致电池爆炸的悲剧发生。

3.4成本问题

相对于铅酸蓄电池，锂电池用于电动助力车的成本较高是一个突出的特点，也是影响锂电池大规模替代铅酸蓄电池用于电动助力车的关键。

锂电池的正极材料、负极材料、集流体、隔膜、电解质等主材价格比铅酸蓄电池高出很多，其组装辅材和外部电路系统成本则是铅酸蓄电池几乎没有的。虽然锂电池由于能量远高于铅酸蓄电池，因此单位功率的原辅材料成本并没有表现出来的成本差距那麼大，但是二者的材料成本差距确实存在，而且差距以倍数计。由于制作工艺的原因，锂电池的人工成本比较高。在制造成本中，锂电池的人工成本佔40%以上，而铅酸蓄电池的人工成本一般为10%～20%。锂电池在生产中大部分过程是不可逆的，而铅酸蓄电池是可逆修復的，因此锂电池的总体合格率较低。铅酸蓄电池使用之后的回收价值在40%以上，而锂电池的回收价值几乎是零。

4 锂电池的市场前景

目前动力电池主要是镍氢电池和锂电池2种形式，混合动力电池目前多采用镍氢材料，但由于镍氢电池的一些技术性能已经接近理论极限值，因此并不被认为是未来的发展方向。相对而言，锂电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量密度大、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，得到广泛的认可。

自从商业化以来，锂电池不断攻城略地，已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。锂电池电解液目前主要用于手机、数码相机、手提电脑等电子产品以及矿灯，约佔锂全部使用量的90%；已经独霸手机和手提电脑等高端市场，成为各类电子产品的主力电源。电子产品、矿灯等用锂电池的需求将保持每年10%的稳定增长。

目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用。日本及海外汽车厂商纷纷开始在乘用车上采用锂离子充电电池。在日本国内厂商中，丰田汽车、富士重工业、三菱汽车已经决定采用，而在欧美，戴姆勒也表示采用。德国奥迪、美国通用汽车也准备在 2010年采用。

在目前的混合动力汽车及未来的电动汽车改采用或将采用的电池中，存在着镍氢电池与锂电池之争。与锂电池相比，镍氢电池具有续航能力不足以及不能外插式充电等缺陷。市场分析人士认为，随着锂电池技术的提高，以及大规模制造导致成本降低，未来有可能替代镍氢产品成为HEV动力电池的主流。锂电池代表的是混合动力汽车动力电池的未来，而目前从成本和商业化的角度看，更现实的选择是镍氢电池。镍氢动力电池刚刚进入成熟期，是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，全球已经批量生产的混合动力汽车全部采用镍氢动力电池体系。

现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池，商业化的代表是丰田的普锐斯。预计，到2020年前，非镍氢混合动力电池的佔

有市场份额不到20%，镍氢混合动力电池的市场前景看好。在未来的8～10年，镍氢动力电池仍是新型混合动力汽车的动力电池体系的主导产品。

有关专家曾乐观地预期，至2016年锂离子电池市场总产值有望挑战100亿美元。预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。其未来的市场前景十分广阔，被视为21世纪发展的理想能源。作为伯克希尔·哈撒韦公司的董事长，世界股神沃伦·巴菲特就曾剑指新能源动力。2008年9月巴菲特旗下的中美能源宣布以2.32亿美元购入比亚迪约2.25亿股，锂电池的魅力由此可见一斑。

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。

磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的,现在主要方向是动力电池，相对NI-MH,Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电效率高，超过99%，而铅酸电池约为80%。

锂离子动力电池的储能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年才出现的事，国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全**能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全**能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。本项目属于高新技术项目中功能**能源材料的开发，是国家“863”计划、“973”计划和“十一五”高技术产业发展规划重点支持的领域。锂离子电池的正极为磷酸铁锂材料。这种新材料不是以往的锂离子电池正极材料LiCoO2；LiMn2O4；LiNiMO2。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易并串联使用。

磷酸铁锂电池缺点1、导电性差。这个问题是其最关键的问题。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用，这是一个主要的问题。但是，这个问题目前已经可以得到完美的解决：就是添加c或其它导电剂。实验室报道可以达到160mah/g以上的比容量。我们公司生产的磷酸铁锂材料在生产过程中已经添加了导电剂，不需要制作电池时添加。实际上材料应该为：lifepo4/c，这样一个复合材料。

磷酸铁锂电池缺点2、振实密度较低。一般只能达到1.3-1.5，低的振实密度可以说是磷酸铁锂的最大缺点。这一缺点决定了它在小型电池如手机电池等没有优势。即使它的成本低，安全性能好，稳定性好，循环次数高，但如果体积太大，也只能小量的取代钴酸锂。这一缺点在动力电池方面不会突出。因此，磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。

磷酸铁锂电池缺点3、一致性差:原因:材料成分不均,生产过程控制不好。

磷酸铁锂电池缺点4.不耐低温.

以上就是磷酸铁锂电池缺点。其实磷酸铁锂电优点也很多。超长寿命使用安全可大电流2c快速充放电，在专用充电器下，1.5c充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2c,而铅酸电池现在无此性能。 耐高温，磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20c--+75c)，有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。 大容量。 无记忆效应。 绿色环保。

目前以磷酸铁锂作为正极材料的产业化情况并不乐观。因为还是最近两年发展起来的，但金锂科技自主创新的新型正极材料具有低成本、高能量密度、长使用寿命、高安全性能和无环境污染等特性。该技术是一种自主创新技术，并且已经申请多项国家发明专利。

多种正极材料同台竞技，磷酸铁锂是发展方向

目前已批量应用于锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钴镍锰酸锂三元材料以及磷酸铁锂。但由于钴金属储量少，价格昂贵，因此成本高，而且作为动力电池安全性存在问题，为了降低成本采用金属锰代替金属钴，形成锰酸锂，但锰酸锂电池循环寿命短且高温环境下循环寿命更差（注：60摄氏度以上寿命降低一半）。 磷酸铁锂可克服前两者的缺点，并且不含钴等贵金属，原材料价格低且磷、锂、铁资源丰富，理论电容量大，循环寿命长，是锂电池中公认的最有发展前途的产品。 钴酸锂：商业化应用的主流

钴酸锂最早实现商业化应用，技术发展至今已经很成熟，并已广泛应用在小型低功率的便携式电子产品上，如手机、笔记本电脑和数码电子产品等。2009年全球钴酸锂销量为2.35万吨，相比2008年的2.75万吨有所减少，其销量占全部正极材料的62.5%，在整个正极材料市场中占据了绝对重要的地位。随着正极材料技术的不断成熟，三元材料和磷酸铁锂等正极材料对钴酸锂的替代逐步加快，赛迪顾问认为钴酸锂在锂离子电池正极材料中的地位将逐步降低，但受益于新能源汽车对动力电池需求的加剧，钴酸锂正极材料的绝对数额在未来两年内还是会保持一定程度的上升，且其在正极材料中仍处于主导地位。 国内目前钴酸锂市场主要集中在中端市场，这个市场的特点要求产品质量好和稳定，同时具有较大的价格弹性。由于终端消费品过去需求

增长迅速，导致钴酸锂价格一度暴涨，最高攀至60万/吨，受金融危机影响最低回落到20万/吨，现在略有回升，毛利率在10%以上。

三元材料

目录

简介 三元材料高效微波干燥技术 国内主要厂商 简介

常规的电池正极材料是钴酸锂LiCoO2，三元材料则是镍钴锰酸锂Li（NiCoMn）O2，三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，但是平台太低，用在手机上（手机截止电压一般在3.4V左右）会有明显的容量不足的感觉，目前在一些山寨手机上已经有在用三元材料的电池了，特别是容量比较高的电池。磷酸铁锂容量发挥偏低，不适合目前追求高热量手机电池的要求. 适用的范围为：动力电池，小型电型

产品特点：成本低廉,高克容量（＞150mAh/g),工作电压与现有电解液匹配(4.1V),安全性好

现在常见的镍钴锰比列为 424 333 523 701515 1C克容量以河南思维提供的样品测试分别为 145 147 155 165 车间使用压实为 3, 4 3.5 3.3 3.2 三元在国内使用在手机电上最大的障碍是所谓的放电平台，老观点认为4.2V放到3.6V的时间就是手机工作的时间，事实上现在很多手机都是3.3

甚至3.0V才关机。日韩没平台一说 与钴酸锂相比 ，三元的能量密度有待提高 ，日本提到了与钴酸锂差不多的程度， 也就是日本三元的压实接近钴酸锂，国内的还有所差距。如果压实提上来 ，凭成本优势与安全性 ，三元会取代钴酸锂。 三元材料高效微波干燥技术

三元材料的干燥技术目前以日本最为先进，其采用的是回转窑设备，但是其有金属污染，产品品质受影响，而采用微波干燥技术更优于回转窑技术，完全避免了金属污染，并且有干燥速度快，几分钟就可完成干燥处理，干燥均匀，品质好，干燥温度低，能耗降低等优点。设备占地面积小，用电环保！ 国内主要厂商

深圳天骄科技：天骄科技成立于2004年，是国内最早掌握三元材料核心技术的厂商（自己生产前躯体），现已发展成为国内锂电池材料实力领先的综合供应商：2010年产销三元材料2200吨（产能3000吨），锰酸锂550吨，电解液220吨（2010年7月投产，产能6000吨），并取得钛酸锂的行业标准制定权。

宁波金和：公司年产钴酸锂1000吨、镍钴（锰）酸锂1500吨，除满足国内主要电池厂家外，还远销日本、韩国，拥有TDK、LF、三星、天津力神、天津巴莫、比克、联想等一批战略客户，综合市场竞争力处于同行业领先地位。

湖南杉杉：公司是由宁波杉杉股份有限公司（占75%的股份）和中南大学（占25%的股份）联合创办。成立于2003年11月，注册资本5000万元，投资总额近3亿元，是湖南省高新技术企业。三元材料目前生产能力500吨/年。

重庆特瑞：公司为重庆市高新技术企业,注册资金2000万元，公司主要生产和销售锂电池正极材料,目前已投产的产品有TR-101,TR-202镍钴锰酸锂(三元正极材料),目前生产能力为800吨/年。具有高循环，高容量，高压实的三元材料TR-101的合成方法于2008年7月16日荣获国家发明专利。专利号：200610031706。

新正锂业：公司成立于2006年，注册资金1000万元。2009年1月15号，公司改性锰酸锂和镍钴锰酸锂各年产500吨的生产线正式投产。目前三元材料处于试销售阶段。

北京当升：公司现在三元材料、钴酸锂、锰酸锂各占1/3，三元材料年产能1200吨。

湖南瑞祥：给美国3M代工。

盐光科技：公司掌握532型三元材料的烧结技术。

聚合物锂离子电池 聚合物锂离子电池 根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，正极材料可分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同, 液态锂离子电池使用的是液体电解质, 而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。 目录 聚合物锂离子电池可分为三类 原理 聚合物锂离子的发展趋势展望 聚合物锂离子电池可分为三类 原理

聚合物锂离子的发展趋势展望

展开

聚合物锂离子电池可分为三类

（1）固体聚合物电解质锂离子电池

电解质为聚合物与盐的混合物，这种电池在常温下的离子电导率低，适于高温使用。

（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池

即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，从而提高离子电导率，使电池可在常温下使用。

（3）聚合物正极材料的锂离子电池

采用导电聚合物作为正极材料，其比能量是现有锂离子电池的3倍，是最新一代的锂离子电池。由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂离子电池相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50％以上。此外,聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。 聚合物锂离子(Lithium ion polymer)电池，具有更高能量密度、小型化、薄型化、轻量化、高安全性、长循环寿命与低成本的新型电池。因此，在未来2～3年内，聚合物锂电池取代锂离子电池市场的份额将达50％。

原理

锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)两类。其中，液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂—碳层间化合物LixC6，典型的电池体系为：

(-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+)

正极反应：LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe- ----------- （2．1） 负极反应：6C+xLi++xe-=LixC6 ----------- （2．2）

电池总反应：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 ----------- （2．3）

聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同，主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重量，另外也限制了尺寸的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余的电解液，因此它更稳定，也不易因电池的过量充电、碰撞或其他损害、以及过量使用而造成危险情况。

新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化（ATL电池最薄可达0.5毫米,相于一张卡片的厚度）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为应用设备开发商在电源解决方案上提供了高度的设计灵活性和适应性，以最大化地优化其产品性能。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%，其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命（超过500 次）与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。

聚合物锂离子的发展趋势展望

聚合物锂离子电池在全球技术成熟并商业化已经2年多时间了，虽然销量在快速增长，但其市场份额尚低于10%，与液态锂电90%的市场份额无法相比，大大低于人们的预期。由于各种原因，目前市场上聚合物的价格普遍要高于液态锂电，但是，由于移动电器的竞争模式正在悄悄地发生变化，特别是聚合物电池给移动电器带来的设计价值创新（如4mm厚度以下的优越性能、大型规格电池），聚合物电池正被越来越多的手机、移动DVD等设计人员所认识，因而聚合物厂商还是信心十足，坚信聚合物的时代一定会到来。可以从手机的发展看聚合物锂离子电池的发展趋势。目前手机有以下几个发展趋势：

(1) 手机本身向小型化、超薄化方向发展，以方便消费者的携带；

(2) 手机设计的个性化，表现在设计理念已经不再是原来方方正正的形状，不规则形状、曲线、弧面设计造型成为手机设计美学化的主流；

(3) 使用彩屏、手机功能的不断增加。为了使手机小型化，电池减小、减薄是一个最有效的途径。4mm以下厚度电池有成为薄型手机配置的主流趋势，从性价比来讲，这是聚合物的特长。不规则形状、曲线、弧面设计造型的手机给电池留下的有效空间变成了不规则形状。液态的长方型不能有效利用空间，容量较低，而叠片式聚合物可以将这种不规则空间最有效地利用起来，使容量放大。最近TCL金能公司推出的圆弧型电池、梯形电池、背包电池能使手机比使用相应规格的液态电池容量增加50%以上。手机功能越来越多，导致耗电越来越多。要求电池容量相应地增加。在不增加电池厚度的情况下，聚合电池是有明显优势的。与此相似，笔记本电脑、蓝牙耳

机、小灵通手机、移动DVD等电器都在向移动、便携化方向发展，都配上了液晶显示，而且功能在不断增多，液晶屏幕在不断增大。这些都给聚合物锂离子电池提供了无限的商机。

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