基本簡介
三元材料:權威索引維基百科(WiKipedia)對“Ternary”的定義是“Ternary (from Latin ternarius) is an adjective meaning "composed of three items".”。國際權威詞典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”是指由三種化學成分(元素),組分(單質及化合物)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、高分子複合材料等,廣泛套用於礦物提取、金屬冶煉、材料加工、新型能源等行業。
正極材料:是鈷酸鋰LiCoO2,三元材料則是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2,三元複合正極材料前驅體產品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,裡面鎳鈷錳的比例可以根據實際需要調整,三元材料做正極的電池相對於鈷酸鋰電池安全性高,但是平台太低,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。磷酸鐵鋰容量發揮偏低,不適合追求高容量手機電池的要求.。
適用的範圍為:動力電池,小型電型
產品特點:成本低廉,高克容量(>150mAh/g),工作電壓與現有電解液匹配(4.1V),安全性好,平台相對鈷酸鋰,錳酸鋰較低,但考慮到其壓實,克容量等綜合性能,其套用前景很好。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 三元在國內使用在手機電上最大的障礙是所謂的放電平台,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才關機。日韓沒平台一說 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,國內的還有所差距。如果壓實提上來 ,憑成本優勢與安全性 ,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"等為三元負極複合材料。2013年6月,《納米通訊》發表名為"Three-Dimensional Hierarchical Ternary Nanostructures for High-Performance Li-Ion Battery Anodes"的文章,利用合成P-聚吡咯包裹矽納米顆粒並利用單壁碳納米管做電強化劑,顯著提高電化學循環穩定性和倍率性能,另外,其低成本、高效率及良好的工業流程兼容性症引起廣泛重視。
乾燥技術
三元材料的乾燥技術目前以日本最為先進,其採用的是迴轉窯設備,但是其有金屬污染,產品品質受影響,而採用微波乾燥技術更優於迴轉窯技術,完全避免了金屬污染,並且有乾燥速度快,幾分鐘就可完成乾燥處理,乾燥均勻,品質好,乾燥溫度低,能耗降低等優點。設備占地面積小,用電環保!
主要廠商
深圳天驕科技:天驕科技成立於2004年,是國內最早掌握三元材料核心技術的廠商(自己生產前軀體),現已發展成為國內鋰電池材料實力領先的綜合供應商:2010年產銷三元材料2200噸(產能3000噸),錳酸鋰550噸,電解液220噸(2010年7月投產,產能6000噸),並取得鈦酸鋰的行業標準制定權。
湖南升華科技:於2005年開始鋰離子電池正極材料的研發,2007年底實現產業化生產,註冊資金2222萬元。是國家級高新技術企業。主要產品為鋰離子動力電池正極材料磷酸鐵鋰,年生產能力磷酸鐵鋰2000噸、錳酸鋰1000噸、三元1000噸。
寧波金和:公司年產鈷酸鋰1000噸、鎳鈷(錳)酸鋰1500噸,除滿足國內主要電池廠家外,還遠銷日本、韓國,擁有TDK、LF、三星、天津力神、天津巴莫、比克、聯想等一批戰略客戶,綜合市場競爭力處於同行業領先地位。
湖南杉杉:公司是由寧波杉杉股份有限公司(占75%的股份)和中南大學(占25%的股份)聯合創辦。成立於2003年11月,註冊資本5000萬元,投資總額近3億元,是湖南省高新技術企業。三元材料的生產能力500噸/年。
重慶特瑞:公司為重慶市高新技術企業,註冊資金2000萬元,公司主要生產和銷售鋰電池正極材料,已投產的產品有TR-101,TR-202鎳鈷錳酸鋰(三元正極材料),生產能力為800噸/年。具有高循環,高容量,高壓實的三元材料TR-101的合成方法於2008年7月16日榮獲國家發明專利。專利號:
新正鋰業:公司成立於2008年,註冊資金1000萬元。2009年1月15號,公司改性錳酸鋰和鎳鈷錳酸鋰各年產500噸的生產線正式投產。成為國內外第一家生產微米級單晶三元材料的廠家.
北京當升:公司三元材料、鈷酸鋰、錳酸鋰各占1/3,三元材料年產能1200噸。
湖南瑞祥:給美國3M代工。
鹽光科技:公司掌握532型三元材料的燒結技術。
新鄉天力:三元材料年產能5000噸。
分類
導電塗層
利用功能塗層對電池導電基材進行表面處理是一項突破性的技術創新,復碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導電石墨和碳包復粒,均勻、細膩地塗復在鋁箔/銅箔上。它能提供極佳的靜態導電性能,收集活性物質的微電流,從而可以大幅度降低正/負極材料和集流之間的接觸電阻,並能提高兩者之間的附著能力,可減少粘結劑的使用量,進而使電池的整體性能產生顯著的提升。
塗層分水性(水劑體系)和油性(有機溶劑體系)兩種類型。
塗碳鋁箔在鋰電池套用中的優勢:
1.抑制電池極化,減少熱效應,提高倍率性能;
2.降低電池內阻,並明顯降低了循環過程的動態內阻增幅;
3.提高一致性,增加電池的循環壽命;
4.提高活性物質與集流體的粘附力,降低極片製造成本;
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.塗層雙面厚度:A款4~6μm,B款2~3μm。
電池級鋁箔
在充分考慮鋁箔的導熱、導電和機械強度的基礎上,採用專用胚料,在潔淨除塵廠房環境,通過帶有線上板型儀和西門子控制系統的高精度進口軋機製造
。
產品特點:
1、 鋁箔軋機設備配有先進的AGC(西門子厚度自動控制系統)和AFC(西門子板形自動控制系統)系統,實現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,從原料確保產品品質;
3、 採用先進的線上除油技術,在保證鋁箔機械強度的基礎上,保證鋁箔的清潔度。