锂动力电池的简单介绍

锂动力电池的简单介绍一、锂动力电池的主要构成（ 1）电池盖（ 2）正极－－－－活性物质为氧化钴锂（ 3）隔膜－－－－一种特殊的复合膜（ 4）负极－－－－活性物质为碳（ 5）有机电解液（ 6）电池壳1、正极材料用于锂电池的正极材料包括钴酸锂（ LiCoO2 ） ，锰酸锂（ LiMn2O4 ）和磷酸铁锂（ LiFePO4 ） ,钴酸锂（ LiCoO2 ）正极材料在 1980 年首次报道，是目前应用最广泛的锂电池正极材料，但由于钴金属储量少，价格昂贵，因此成本高。而且作为动力电池企安全行存在问题。为了降低成本，采用金属锰代替金属钴，形成锰酸锂（ LiMn2O4 ） ，但锰酸锂电池循环寿命短且高温环境下循环寿命更差 （ 60。 C 以上寿命降低一半） 。 磷酸铁锂 （ LiFePO4 ）具有前两者的优点，但不含钴等贵金属，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。2006 年我国锂电池正极材料需求量达到 2 万吨，其中钴酸锂和锰酸锂两种产品占据96％的分额。中信国安、大连太阳集团、天津巴莫科技等钴酸锂和锰酸锂生产企业不断扩能，总产能超过 8000 吨，但仍需大量从国外进口。中信国安拥有 2 万吨碳酸锂项目，是生产钴酸锂和锰酸锂的原料，控股 90％的子公司中信国安盟固利从事锂电池材料生产，是目前国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家。中国宝安旗下的天骄科技是国内主要的正极制造商之一，月产量达到 100 吨。2 、负极材料负极材料主要包括碳材料 （石墨、 碳纳米管） 、 锂合金材料以及化合物负极材料。 初期，负极材料是金属锂，它是比容量最高的负极材料，但是金属锂异常活泼，能与许多物质发生反应。随后，索尼公司完成了碳最为负极材料的商业化，碳负极材料逐渐成为主流。最近的发展集中在锡基氧化物以及钛酸锂，有望进一步提高负极材料的性能。中国宝安控股子公司深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司在负极材料领域中国产能第一，世界产能第三。衫衫股份是主要的负极制造商，公司的控股子公司上海杉杉科技，拥有 1200 吨锂电池负极材料 --中间相炭微球的产能。3 、电解液锂电池的电解液分为水溶液电解液和有机溶剂电解液，水溶液电解液具有离子状态稳定和电导率高的优点，但是最高电压只能在 20 伏以内。后来采用含有六氟磷酸锂、 EC、DMC 等的有机体系电解液，电池的工作电压大幅提高，但是有机溶剂的电导率比水溶液低很多，有机电解液的输出功率比较低。江苏国泰控股子公司华荣化工生产锂电池电解液，目前的产能为 2000 吨 /年， 09 年中期计划扩能到 5000 吨 /年， 有望成为全球最大生产企业。衫衫旗下的东莞杉杉电解液的销售额与销售量目前已经排名国内第二位。二、 锂动力电池的优越性能我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镉镍电池（ Ni/cd) 和氢镍电池（ Ni/cd) 来讲的。那么，锂离子电池究竟好在哪里呢？（ 1）工作电压高 （ 2）比能量大 （ 3）循环寿命长 （ 4）自放电率低 （ 5）无记忆效应 （ 6）无污染三、锂动力电池的组装过程锂动力电池的工艺及技术要求非常严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。（ 1）制浆用专门的溶剂和粘贴剂分别与粉末状的正负极活性物质混合， 经高速搅拌均匀后， 制成浆状的正负极物质。（ 2）涂膜将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正极极片和负极极片。（ 3）装配按正极片－隔膜－负极片－隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕制成电池极芯，再经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池的装配过程，制成成品电池。（ 4） 化成用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试， 对每一只电池都进行检测， 筛选出合格的成品电池，待出厂。四、锂动力电池的安全特性锂动力电池已非常广泛地应用于人们的日常生活中， 所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂动力电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。（ 1） 短路：不起火，不爆炸；（ 2） 过充电：不起火，不爆炸（ 3） 热箱试验：不起火，不爆炸（ 150 ℃恒温 10min ）（ 4） 针刺：不爆炸（用直径 3mm 钉穿透电池）（ 5） 平板冲击：不起火，不爆炸（ 10kg 重物自 1 米高处砸向电池）（ 6） 焚烧：不爆炸（煤气火焰烧烤电池）锂离子动力蓄电池：锂离子动力电池是目前最具发展前景的电池， 大容量锂离子动力电池的使用技术已趋于成熟，已达到了电动汽车的使用要求。锂离子电池具有以下优点。（ 1） 能量密度高，其体积能量密度和质量能量密度分别可达 450W?h/dm3和 150W?h/kg，而且还在不断提高。（ 2） 平均输出电压高（约 3.6V ），为 Ni-Cd 、 Ni-MH 电池的 3 倍；输出功率大。（ 3） 自放电小，每月 10%一下，不到 Ni-Cd 、 Ni-MH 的一半。（ 4） 没有 Ni-Cd 、 Ni-MH 电池一样的记忆效应，循环性能优越。（ 5） 可快速充电， IC 充电时可达标称容量的 80%以上；充电效率高，每 1 次循环后基本上为100%。（ 6） 工作温度范围宽， -30 ～ +45℃，随着电解质和正极的改进，期望能拓宽到 -40 ～ +70℃，低温有可能拓展到 -60 ℃。（ 7） 残留容量的测试比较方便。（ 8） 无需维修；对环境较为“友好”，成为绿色电池。（ 9） 使用寿命长， 100%DOD充放电可达 900 次以上；当采用浅深度（ 30%DOD）充电时，循环次数已经超过 5000 次。当然，锂离子电池也有一些不足之处：（ 1） 成本高， 主要是正极材料 LiCoO2 的价格高， 随着正极材料的不断发展， 可以采用 LiMn2O4等为正极，从而有望大大降低锂离子电池的成本；（ 2） 必须有特殊的保护电路，以防止过充或过放；（ 3） 与普通电池的相容性差，因为一般要在用 3 节普通电池（ 3.6V ）的情况下才能用锂离子电池替代。事实上， 安全问题是锂离子动力蓄电池的最大技术难点， 通过多年努力， 我国在这一关键技术上有了明显突破。通过改变电极材料（采用磷酸铁锂做锂离子动力电池的电极材料）和完善电池结构设计等措施，已可以使多种锂离子单体电池通过包括过充电、短路、过放电、挤压和针刺等滥用试验规范要求，电池安全性能有很大改善。另外， 锂离子电池快速充放电的性能较差， 需要进一步解决对其充放电过程的控制和配备专用的充电器。对于大容量锂离子电池组，还要解决电池组的可靠性和各个单体电池之间的一致性。锂的制取较困难，管理和使用较复杂，要求有严格的安全措施，需要配备电子保护电路、电池管理系统和管理系统等等，因此，其复数装置更复杂，无形中增加了电池组的造价。锂离子动力电池作为一种新型的动力技术， 使用时必须串联才能达到使用电压要求， 单体性能上参差不齐并不全是电池生产技术问题； 即使每一道工序都经过严格的检测程序， 每只电池的电压、内阻、容量一致，使用一段时间后也会产生差异。同其优点相比，这些缺点不成为主要问题，特别是用于高科技、高附加值（如充电动轿车）产品中，因此应用范围非常广泛。国内外车用锂离子电池车用锂离子动力电池是在一次性锂电池基础上发展起来的， 是目前纯电动车用电池研发的主要方向。锂离子电池具有无记忆性、自放电率低、环保、高比能量、高比功率等诸多优点，是继镍氢电池之后，最受研发机构和汽车厂商青睐的潜力车载电池。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和聚合物锂离子电池两大类，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。根据正极材料的差异，锂离子动力锂电池主要包括钴酸锂电池、镍酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等，正极是含锂金属化合物（ LiCoO2、 LiFePO4、 LiMn2O4 等），负极是碳素材料。早期研发的钴酸锂和镍酸锂电池由于含钴和镍，成本较高，而且还存在稳定性不好等缺点的制约，发展遇到瓶颈。新近研发的锰酸锂电池和磷酸铁锂电池技术有了较大进展，解决了不稳定、易爆炸的安全问题， 得以在众多电动汽车进行应用。 例如 2009 年 6 月开始量产的三菱 iMiEV 电动车、 2009年夏季上市的梅赛德斯 -奔驰 S400 Blue HYBRID 混合动力车都使用锂离子电池作为其动力系统。其他国际上主流汽车公司，如福特、日产、雪佛兰等，也都计划于 2009 ～ 2010 年推出基于锂离子电池的电动汽车。虽然目前锂离子电池在电池管理系统、 电池组应用技术、 安全性能、 高额成本等方面还存在一定局限，需要继续进一步发展，但从当前各类车用动力电池性能比较、技术水平及其发展趋势来看，锂离子动力电池应用前景更好， 若其电池成本等问题可以解决， 将逐渐取代铅酸电池和镍金属电池，成为纯电动汽车和插电式混合动力汽车的主要动力选择。中信国安旗下的中信国安盟固利，是国内最大的锂电池正极质料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家，同时也是国内外唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家，其动力电池被北奥组委确定为 2008北奥运独家供给产品，而其他相关品种还包括江苏国泰、矿业、杉杉股份等。中通客车 (000957)， 公司是唯一一家开发国家十一五 “ 863计划 ” 节能与新能源汽车重大项目，即 “ 串联混合动力客车产品开发 ” 和 “ 奥运用纯电动客车整车研发 ” 项目的企业， 其低地板混合动力客车和奥运用纯电动客车，采用国际一流水平的电控系统，实现了每公里耗电量仅为 1.1 度，同时选用锂电池驱动，完全达到 “ 零 ” 排放标准，充电一次能够持续行驶 250 公里，节能、环保作用非常明显，代表了目前我国纯电动车领域先进水平。在日前举办的世界客车博览亚洲展览会上，中通客车推出的纯电动节能环保客车 LCK6128EV ，荣膺 “ 2008年 BAAV 最佳环保客车奖 ” ，成为当今中国环保客车领域中的佼佼者。金马股份 (000980)， 公司金马股份有雄厚的专业汽配生产基础， 开发电动车条件得天独厚， 公司把电动车品牌取名为 “ 保时龙 ” ，国内老百姓多崇尚名牌，造型时尚、技术先进的 “ 保时龙 ” 电动车成为同行业最具成长性的品牌之一。保时龙电动车由金马股份电动车事业部生产，由于金马股份在汽车关键零部件、电机、控制器方面居全国领先地位，承于专业制造汽车的质量保证体系，保时龙电动车一经推出就风靡市场。澳柯玛 (600336)拟将锂离子电池项目退出 澳柯玛是我国电动车行业的领军企业，公司自主研发的电动自行车、电动三轮车、多用途电动汽车等，获国家专利几十项。据澳柯玛年报披露，公司在行业内首次开发成功 “ 电管家 ” 均衡充电专利技术，取得了引发行业技术革命的重大成果，电池延长寿命 30%，解决了电动车充电不稳定、易损坏电池的老大难问题，这一专利技术无论对于行业还是公司都将产生积极而深远的影响。最新公告：公司公告称，控股子公司新能源公司锂离子电池项目生产经营未达公司预期目标，根据公司确定的剥离非主业的战略发展目标，公司拟将锂离子电池项目退出。澳柯玛：子公司澳柯玛新能源技术公司生产锂电池。TCL 集团：子公司生产锂电池。比亚迪 :新能源汽车战略核心是发展 DM( 双模 )汽车 ;目前有 E6 纯电动汽车和 F6DM 、 F3DM 双模汽车三款新能源车型，核心技术为 “ 磷酸锂铁电池 ” 技术，预计 F3DM 将于 08 年底上市， E6 和F6DM 将于 09 年上市。万向集团 :预借电动汽车进入汽车行业 ;1999 年启动电动汽车方面的研发和产业化工作，整体发展思路为 “ 电池 -电机 -电控 -电动汽车 ”; 自主开发的 120AH 聚合物锂离子电池已通过国家 863 计划的测试 ;发改委新能源汽车的产品目录仍在申请过程中 ; 锂电池相关观点股：杉杉股份（唯一具有锂电核心技术的上市公司） 、江苏国泰（锂电池电解液） 、中信国安（锂资源、动力锂电池技术老练） 、矿业（锂资源） 、中炬高新、双旦双华、同济科技、风华高科、中核太白。其它沾边的雄司： TCL 、维科精华、德赛电池、科力远、卧正在电气、帆船股份。比亚迪 :新动力汽车战略核心是发展 DM( 双模 )汽车 ;目前有 E6 清电动汽车和 F6DM 、 F3DM 双模汽车三款新动力车型，核心技术为 “ 磷酸锂铁电池 ” 技术，预计 F3DM 将于 08 年底上市， E6 和F6DM 将于 09 年上市。奇瑞汽车 :多种新动力技术同时开发， 钻研重点正在混合动力、 清电动和灵便燃料 ;已控制了混合动力汽车的核心技术 ;奇瑞 A5BSG( 弱混合动力 )已于 07 年 6 月下线，并投放芜湖出租车市场 ;达到欧 V 排放准则的 A5ISG 已于 07 年 10 月下线 ;预计 A5 混合动力 08 年下半年将上市 ;清电动车和使用种种交换燃料的车型正正在研发中。纯电动客车由 北京理工大学和京华客车雄司 开发的 50 辆锂离子电池清电动客车将正在奥运村落内环线等三条雄交线路上运转华荣化工、日本宇部、韩国三星 是全球锂电池电解液产能前三的企业， 09 年，华荣化工锂电池电解液的产能将达到 5,000 吨 /年，成为全球最大的生产企业。雄司的控股子雄司，上海杉杉科技 ，产能 1200 吨锂电池负极质料 --两头相炭微球 (简称 CMS) 。CMS 项目是国家 “863“ 高科技钻研发展计划项目，被列为国家高新技术产业示范工程项目。近几年雄司的锂离子电池质料产业继续出现出迅猛发展的态势， 其中负极新产品 MGS 和 FSN-1 正在大规模推向市场后获得不错的出售劳绩果。 东莞杉杉电解液的出售额与出售量目前已经排名国内第二位。正在锂离子电池负极质料方面，技术与市场占有正在国内居于领先职位地方 ;锂离子电池正极质料出售收进后来居上，已经成为国内最大，世界前三甲的正极质料供给商。锂动力电池市场作为国内最早涉足锂电池的企业之一， 杉杉股份 大约在 1997 年开始锂离子二次电池材料的生产和销售，从最早的负极材料，逐步形成正极、负极、电解液三大产品体系。公司今年 3 月 5 日发布的 2009 年年报显示， 2009 年，其主营服装营业收入 13.29 亿元，营业利润率 23％；锂电池材料营业收入 7.76 亿元，营业利润率 16.67％ .这样一份报表，引起一位精通财务的人士的质疑：杉杉股份锂电池在业界一直较有名，为什么赢利能力反而不如竞争异常激烈的传统服装行业？难道是锂离子电池其实并不赚钱？杉杉股份的正极材料在业内较为有名。 2009 年， 公司锂电池正极材料实现销售收入 41409 万元，净利润 2306 万元，主要产品为钴酸锂。钴酸锂有一个很大的弊端：钴酸锂的成本 80％为氧化钴。氯化钴由钴矿冶炼加工制成，世界金属钴总储量 90％以上集中在刚果、澳大利亚、古巴、赞比亚和俄罗斯等国家，因分布过于集中，且属于小金属品种，其价格随市场供求及国际金属价格波动呈现周期性振荡，波动很大。一位证券分析师称， 2008 年氧化钴涨幅巨大，致使杉杉股份钴酸锂毛利率只有 10％左右。为了应对原材料价格波动过大的风险，杉杉股份这两年开始试产锰酸锂和三元材料。此外，公司还与澳大利亚 Heron Resources Ltd.签署了框架合作协议，共同开发 Yerilla 镍钴矿，解决钴酸锂的原料问题。除了锂电池正极材料外，杉杉股份还涉足负极材料与电解液，公司与上海空间电源研究所等机构合作组建了航天电池技术有限公司。前不久通过创业板 IPO 审核并正在招股的当升材料主营产品也是钴酸锂。同样为了应对原材料涨价的风险，当升材料 2009 年开发了正极多元材料和锰酸锂。这条路线与杉杉股份不谋而合。中信国安旗下的盟固利公司 主要生产钴酸锂、锰酸锂和镍酸锂。公司控股子公司青海国安拥有的盐湖资源富含锂离子，主产的碳酸锂是钴酸锂的原料。 2009 年，青海国安实现营业收入 6.87 亿元，实现净利润 2.06 亿元。 盐湖集团 和 天齐锂业 也生产碳酸锂。业内人士称，中国宝安锂电池值得关注。公司锂离子电池材料业务主要集中于两家控股子公司——天娇科技的三元材料和贝特瑞的正负极材料。有消息说，目前两家子公司正分别进行上市辅导，为创业板上市做准备。澄星股份 4 月 8 日也公告将开发磷酸铁锂正极材料及电池项目。电解液受制于原材料垄断江苏国泰虽然主营纺织、机电的进出口，但却是国内锂离子电解液的老大。其刚刚公布的年报显示， 2009 年实现营业总收入 26.47 亿元，比上年同期减少 15.33％；实现营业利润 1.97 亿元，比上年同期增长 25.90％；实现净利润 1.47 亿元，比上年同期增长 15.65％ . 公司参股 78.9％的张家港市 国泰华荣化工新材料有限公司 主要从事锂离子电池电解液生产，电解液原产能 2500 吨 /年， 2009 年扩改迁完成， 2010 年电解液年底有望达到 5000 吨 /年产能。公司2009 年度营业收入为 27770 万元，净利润为 5803 万元。尽管电解液营业收入仅占 10％，但净利润占比却达到 40％ .据称，华荣化工电解液毛利率达 40％ . 据业内人士透露，同是锂电池原料，其实也分为低、中、高端市场，因而各家赢利能力差异很大。国内的问题主要在于，因为技术所限，许多企业集结在中低端市场。而高端产品与中低端产品价格相差很多。如高端电解液价格可达 20 万元 /吨左右，低端的却只有三四万元一吨。江苏国泰电解液主攻高端市场，其均价约为 10 万元 /吨。创业板上市的 新宙邦 同样主营电解液。 2006 年至 2008 年，公司综合毛利率分别为 26.20％、23.55％、 25.52％ .2009 年，公司营业收入 3.19 亿元，营业利润 7038 万元，净利润 6013 万元，每股收益 0.75 元 /股， 净资产收益率 35.66％ .两家公司同样面临一个原料的困惑。 电解液的主要原材料为六氟磷酸锂，占电解液成本的 50％左右，目前售价为三四十万元 /吨，毛利率高达 75％ .六氟磷酸锂的原材料硅石、碳酸锂都可以在国内采购，但是国内尚未有企业能够生产六氟磷酸锂，目前市场主要被日本的 3 家企业所垄断。华荣化工正在对该产品进行研发，目前在中试阶段。若能率先取得突破，将为公司增添又一盈利增长点。据悉，杉杉股份、中南大学也在从事原液六氟磷酸铁锂的研发。磷酸铁锂电池存专利隐患华芳纺织是国内第二大棉纺企业，近年其多元化策略引起市场关注。 2009 年 6 月，华芳纺织出资 5800 万参股江苏力天新能源科技股份有限公司，增资后持有 53.7％ .力天新能源主要从事组装磷酸铁锂电池，销售对象主要是下游电动自行车厂。 17 日，记者来到华芳纺织，其一条磷酸铁锂电池生产线已经开始生产。在公司展厅里，其生产的磷酸铁锂电池已经被安装到自行车、摩托车上。公司人士告诉记者，江苏力天将在 4 月底首次亮相上海举办的电动车展。未来两年，公司可能扩建生产线。华芳纺织面对的是强大的竞争对手。在磷酸铁锂电池生产方面，深圳比亚迪处于领先地位，已经研制出应用于汽车的磷酸铁锂电池组，并具备量产能力。其他还有天津力神、比克、 ATL ，也纷纷投入巨资启动磷酸铁锂动力电池的研究，并建立了相关的生产线。其中，天津力神颇为业界看好。据悉，磷酸铁锂电池应用主要受制于电池组的一致性问题。用作汽车动力蓄电池是将大量单体电池串并而成的电池组，目前单体磷酸铁锂电池的寿命超过 2000 次，在将多个电池组成电池组时，只有在电池性能高度一致时，电池组的循环寿命才能接近单体电池的寿命。在现有条件下，由于种种原因，电池的一致性问题在实际应用中解决得不是很好，因此，应用在动力汽车上存在一定的障碍。而影响电池一致性的因素中，很大程度是受到原材料——磷酸铁锂的品质的影响。由于目前国内大部分磷酸铁锂生产厂商的制造设备及制备工艺都不成熟，产品品质容易出现波动，使得电池产品的一致性受到影响。对磷酸铁锂电池生产商来说，还面临一个专利的问题。目前国际上在磷酸铁锂领域的领先企业主要有 3 家，分别是美国的 A123 、加拿大的 Phostech 以及美国的 Valence，掌握着较为成熟的量产技术。一直以来我国电池产业面临到国外专利作为商业阻碍以及技术垄断的干扰。 2000 年，镍氢电池企业就曾收到奥文尼克电池公司专利侵权的指控，至少 8 家中国企业向该公司缴纳了不菲的专利许可费，其中包括比亚迪、乐凯、沈阳三普、南海新力和深圳三俊等电池公司。 2003 年 7 月日本索尼对比亚迪提出锂电池专利诉讼。 2006 年 6 月，魁北克水利公司（ Hydro-Quebec ）针对 A123 、百得、比克提出磷酸铁锂专利侵权诉讼。据悉，部分国内厂商已经注意规避这个问题。在与外方技术输出方签合同时，通过专利保险的方式，将专利被追诉的风险转嫁给国际保险公司。锂电池新技术MIT 新技术可使传统锂电池电力提升十倍美国麻省理工学院 (MIT) 的研究人员发现，在锂离子电池的其中一个电极使用碳纳米管材料， 所制造的电池电力会是传统锂电池的十倍； 研究人员是采用逐层 (layer-by-layer) 的制造方法，产出该种新电极材料。上述制造方法是将一种基底材料交错浸泡在含有碳纳米管的溶液中， 该溶液并已经先用简单有机化合物处理过，使其待有正或负净电荷；当所形成的交替层状沉积在基底材料表面上，它们会因为正负电相吸而紧紧接合，然后形成稳定耐用的薄膜。在该种新电池电极材料中，碳纳米管也会 “ 自我组装 ” 为紧密接合的架构。根据研究人员的说法，这种新电极材料的能量输出表现是传统电容的五倍，总电力传输速率则是传统锂离子电池的十倍。而如此性能主要是得益于电极中离子与电子的良好传导性，以及在纳米管表面高效益的锂储存。研究人员并指出，在高电压输出情况下，碳纳米管电极的稳定性表现极佳，即使经过1,000 次的充放电循环，也未侦测到该材料性能有任何改变。麻省理工学院（ MIT ）的研究人员采用碳纳米管作为电池的电极，其充电量远大于现有锂离子电池。实验用的电池采用多层碳纳米管作为阳极，锂钛氧化物作为阴极。该电池以电容般的高速度提供电力，比现有最好的锂离子电池的蓄电量都高。碳纳米管的寿命也很长。一千次充放电之后，研究人员没有发现材料性能发生任何变化。制造方法是将一种基底材料交错浸泡在含有碳纳米管的溶液中，该溶液并已经先用简单有机化合物处理过，使其待有正或负净电荷；当所形成的交替层状沉积在基底材料表面上，它们会因为正负电相吸而紧紧接合，然后形成稳定耐用的薄膜。在该种新电池电极材料中，碳纳米管也会 “ 自我组装 ” 为紧密接合的架构。根据研究人员的说法，这种新电极材料的能量输出表现是传统电容的五倍，总电力传输速率则是传统里离子电池的十倍。而如此性能主要是得益于电极中离子与电子的良好传导性，以及在纳米管表面高效益的锂储存。锂电池快速充电技术新华网纽约３月１１日电（记者王艳红）美国麻省理工学院的科学家开发出一种新的电池材料处理技术，可用来制造体积更小的充电电池，其充放电速度有望缩短到几分钟甚至几秒钟，而不是数小时。锂电池是手机等小型移动电子设备最常用的电源之一，它们具有非常高的能量密度，很善于储存能量，缺点是充电和放电的速度很慢。科学家通常认为，造成锂电池充放电速度慢的原因是负责携带电荷的锂离子穿过电池材料的运动速度太慢。但麻省理工学院的科学家几年前发现，按照计算机模型的预测，常见电池材料磷酸铁锂中的锂离子运动速度应该非常快。经过进一步计算，他们发现锂离子只能通过这种材料表面上的通道迅速进入材料，那些没有直接面对通道的锂离子难以进入材料内部，因为它们无法运动到通道入口处。麻省理工学院的这个研究小组在电池材料表面制造出了一种新型结构，让锂离子可以在材料表面迅速运动，如同汽车沿着 “ 环城公路 ” 高速行驶。运动中的锂离子遇到一条通道时，就会立即进入电池材料。他们用这种技术制造出了一块电池，其充放电速度只需１０秒到２０秒，相比之下，用未经处理的材料制成的电池需要６分钟才能完全充放电。此外，用新技术制成的电池在反复充放电的情况下失效较慢。科学家说，这项技术有可能大大缩短手机和笔记本电脑的充电时间，还可用于制造出加速性能更好的电动汽车。将于３月１２日出版的英国《自然》杂志将刊登有关论文。丰田开发出显著提高锂电池储电量新技术东京 — 丰田汽车公司开发了一种可以显著提高锂离子电池储电量的新技术， 从而为开发更为实用的 电动汽车 提供了机会。丰田汽车公司发言人 PaulNolasco 表示，此项进展 —— 单晶体锂钴氧化物的加工—— 出自于与日本东北大学共同进行的研究。此项新技术朝制造电量更为充足的电池迈出了一大步， 但 Nolasco 拒绝对可能增加的电池储电量或电动车辆续航里程进行评估。日本的《日经商报》报道称，此项技术最终将使锂离子电池能存储 10 倍于目前同类电池的电量。该报纸表示，此项进展大致可将行驶里程提高 10 倍。更高的储电量还可让丰田汽车公司减小电池组的尺寸、重量以及可能的成本。锂离子电池被视作电动汽车大规模营销的关键， 因为它们比目前在混合动力汽车上所使用的镍氢电池重量更轻、电量也更充足。但是，丰田汽车公司在很大程度上还是要绕开电动汽车，理由是当代锂离子电池所含电量仍然太弱，无法为全电力驱动系统的车辆提供足够的续航里程。报道称， 丰田汽车公司目前所用锂离子电池的阴极通常都是用多晶形态锂钴氧化物掺石墨颗粒制造的。然而，使用单晶形态后，丰田汽车公司可以减少石墨的使用量，并可为能产生电流的锂离子创造更大的存储空间。高性能磷酸铁锂动力电池磷酸铁锂电池是近几年来开始引起广泛关注的新型锂离子电池，由于磷酸铁锂 (LiFePO 4)材料具有比能量高、循环寿命长、结构稳定、安全性能好、成本低廉，作为动力电池具有质量比能量高、单位价格 /寿命低、工作电位高等诸多优势；另外磷酸铁锂材料无任何有毒有害物质不会对环境构成任何污染，被世界公认为绿色环保电池材料，该材料无论在生产及使用中均无污染，它正成为中大容量、中高功率锂离子动力电池首选的正极材料。磷酸铁锂电池作为动力型电源，必将成为铅酸、镍氢及锰、钴等系列电池最有前景的替代品。因此，磷酸铁锂电池被认为是标志着“锂离子电池一个新时代的到来” 。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，用铝塑复合薄膜制造电池外壳不会产生漏液与燃烧、爆炸等安全性的问题，可提高整个电池的比容量，同时电池的工作电压和充放电循环寿命等电化学性能比液态锂离子电池有所提高。高性能磷酸铁锂动力电池充分利用磷酸铁锂 (LiFePO 4)正极材料和聚合物锂离子电池的优越性，开发新型容量具有 40-60 Ah 高功率聚合物 LiFePO 4 动力电池产品。利用聚合物电池本身特有的安全性能使大容量高功率聚合物 LiFePO 4 动力电池的安全性得以进一步提高，提升综合电化学性能满足汽车对能源供给的需求。强劲能量输出 索尼发布新技术锂电池日本 索尼 近日发布了新型号充电式锂电池， 这款全新的锂电池有别于传统锂钴电池， 它采用磷酸铁锂电池 (Lithium Ferrous Phosphate ， 简称 LFP) ，而磷酸铁锂的物理结构为橄榄石结构，在价格上也要比传统锂电池更低廉，不过这款新锂电的最大优点还是在高温与高热环境下的稳定性很高。据了解， 索尼这款新锂电还具备了高输出功率与电池长寿命的特点， 由于采用了过索尼专利粒子设计技术，从而有效减少电阻，另外还利用细胞结构设计技术，提供高功率输出。它的工作电压约(3.2V) 、电容量大 (1,100mAh) ，高功率输出密度达 1,800W/kg ，电池周期 (循环寿命 )可达 2,000 次以上，支持快速充电，半小时便可达到 99%电量。这种新型锂电池将为电子设备提供更长的使用时间， 例如是闪光灯、 数码相机 等， 而且更为环保。但索尼并未有公布这款新型锂电的上市时间及价格。TIMCAL 推出“ C-NERGY ”系列新型导电剂上海汇普工业化学品有限公司梁亚青陈湘宁作为全球锂离子电池导电剂的领导者， 为了不断满足日益增长的锂离子电池的安全和电性能的要求， TIMCAL 在以 Super P Li 和 ENSACO 350G 导电炭黑、 TIMREX? 系列（ KS4、 KS6、 KS10、 KS15、 KS44、 SFG6、 SFG10、 SFG15 等）导电石墨基础上推出了“更安全、综合性能更好”的“ C-NERGY ”系列导电剂。新型导电剂包括导电炭黑和导电石墨两类，其中导电炭黑和导电石墨各两种：一、 C-NERGY 系列导电炭黑C-NERGY SUPER C65 和 C-NERGY SUPER C45 是针对锂离子电池市场推出的新型导电炭黑，C-NERGY 最主要的性能提升的在 SUPER P Li 基础上大幅度的减少了金属杂质的含量（见表 -2） ，同时保持并进一步提升了良好的电化学性能和加工性能（见图 -1） ， SUPER C65 和 SUPERC45 相比降低了大约 60%的金属杂质含量， Fe 等主要金属杂质的含量尤其得到了良好控制。表 -1 C-NERGY 导电炭黑与 SUPER P Li 指标对比表 -2 C-NERGY 导电炭黑与 SUPER P Li 痕量元素指标对比图 -1 各类导电炭黑电阻率对比图（ LiCoO2with 3wt.% carbon black, dry mix ）C-NERGY 导电炭黑的优势：1、与 SUPER P Li 相比由于金属杂质含量的大幅度降低，增加了电池的安全性；2、与常规材料相比，需要的导电剂使用量更少，一定程度上提升了电极的性能（如提升了极片的压实密度等） ；3、与常规材料相比，需要的导电剂使用量更少，降低了生产成本；4、与常规材料相比，降低了电极的电阻率；5、更容易分散，从而更加保证了导电炭黑分散的一致性，改善了电极制造的加工性能；6、能完全满足 SUPER P Li 所应用的电池系统，并最大程度上提升综合性能， C-NERGY SUPERC65 可直接替代 SUPER P Li ，加工性能等无须做任何调整。二、 C-NERGY 系列导电石墨C-NERGY KS6L 和 C-NERGY SFG6L 是针对锂离子电池市场推出的新型导电石墨， C-NERGY KS6L 和 C-NERGY SFG6L 表现出了更卓越的导电性和更低的金属杂质含量（与 TIMREX 系列导电石墨相比，见表 -4） 。在导电性上， L 系列导电石墨比原 TIMREX 导电石墨有 10-30%的提升，同时 L 系列导电石墨在灰分和金属杂质含量上有了更大幅度的提升（见表 -4） 。表 -3 C-NERGY 导电石墨与 TIMREX 导电石墨指标对比表 -4 C-NERGY 导电石墨与 TIMREX 导电石墨痕量元素指标对比C-NERGY 系列导电石墨的优势：1、与原导电石墨相比，由于杂质含量的大幅降低，明显提高了电池的安全性能；2、与原导电石墨相比，由于 L 系列导电石墨更好的导电性，因此只需更少的含量即可达到原先的导电效果，因此在一定程度上提高了极片的综合性能；3、由于只需更少的添加量，因此节约了生产成本；4、与原导电石墨相比，降低了电极的电阻率；5、能满足原 TIMREX 系列导电石墨所应用的各个领域的要求；6、 C-NERGY 系列导电石墨与 C-NERGY 系列导电炭黑相比，能提供更好的 “协力效应” ， 尤其是于 C-NERGY C45 相配合使用。