电芯在动力锂电池包成本中占比达到36%,若扣除毛利则电芯占比高达49%;在消费类电池中电芯成本占比较高。而在电芯中,富含镍钴锰等金属元素的正极材料的成本占到了45%。通过原料回收,镍钴锰等金属元素可实现95%以上的回收率,而锂元素的回收率也在70%以上,经济效益显著。
锂电池的外壳主要有钢壳和铝壳两种类型:
1、钢壳:早期方形锂离子电池大多为钢壳,多用于手机电池,后由于钢壳重量比能量低,且安全性差,逐步被铝壳和软包装锂离子电池所替代。但在柱式锂电池当中,有另外一种景象,绝大部分厂商都以钢材作为电池外壳材质,因为钢质材料的物理稳定性,抗压力远远**铝壳材质,在各个厂家的设计结构优化后,安全装置已经放置在电池芯内部,钢壳柱式电池的安全性已经达到了一个新的高度,目前绝大部分的笔记型电脑电池的电芯均以钢壳作为载体的。
2、铝壳:铝壳是一种用铝合金材料制造出来的电池外壳,主要应用于方型锂离子电池上,锂电采用铝壳包装的原因在于它的轻重量与比钢壳较安全上。铝壳设计有方角和圆角两种,铝壳的材质一般为铝锰合金,它含有的主要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等,这五种合金在锂电池铝壳中发挥着不同的作用,如Cu和Mg是提高强度与硬度,Mn提高耐腐蚀性,Si能增强含镁铝合金的热处理效果,Fe可以提高高温强度。
铝壳锂电池是目前液态锂电池的主流,几乎应用于锂电池涉及到的所有领域。轻重量和安全性以及由此而来的性能优点,使得锂电池铝壳成为外壳的主流,锂电池铝壳目前还在向高硬度和轻重量的技术上演进,这将会为市场提供技术较加优越的锂电池产品。
锂电池性能特点:
1、开路电压高:电池单体电压一般可达3.6V,是普通镍氢电池或者镍镉电池的3倍;
2、能量密度高:以UR18650型电池为例,其质量比能量和体积比能量分别可达125Wh/kg和300Wh/cm3;
3、输出功率高,适合大电流充放电;
4、循环性能好,无记忆效应;
5、自放电小:在室温下,自放电率小于12%,**镍镉电池(约25%/月)和镍氢电池(约15%/月)。由于在充放电过程在碳负极表面一层固体电解质相膜(solidelectrolyteinterface,SEI),这层膜能够允许离子通过而不允许电子通过,可以较好的防止了自放电过程;
6、充放电效率高:循环之后的库伦效率可达;
7、工作温度范围宽:-25~+45oC,如果正极材料以及电解液的热稳定性能够得到改进,其工作温区将扩宽至-40~+70oC;
8、环境友好的化学能源:锂离子电池不含有污染元素,它是一种环境非常友好的化学储能装置;
9、循环寿命长:如果采用80%放电深度,循环寿命达1200次以上;如果采用较浅的放电深度,循环次数可达5000次以上;
10、较好的加工灵活性,可制作成各种形状的电池,如柱状、软包装等。因此,与传统的二次电池相比,锂离子二次电池具有非常优异的优点。
目前,对于低功率装置,锂离子二次电池已经获得了成功商业化。随着科学技术的高速发展,同时考虑到环保问题,作为绿色能源汽车应用领域的锂离子二次电池产能也将会逐步释放.
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