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动力电池的生命周期包括生产、使用、报废、分解以及再利用,在回收利用环节,资源回收利用企业和材料生产企业更具优势。从回收渠道看,废旧动力电池回收来源主要是汽车维修企业、动力电池生产企业以及废旧汽车拆解企业,动力电池生产企业与整车厂一般只针对自己生产的型号建立回收渠道,而第三方回收企业在回收渠道的布局更为全面。从技术支撑的角度,材料企业利用本身对材料合成工艺的理解,深挖材料回收处理技术,在金属价格居高不下的情况下,降低材料的原材料成本。
磷酸铁锂电池,是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V。充电过程中,磷酸铁锂中的部分锂离子脱出,经电解质传递到负极,嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子,自外电路到达负极,维持化学反应的平衡。放电过程中,锂离子自负极脱出,经电解质到达正极,同时负极释放电子,自外电路到达正极,为外界提供能量。
锂电池的正极是将正极材料(如LFP、NCM)涂布在铝箔(集流体)上,负极是将负极材料(如石墨、LTO)涂布在铜箔(集流体)上。一般情况下电池是根据正极材料来命名,所以一般称三元电池或磷酸铁锂电池;而钛酸锂电池中LTO是负极材料,因此这算是以负极材料命名电池的特例。在翻阅国外文献的时候发现文中常将正极材料称为阴极(Cathode),将负极材料称为阳极(Anode),一开始并不是非常理解,因为我们一般认为,发生还原反应的电极是阴极,发生氧化反应的电极是阳极;而电池在放电和充电切换的过程中阴阳极也随之在变化。后来慢慢有点想明白,这个定义应该指的是没有外部能量影响的条件下的情况,所以以放电状态下的反应情况来确定电池的阴阳极。
由于电解液的匹配问题, 三元相对于锰酸锂更容易产气, 这也是造成三元电池安全性不如锰酸锂的一个原因。 但是三元材料的能量密度却比锰酸锂高很多。 所以 现在日本也好, 韩国也好, 成熟的动力产品都是以锰酸锂为主 ,混合三元一起使用 ,既了安全性, 又提升了能量密度 ,这也是今后动力发展的一个趋势。
三元锂电池全称为“三元聚合物锂电池”,是指正极材料使用镍钴锰酸锂(NCM)或者镍钴铝酸锂(NCA)的三元正极材料的锂电池,其中主要用于稳定材料层状结构、提高材料循环和倍率性能的钴元素,是三元电池中不可或缺的贵金属。
干电池与目前的动力电池大区别是: a)干电池电解质是一种不能流动的糊状物,不具再次充电特性; b)动力电池是电解质锂离子能在其中能流动的电解液,可以上千次充电。
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