當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極?;卣龢O的鋰離子越多,放電容量越高。
溶質(zhì):常采用鋰鹽,如高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)。溶劑:由于電池的工作電壓遠水的分解電壓,因此鋰離子電池常采用有機溶劑,如乙醚、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、二乙基碳酸酯等。有機溶劑常常在充電時破壞石墨的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其剝脫,并在其表面形成固體電解質(zhì)膜(solid electrolyte interphase,SEI)導(dǎo)致電極鈍化。有機溶劑還帶來易燃、易爆等安全性問題。
對于鋰電池的“激活”問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反復(fù)做三次,以便激活電池。這種“次充電要充12小時以上”的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來的說法。所以這種說法,可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過的所有嚴肅的正式技術(shù)資料都強調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成的傷害。因而充電好按照標準時間和標準方法充電,特別是不要進行超過12個小時的超長充電(充電器顯示充滿即可)。
鋰離子電池由于材料體系及制成工藝等諸多方面因素的影響,存在發(fā)生內(nèi)短路的風(fēng)險。雖然鋰離子電池在出廠時都已經(jīng)經(jīng)過嚴格的老化及自放電篩選,但由于過程失效及其他不可預(yù)知的使用因素影響,依然存在一定的失效概率導(dǎo)致使用過程中出現(xiàn)內(nèi)短路。對于動力電池,其電池組中鋰離子電池多達幾百節(jié)甚至上萬節(jié),大大放大了電池組發(fā)生內(nèi)短的概率。由于動力電池組內(nèi)部所蘊含的能量,內(nèi)短路的發(fā)生極易誘發(fā)惡性事故,導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失。
鋰離子電池需求情況考察手機和筆記本兩大下游的情況。2013年前5個月國內(nèi)的手機總產(chǎn)量為5.58億部,同比增長22.02%,其中5月產(chǎn)量為1.23億部,同比增長32.80%。手機市場的需求情況較好。同期,國內(nèi)筆記本計算機的總產(chǎn)量為9526.38萬臺,同比增長3.86%,其中5月產(chǎn)量為1756.34萬臺,同比減少8.12%。筆記本市場的總體表現(xiàn)比較一般。鑒于手機市場的較好表現(xiàn),我們認為2013年全年鋰電池行業(yè)的需求有望總體維持穩(wěn)定增長。
將上述經(jīng)過化學(xué)處理的負極粉,于非自耗電弧爐中進行次冶煉。將所得合金鑄錠拋光,去除表面雜質(zhì)后,分析各元素含量,結(jié)果可以看出合金中的元素含量偏離原合金,鎳含量遠大于原合金粉中的鎳含量,這是因為在制作電極的過程中加入鎳粉做導(dǎo)電劑,為了有效的利用它,以它為基準,調(diào)整其它元素的含量使其符合組成為MmNi3.5Co0.7Mn0.4Al0.3的各元素的配比,進行第二次冶煉。冶煉后,將得到的合金鑄錠破碎,研磨后,測其結(jié)構(gòu),為CaCu5型,沒有其它雜相生成。