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文档简介

1、研究报告告中国锂离离子电池池技术现现状与发展动动态清华大学学核能与与新能源源技术研研究院目 录录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc225323881 一、中国国锂离子子电池技技术现状状 PAGEREF _Toc225323881 h 5 HYPERLINK l _Toc225323882 1、中国国锂离子子电池技技术概况况 PAGEREF _Toc225323882 h 5 HYPERLINK l _Toc225323883 2、中国国锂离子子电池材材料技术术概况 PAGEREF _Toc225323883 h 88 HYPERLINK l _Toc2253238

2、84 正极材料料 PAGEREF _Toc225323884 h 8 HYPERLINK l _Toc225323885 负极材料料 PAGEREF _Toc225323885 h 10 HYPERLINK l _Toc225323886 电解质 PAGEREF _Toc225323886 h 111 HYPERLINK l _Toc225323887 粘合剂 PAGEREF _Toc225323887 h 112 HYPERLINK l _Toc225323888 隔膜 PAGEREF _Toc225323888 h 122 HYPERLINK l _Toc225323889 3、中国国锂离

3、子子电池主主要生产产企业现现状 PAGEREF _Toc225323889 h 122 HYPERLINK l _Toc225323890 (1)苏苏州星恒恒电源有有限公司司 PAGEREF _Toc225323890 h 12 HYPERLINK l _Toc225323891 (2) 深圳雷雷天能源源集团有有限公司司 PAGEREF _Toc225323891 h 13 HYPERLINK l _Toc225323892 (3)深深圳比亚亚迪股份份有限公公司 PAGEREF _Toc225323892 h 133 HYPERLINK l _Toc225323893 (4)河河南环宇宇电源股

4、股份有限限公司(海普赛赛) PAGEREF _Toc225323893 h 144 HYPERLINK l _Toc225323894 (5)天天津力神神电池股股份有限限公司 PAGEREF _Toc225323894 h 114 HYPERLINK l _Toc225323895 (6)北北京盟固固利动力力科技有有限公司司 PAGEREF _Toc225323895 h 15 HYPERLINK l _Toc225323896 (7)TTCL金金能电池池 PAGEREF _Toc225323896 h 16 HYPERLINK l _Toc225323897 (8)北北京中润润恒动动动力电池

5、池有限公公司 PAGEREF _Toc225323897 h 177 HYPERLINK l _Toc225323898 (9)浙浙江兴海海能源科科技有限限公司 PAGEREF _Toc225323898 h 118 HYPERLINK l _Toc225323899 (10)天津市市航力源源科技有有限公司司 PAGEREF _Toc225323899 h 18 HYPERLINK l _Toc225323900 (11)苏州迪迪耐特能能源科技技有限公公司 PAGEREF _Toc225323900 h 199 HYPERLINK l _Toc225323901 (12)双一力力(天津津)新能

6、能源有限限公司 PAGEREF _Toc225323901 h 220 HYPERLINK l _Toc225323902 (13)深圳市市兴科特特电技术术发展有有限公司司 PAGEREF _Toc225323902 h 20 HYPERLINK l _Toc225323903 (14)江西美美亚能源源有限公公司 PAGEREF _Toc225323903 h 200 HYPERLINK l _Toc225323904 (15)湖南海海星高科科动力电电池有限限公司 PAGEREF _Toc225323904 h 221 HYPERLINK l _Toc225323905 (16)深圳德德朗能电

7、电池有限限公司 PAGEREF _Toc225323905 h 221 HYPERLINK l _Toc225323906 4、中国国锂离子子电池主主要研究究机构现现状 PAGEREF _Toc225323906 h 222 HYPERLINK l _Toc225323907 中国科学学院物理理研究所所 PAGEREF _Toc225323907 h 22 HYPERLINK l _Toc225323908 清华大学学 PAGEREF _Toc225323908 h 22 HYPERLINK l _Toc225323909 北京理工工大学 PAGEREF _Toc225323909 h 223

8、 HYPERLINK l _Toc225323910 北京工业业大学 PAGEREF _Toc225323910 h 224 HYPERLINK l _Toc225323911 上海交通通大学 PAGEREF _Toc225323911 h 224 HYPERLINK l _Toc225323912 复旦大学学 PAGEREF _Toc225323912 h 25 HYPERLINK l _Toc225323913 厦门大学学 PAGEREF _Toc225323913 h 25 HYPERLINK l _Toc225323914 其它机构构 PAGEREF _Toc225323914 h 2

9、6 HYPERLINK l _Toc225323915 二、中国国锂离子子电池发发展动态态 PAGEREF _Toc225323915 h 26 HYPERLINK l _Toc225323916 1. 国国家中长长期科学学和技术术发展规规划纲要要(20006-20220) PAGEREF _Toc225323916 h 26 HYPERLINK l _Toc225323917 (1)发发展总目目标 PAGEREF _Toc225323917 h 266 HYPERLINK l _Toc225323918 (2)总总体部署署 PAGEREF _Toc225323918 h 27 HYPERLI

10、NK l _Toc225323919 2、20008年年“8633”计划在在锂离子子电池领领域的研研究计划划 PAGEREF _Toc225323919 h 35 HYPERLINK l _Toc225323920 3、国家家重点基基础研究究发展计计划(9973计计划)“十一五五”发展纲纲要 PAGEREF _Toc225323920 h 377 HYPERLINK l _Toc225323921 (1)“十五”期间的的部署 PAGEREF _Toc225323921 h 337 HYPERLINK l _Toc225323922 (2)重重点方向向和任务务 PAGEREF _Toc22532

11、3922 h 39 HYPERLINK l _Toc225323923 4. 国国家对电电动车发发展的政政策支持持 PAGEREF _Toc225323923 h 41 HYPERLINK l _Toc225323924 三、锂离离子电池池的安全全性问题题 PAGEREF _Toc225323924 h 47 HYPERLINK l _Toc225323925 1、正极极 PAGEREF _Toc225323925 h 49 HYPERLINK l _Toc225323926 2、负极极 PAGEREF _Toc225323926 h 50 HYPERLINK l _Toc225323927

12、3、电解解液 PAGEREF _Toc225323927 h 500 HYPERLINK l _Toc225323928 4、隔膜膜 PAGEREF _Toc225323928 h 51 HYPERLINK l _Toc225323929 5、电池池的安全全性 PAGEREF _Toc225323929 h 522 HYPERLINK l _Toc225323930 6、改善善电池安安全性的的方法 PAGEREF _Toc225323930 h 553 HYPERLINK l _Toc225323931 四、中国国锂离子子电池的的相关标标准的现现状 PAGEREF _Toc225323931

13、h 555 HYPERLINK l _Toc225323932 五、中国国锂离子子电池发发展的资资源情况况 PAGEREF _Toc225323932 h 63中国锂离离子电池池技术现现状1、中国国锂离子子电池技技术概况况锂离子电电池因其其能量密密度高、功率大大、重量量轻、无无污染、寿命长长、自放电电系数小小、温度适适应范围围宽等突突出优点点广泛应应用于移移动通讯讯、电动动工具等等许多日日用电子子产品中中。19990年,继日本索索尼公司司首次开开发出锂锂离子电电池后,日本的的东芝、松下、三洋、汤浅,美国的的杜拉塞塞尔,法国的的萨福特特,德国的的瓦尔塔塔和中国国的几家家公司先先后推出出了自己己的

14、锂离离子电池池产品。19995年,日本的的锂离子子电池的的市场规规模占全全世界锂锂离子电电池市场场规模的的88.06%。随着着便携式式电子设设备的迅迅速发展展,锂离子子电池的的市场规规模也在在不断地地扩大。但总的的来说,在二十十世纪末末期的十十年中,由于技技术与成成本等问问题限制制,锂离离子电池池的应用用大多停停留在小小型电池池领域。进入二十十一世纪纪,随着着锂离子子电池关关键材料料及电池池制备技技术突破破性进展展,锂离离子电池池的应用用不仅向向着小型型轻量的的小型电电器发展展,而且也也开始向向大型电电动设备备发展。电动汽汽车等领领域用大大型电池池的研究究开始受受到重视视。美国国杜拉塞塞尔公司

15、司和德国国的瓦尔尔塔公司司选择锂锂离子电电池为电电动汽车车用大型动动力电源源进行研研究。中国的一些些研究机机构、大大学及企企业也将将电动汽汽车用锂锂离子电电池作为为攻关课课题,投入大大量经费费进行研究究。有资料预预计20008年年全球锂锂离子电电池供货货金额将将同比增增长133%。从从不同形形状的产产品的供供货量来来看,圆圆柱形为466%,方方形为441%,聚合物物形为113%。面向电电动工具具的新市市场正在在形成。方形电电池方面面,手机机尤其面面向新兴兴市场国国家供货货的低价价位机型型起了推推动作用用。锂离离子聚合合物电池池以手机机为中心心销量日日益扩大大。从不不同用途途来看,面向手手机为4

16、49%、面向笔笔记本电电脑为336%、面向数数码相机机为4%。预计计随着BBRICCs(巴巴西、俄俄罗斯、印度、中国)等新兴兴市场上上手机以以及笔记记本电脑脑进一步步普及,上述便便携产品品的增长长将放缓缓,同时时锂电池池市场的的增长也也将放缓缓。据预预测:220099年度之之前会继继续实现现两位数数增长,而20010年年度开始始增长率率将低于于10%。目前在小小型电池池领域的 HYPERLINK / 研究工作作主要集集中于两两个方面面:(11)继续续寻找新新材料,进一步步提高电电池性能能和降低低电池成成本。现在在多数电电池产品品中使用用LiCCoO22作为正正极材料料,也已已有小部部分产品品(

17、日本本Molli方形形电池)使用LLiNii0.8Coo0.2O2或LiNNi1/3Coo1/33Mn1/3O2及LiiMn22O4替代LiiCoOO2正极材材料,使用LLiNii0.8Coo0.2O2或LiNNi1/3Coo1/33Mn1/3O2可以提提高电池池的比能能量,而而使用LiiMn22O4可以降降低电池池的成本本。负极极材料使使用的碳碳是多种种多样的的,最近近发现天天然石墨墨不仅价价格适宜宜,而且且可以达达到很高高的比容容量和低低的容量量损失(由原66降至至4以以下)。另外,对电解解质材料料和隔膜膜材料的的研究也也在继续续进行中中。(22)产品品性能不不断提高高,产品品规格品品种不

18、断断增加,应用领领域不断断拓宽。由于手机机越来越越小,小小型方形形电池受受到青睐睐,为了了降低重重量,日日本三洋洋公司的的方形电电池已采采用了铝铝外壳,并解决决了由此此带来一一系列密密封及焊焊接等关关键技术术 HYPERLINK 问题。同同时,随随着新材材料的应应用及电电池优化化设计,锂离子子电池的的比能量量已从最最初的1100WWh/kkg升至至1500Wh/kg以以上。其其中,日日本各公公司生产产的1886500型电池池容量皆皆已达到到20000mAAh,同同时方形形电池厚厚度3.8mmm的锂离离子电池池已成为为大规模模生产的的产品,其重量量和体积积比能量量分别达达1600Wh/kg和和3

19、600Wh/L,这这种电池池显然是是针对聚聚合物锂锂离子电电池而研研制的竞竞争产品品。自900年代以以来,中中国正日日趋成为为世界上上最大的的电池生生产国和和最大的的电池消消耗国,据20000年年1月220日,中国中央央电视台台发布的的消息:19999年底底,中国电池池年产量量达1440亿只只,其 HYPERLINK /china/ 中中国内消消耗量660亿只只,人均均达5只只。到220000年底,中国全年年电池产产量增至至1700亿只,国内消消耗量增增至700亿只,人均消消耗量达达6.66只。中中国在个个人或家家庭消费费中,用用于手机机、无绳绳电话、笔记本本电脑的的电池量量正处于于迅速增增长

20、之中中。中国的新新型锂离离子电池池研制首首先是由由信息产产业部 HYPERLINK /dianzijixie/ 电电子十八八所于119922年开始始的,并并于19998年年建成了了年产330万只只圆柱电电池生产产线。119999年在天天津市的的支持下下建成了了力神公公司。力力神公司司拥有我我国第一一条锂离离子电池池自动化化生产线线。自220000年开始始,经过MMotoorolla公司司9个月月的认证证,于220011年6月月18号号由Mootorrolaa公司向向力神公公司正式式颁发了了产品合合格证书书和合格格供应商商证书。这标志志着中国锂离离子电池池产品已已经达到到了国际际先进水水平。至至

21、20002年 达到到年产550000万只的的生产能能力。哈哈尔滨光光宇也建建成了年年生产能能力为220000万只自自动化生生产线。深圳BBYD的的手动生生产线月月产方形形锂离子子电池已已达5000万只只。这些些生产线线生产的的电池成成本较低低,很具竞竞争性,已大量量出口国国外。日日本SAANYOO和SOONY公公司也已在苏苏州建立立了聚合合物锂离离子电池池生产线线。从国内外外手机和和笔记本本电脑市场场的现状状和发展展预测,中国手机机市场的的增长速速度依然然很高,因此,对新型型锂离子子电池的的需求量量非常大大,这给给中国电池池产业的的发展带带来机遇遇。日本的锂锂离子电电池的生生产技术术在国际际上

22、处于于领先地地位。西西欧和北北美等国国家的锂锂离子电电池技术术与中国基本本上处在在同一起起跑线上上。中国政府府对锂离离子电池池的研究究开发十十分重视视,投入入了巨大大财力和和物力,将其列列人“8863”计划及及“九五”重点攻攻关项目目。许多多科研院院所和高高校相继继开展了了锂离子子电池研研究。在在我国,锂离子子电池的的研制始始于19992年年,19994年完完成了AAA型样样品电池池的技术术鉴定,其水平平接近了了国外报报道的数数据,19996年完完成了1186550型电电池的研研制,但与国国外先进进水平相相比还存存在不少少差距。目前,制制约中国国锂离子子电池发发展的主主要问题题:对锂离离子电池

23、池的某些些关键材材料研究究的还不不深入。对适合合各种用用途的薄薄膜电极极工艺缺缺乏认识识和设备备手段。针对方方型电池池和大容容量电池池的安全全性研究究的还太太少,特别是是在采用用新技术术来解决决电池性性能及安安全装置置的设计计问题还还没有取取得新的的进展。电池的的低温性性能还有有待于进进一步提提高,以满足足通信装装备-440的使用用要求。方型电电池的容容量设计计及加工工是一项项难度很很高的技技术,目前国国内尚未未完全解解决,还需花花大力尽尽早组织织攻关,方能使使方型电电池的实实用化取取得突破破。对电池池的组装装、质量量控制、检测等等还缺乏乏必要的的手段。因此,我们应应加大投投资力度度,加快快研

24、制速速度,尽尽快研制制开发出出具有国国际先进进水平的的锂离子子电池。汽油紧张张和污染染环境是是汽车面面临的严严重问题题,电动车车将部分分解决这这些问题题。电动动车的不不耗油、无噪音音、操作作方便、不污染染环境等等优越性性被直接接感受,电动自自行车已已为人们们接受。锂离子子电池以以其优良良的性能能,将成为为电动车车的主要要动力源源。电动车目目前虽然然存在行行程较短短、爬坡坡能力不不足等问问题,但由于于它有效效地解决决了汽车车的两大大问题,人们会会逐渐改改造它,使之完完善。电电动自行行车曾促促进了铅铅酸电池池的生产产发展和和技术进进步,以后还还将促进进锂离子子电池生生产的发发展,LiMMn2O4电

25、池和LiFFePOO4电池也将将会得到到不断发发展。电电动汽车车一旦进进入市场场,往后的的发展将将是前途途无量。锂离子电电池投放放市场才才只十多多年时间间,具有很很大的改改进潜力力,今后对对锂离子子电池的的改进方方向主要要为:(1)降低成成本;(2)进一步步提高电电池容量量;(3)进一步步实现电电池的轻轻量化。这与目前前国际电电池市场场的发展展趋势是是一致的的,这为锂锂离子电电池最终终进入国国际市场场提供了了方便条条件,从而对对锂离子子电池的的产品开开发和生生产起到到有利的的促进作作用。随随着锂离离子电池池价格的的降低及及其性能能的进一一步改善善,锂离子子电池将将进一步步取代NNi/CCd、N

26、i/MH及及铅酸电电池,成为世世界上最最有发展展前景的的电池。2、中国国锂离子子电池材材料技术术概况锂离子电电池的主主要材料料包括正正极材料料、负极极材料、电解液液、粘合合剂、隔隔膜及其其他材料料(如绝绝缘垫片片、防爆爆片、密密封环、外壳等等)。一般般来说,在锂离离子电池池产品组组成成分分中,正极材材料占据据着最重重要的地地位,正极材材料的好好坏,直接决决定了最最终锂离离子电池池产品的的性能指指标。正正极材料料在电池池成本中中所占比比例高达达40%左右。锂离子子电池正正极材料料已成为为制约高高性能锂锂离子电电池发展展的瓶颈颈,另外外,在正极极材料研研究方面面所取得得的进展展,也展示示出锂离离子

27、电池池正极材材料发展展的广阔阔前景。正极材料料正极活性性材料主主要包括括:钴酸锂锂、镍酸锂、锰酸酸锂、镍镍钴酸锂锂、镍钴钴锰酸锂锂及聚阴阴离子型型正极材材料如磷磷酸铁锂锂、磷酸酸钒锂、硅酸钒钒锂和硅硅酸锰锂锂等。现现在市场场主要用用钴酸锂锂,效果果很好,但是钴钴昂贵而而稀少。锰价是是钴的百百分之一一,经过多多年研究究,目前,锰酸锂锂已批量量生产。磷酸铁铁锂也已已进入工工业化生生产阶段段。此外外,有机物-硫复合化合合物,双巯基基类有机机化合物物用作正正极已进进行了较较长时间间的研究究。锂离子电电池一般般选用过过渡性金金属氧化化物为正正极材料料。一方方面过渡渡金属存存在混合合价态,电子导导电性比比

28、较理想想,另一方方面不易易发生歧歧化反应应。作为为锂离子子正极材材料的氧氧化物,常见的的有氧化化钴锂,氧化镍镍锂,氧化锰锰锂和钒钒的氧化化物。常用的氧氧化钴锂锂为层状状结构,由于其其结构比比较稳定定,研究得得比较多多。在理理想层状状LiCCoO2结构中中,Li+和Co3+各自位位于立方方紧密堆堆积氧层层中交替替的八面面体位置置,在充电电和放电电过程中中,锂离子子可以从从所在的的平面发发生可逆逆脱嵌/嵌入反反应。其其合成方方法主要要有高温温固相合合成法和和低温固固相合成成法,另外还还可以采采用溶胶胶-凝胶法法和喷雾雾干燥法法等。为为提高LLiCooO2的容量量,改善其其循环性性能,可采取取以下方

29、方法:掺杂铝铝、铟、镍、锰锰、锡等等元素,改善其其稳定性性,延长循循环寿命命。通过引引入磷、钒等杂杂质原子子以及一一些非晶晶物质,使LiCCoO2的晶体体结构部部分变化化,提高高电极结结构变化化的可逆逆性。在电极极材料中中加入CCa2+或H+,提高电电极导电电性,有利于于电极活活性物利利用率和和快速充充放电性性能的提提高。通过引引入过量量的锉,增加电电极的可可逆容量量。LiiCoOO2理论比比容量为为2744mAhh/g,实际比比容量己己达到1155mmAh/g左右右。其平平均工作作电压高高达3.7V,具有放放电平稳稳、适合大大电流放放电、比比量能高高、循环环性好等等优点。但是是由于钴钴资源匮

30、匮乏、价格高高,从而大大大限制制了钴系系锂离子子电池的的使用范范围,尤其是是在电动动汽车和和大型储储备电源源方面。氧化镍锂锂和氧化化钴锂一一样,为层状状结构。尽管LLiNiiO2比LiCooO2便宜,但氧化化镍锂在在一般情情况下,其中的的镍较难难氧化为为+4价,易生成成缺锂的的氧化镍镍锂;另外,热处理理温度不不能过高高,否则生生成的氧氧化镍锂锂会发生生分解。因此实实际上很很难批量量制备理理想的LLiNiiO2层状结结构。LLiNiiO2主要存存在以下下缺点:(1)难合成成计量比比产物;(2)循环容容量哀退退较快;(3)热稳定定性较差差。LiiNiOO2的热稳稳定性差差是阻碍碍其实际际应用的的最

31、重要要因素之之一。高高温下LLiNiiO2的热稳稳定性直直接影响响到计量量比产物物的合成成。为了了提高LLiNiiO2的耐过过充电性性能和热热稳定性性,可采采用掺杂杂的方法法进行改改性。常常用的掺掺杂金属属有Coo、Mn、 Tii、Al和碱土土金属MMg、Ca、Sr等。掺入MMn可改改善LiiNiOO2的热稳稳定性。同时掺掺入多种种兀素CCo、A1、Mn、Mg等有有利于提提高综合合性能,是LiiNiOO2改性的的发展方方向。也也有添加加石墨插插层化合合物GIICs制制成LiiNiOO2电极,提高了了充放电电可逆性性、工作作电压平平稳性和和Li扩散散系数。LiNNiO22工作电电压范围围为2.5

32、 VV-4.22 V,具有较较好的高高温稳定定性,自自放电率率低,无无污染,与多种种电解液液有着良良好的相相容性,是一种种很有前前途的锂锂离子电电池正极极材料。具备橄榄榄石晶体体结构的的LiFFePOO4是近期期研究的的重点替替代材料料之一,与同类类电极材材料相比比,LiFFePOO4具备更更安全,更环保保且更廉廉价的多多种优势势。它在在充电状状态的稳稳定性超超过了层层状的过过渡金属属氧化物物。然而而,目前普普遍关注注的问题题是LiiFePPO4的低电电导率及及由此而而生的可可逆容量量的瓶颈颈。LiiFePPO4橄榄石石结构中中由于FFeO6共角,无法形形成象共共边结构构中的那那种连续续的Fe

33、eO6网络结结构,因而影影响了锂锂离子的的网络间间流动。目前,人们主主要采用用固相法法制备LLiFeePO44粉体。除此之之外,还有溶溶胶一凝凝胶、水水热法等等软化学学方法。这些方方法都能能得到颗颗粒细、纯度高高的LiiFePPO4粉体。LiFFePOO4近期有有许多重重大突破破:在合成成电极材材料时添添加分散散均匀的的金属粉粉末(铜或银银);掺杂金金属(如:铌离子子Nb5+)与锂离离子形成成超共价价键及LLiFeePO44纳米晶晶体的合合成等。此外,高温状状态下的的电化循循环也是是增加可可逆容量量的有效效途径之之一。通通过有效效的结构构控制, LiiFePPO4的电导导率可提提高1008倍。

34、掺掺杂金属属离子的的磷酸铁铁锂电导导率可提提高8个数量量级,明显优优于其它它的材料料。此外外,高的能能量密度度、低廉廉的价格格、优异异的安全全性使其其特别适适用于动动力电池池材料。它的出出现是锂锂电池材材料的一一项重大大突破,成为各各国竞相相研究的的热点。负极材料料锂离子电电池与锂锂二次电电池的最最大不同同在于前前者用嵌嵌锂化合合物代替替金属锂锂作为电电池负极极,因此此锂离子子电池的的研究开开发很大大程度上上就是负负极嵌锂锂化合物物的研究究开发。负极活活性材料料主要包包括:石墨、硬炭、软炭。主要用用经过专专门加工工的所谓谓人工石石墨。碳材料是是人们最最早开始始研究并并应用于于锂离子子电池的的生

35、产中中,至今今仍为大大家关注注和研究究的重点点之一。碳材料料通常是是无序结结构,结晶度度(或石墨墨化度)低,晶粒尺尺寸小,晶面距距较大,与电解解液的相相容性较较好,可以在在碳酸丙丙烯酯有有机电解解液体系系中正常常工作,但首次次充放电电不可逆逆容量较较高,输出电电压较低低,无明显显的充放放电平台台电压。碳材料料根据其其结构特特性可分分成两类类:易石墨墨化碳及及难石墨墨化碳,也就是是通常所所说的软软碳和硬硬碳。与与软碳相相比,通常硬硬碳的晶晶粒较小小,晶粒取取向更为为不规则则,晶面面间距较较大,一般在在0.335-00.400nm,而软碳碳则为00.355nm左左右。另另外,硬碳通通常密度度较小,

36、表面多多孔。由由于软碳碳与石墨墨的结晶晶性比较较类似,一般认认为它比比硬碳更更容易插插入锂,即容易易充电,安全性性也更好好些。与未石墨墨化的碳碳材料相相比,石墨导导电性好好,结晶度度较高,具有良良好的层层状结构构,更适合合Li+离子的的脱/嵌,形成LiiC6锂-石墨层层间插入入化合物物Li-GICC。材料料的充放放电可逆逆容量可可达到3300mmAh/g以上上,接近LiiC6的理论论比容量量3722mAhh/g,充放电电效率通通常在990%以以上,不可逆逆容量一一般低于于50mmAh/g,锂在石石墨中的的脱/嵌反应应或脱/嵌容量量主要发发生在000.25VV左右(相对于于Li/Li+),具有良

37、良好的充充放电电电压平台台,与提供供锂源的的正极材材料如LLiCooO2、LiiNiOO2、LiiMn22O4等匹配配性较好好,所组成成的电池池平均输输出电压压局,因负极极不可逆逆容量额额外需要要消耗的的正极材材料较少少,是一种种性能较较好的锂锂离子电电池负极极碳材料料,目前前生产的的锂离子子电池已已大量采采用石墨墨类碳材材料作为为电池的的负极。石墨包包括人工工石墨和和天然石墨墨两大类类。锡的氧化化物包括括氧化亚亚锡、氧氧化锡及及其混合合物都具具有一定定的可逆逆储锂能力,储锂容量比比石墨材材料高得得多,可可达到5500mAAh/gg以上,但首次次不可逆逆容量也也较大,其中采采用低压压气相沉沉积

38、法制制备的晶型型氧化锡锡(SnOO2)的循环环性能比比较理想想,充放放电循环环1000次容录录几乎不不衰减,而氧化化亚锡(SnO)以及采采用溶胶胶凝胶法法及简单单加热制制备的氧氧化锡的的循环性性能都不不理想。通过向向锡的氧氧化物中中掺入BB、P、A1及及金属元元素的方方法,制制备出非非晶态(无定形形)结构的的锡基复复合氧化化物通式为为SnMMxOy(x1),其可逆逆容量达达到600mAAh/gg以上,体积比比容量大大于22200mmAh/cm33,是目前前碳材料料负极(5000-12200mmAh/cm3)的2倍以上上,循环环性能也也较好,以LiiCoOO2为正极极组装的的电池在在2.8-4.

39、11V电压范范围内充充放电循循环1000次后后,容量仍仍保持990%以以上,显显示出应应用前景景,该材材料目前前的问题题是首次次不可逆逆容量仍仍较高,充放电电循环性性能也有有待进一一步改进进、提高高。含锂过渡渡金属氮氮化物是是在氮化化锂Lii3N这种高高离子导导体材料料(电导率率为100-2S/ ccm)研究基基础上发发展起来来的,也也具有高高离子导导电性和和过渡金金属价态态可变性性,在结结构上可可分为反反CaFF2型和Lii3N型两种种,最具具代表性性的材料料分别为为Li7MnNN4和Li3-xCooxN等。Lii7MnNN4属于反反CaFF2型结构构锂过渡渡金属氮氮化物(其通式式为Lii2

40、n-11M Nn,M代表过过渡金属属,充放放电过程程中,过过渡金属属价态发发生变化化来保持持电中性性。该材材料比容容量比较较低,约约为2000mAAh/gg,但循循环性能能良好,充放电电电压平平坦,没没有不可可逆容量量,特别别是这种种材料作作为锂离离子电池池负极时时,还可可以采用用不能提提供锂源源的正极极材料与与其匹配配用于电电池。LLi3-xCooxN属于Lii3N型结构构锂过渡渡金属氮氮化物(其通式式为Lii3-xxCoxN,M为Co、Ni、Cu),该材材料比容容量高,可达到到9000mAhh/ gg,没有有不可逆逆容量,充放电电平均电电压为00.6VV左右,同时也也能够与与不能提提供锂源

41、源的正极极材料匹匹配组成成电池。目前这这种材料料的脱嵌嵌机理及及充放电电循环性性能等还还有待进进一步研研究。电解质锂离子电电池电解解液的选选择非常常重要,因为负负极表面面与电解解液反应应生成保保护膜而而影响电电池特性性。要求求在高、低温下下离子传传导性好好,在正、负极上上要耐电电化学氧氧化、还还原,对对电极渗渗透性好好。为此此一般使使用环状状碳酸酯酯如碳酸酸乙烯酯酯、碳酸酸丙烯酯酯和链状状碳酸酯酯如碳酸酸二甲酯酯、碳酸酸二乙酯酯、碳酸酸甲乙酯酯作混合合溶剂,把电解解质盐溶溶解其中中,制成电电解液。电解质质盐有无无机盐和和有机盐盐,无机盐盐有高氯氯酸锂、四氟硼硼酸锂、六氟砷砷酸锂和和六氟磷磷酸锂

42、,其中六六氟磷酸酸锂最为为常用。有机盐盐有三氟氟甲基磺磺酸锂、二,三氟甲甲基磺酸酸氨基锂锂等。电电解液实实际是液液体电解解质,在其中中加入单单体,聚合后后可以制制成固体体电解质质即成所所谓聚合合物电解解质。从从而可以以制造出出所谓全全固体的的聚合物物锂离子子电池,其更小小巧、安安全、易易加工任任意形状状,被称之之为第二二代锂离离子电池池。粘合剂粘合剂是是用于把把正、负负极活性性物质涂涂于作为为集电体体的金属属箔上,是制作作锂离子子电池所所特有的的技术。要求粘粘接好、柔软、耐电解解液、耐耐氧化还还原、成成膜均匀匀的粘合合剂。常常用高分分子粘合合剂,如聚偏偏氟乙烯烯、聚四四氟乙烯烯、偏氟氟乙烯-四

43、氟乙乙烯-全氟丙丙烯共聚聚物、苯苯乙烯-丁二烯烯共聚物物和聚亚亚胺等。隔膜为防止正正负极短短路,与其他他电池使使用纸或或无纺布布不同,锂离子子电池使使用聚乙乙烯系多多微孔的的薄膜作作为隔膜膜。其耐耐电解液液、不吸吸水、电电绝缘好好、离子子传导性性好在550m厚以下下机械强强度仍高高,特别是是热可融融性有特特殊功能能,如1300左右,膜的微微孔闭合合,电池放放电自动动停止,能确保保电池安安全。3、中国国锂离子子电池主主要生产产企业现现状(1)苏苏州星恒恒电源有有限公司司苏州星恒恒是联想想投资有有限公司司、中科科院物理理研究所所、成都都地奥集集团等联联合发起起设立的的高新技技术企业业,公司司注册资

44、资本 882000 万元元人民币币,现有有员工 5000 余人人。公司司主营业业务是大大容量、高功率率型锂离离子动力力电池的的生产及及销售,主要应应用在电电动自行行车、照照明设备备、医疗疗设备、电动工工具等领领域。 该公司司是国内内动力锂锂电池产产品线投投资规模模最大的的企业,目前产产能为 36000 万万Ah/年。其其大容量量( 110Ahh 电池池)、高高功率( 7.5Ahh )锂锂离子电电池在 20004 年年 111 月顺顺利通过过美国 UL 认证,为中国国的动力力锂电池池进军海海外市场场打下基基础。 中科院物物理所近近 155 年的的技术储储备,多多年来在在 8663、9973、发改

45、委委等项目目的支持持给星恒恒打下了了坚实的的技术基基础。在在研发上上的持续续投入,国际技技术交流流,高端端技术人人才的引引进使星星恒在核核心技术术上始终终与国际际接轨,并已把把多项国国内外自自主知识识产权的的技术专专利应用用星恒的的锂电池池产品、生产工工艺上。星恒主要要生产大大容量、高功率率型电池池及电池池组,为为各个行行业提供供各类移移动能源源解决方方案。多多年的行行业积累累塑造了了一支专专业化的的产品工工程队伍伍。能够够快速的的按客户户需求开开发各类类基于锂锂电池的的移动能能源解决决方案。在电动动自行车车、照明明行业、电动工工具、医医疗设备备、电动动汽车等等领域都都有成功功的案例例。数码码

46、移动电电源用于于给中小小功率的的移动数数码产品品如手机机、数码码摄像机机,数码码相机,MP33、MPP4和游游戏机等等供电和和充电,充电电电压具有有5V,5.33V和88.4VV三种,适用于于市场上上大部分分的数码码产品。星恒电源源承担的的国家级级课题研研究项目目如下: 1、“8863”新材料料领域重重点课题题:新型型正极材材料的研研究(220011-20005)2、“9973”绿色能能源材料料的基础础研究 (20003-20005)3、“国国防9773”高高比能负负极材料料的基础础研究(20000-220044)4、“8863”电动汽汽车重大大专项课课题:高高功率锂锂离子电电池及其其管理模模

47、块(220022至今)5、“8863”纳米专专项课题题:纳米米负极材材料的研研究与开开发(220033-20005)6、国家家发改委委新材料料产业化化示范工工程(220033至今)7、江苏苏省科技技成果转转化专项项资金项项目(220055-20007)(2) 深圳雷雷天能源源集团有有限公司司雷天公司司采用水水性粘结结剂代替替“PVDDF粘结结剂”制造大大功率、高容量量锂离子子可充电电电池的的生产型型企业。一九九九八年成成立。 雷天公司司最具代代表性的的成熟产产品有:LCPP、LFFP、 LMPP、LPP等系列列电池产产品,其其单体容容量从 30AAH 到到10000AHH、100000AAH;

48、其其单体电电压从 3.66V 到到 122V、224V、 488V。公司在 20006 年年九月迁迁新厂,20007 年年起,每每年生产产能力将将由原来来的 115000 万安安时提高高到 1150000 万万安时量量。(3)深深圳比亚亚迪股份份有限公公司比亚迪股股份有限限公司创创立于119955年,是是一家香香港上市市的高新新技术民民营企业业,现拥拥有ITT和汽车车两大产产业群。比亚迪迪在广东东、北京京、上海海和西安安等地区区建有七七大生产产基地,总面积积将近11,0000万平平方米,并在美美国、欧欧洲、日日本、韩韩国、印印度、台台湾、香香港等地地设有分分公司或或办事处处,现员员工总数数已超

49、过过13万万人。IIT零部部件主要要产品包包括锂离离子、镍镍镉、镍镍氢充电电电池, 液晶晶显示屏屏,塑胶胶机构件件,镁铝铝合金,柔性电电路板,摄像头头,马达达。 汽汽车产品品涵盖从从8000cc到到24000ccc的各种种高、中中、低端端系列轿轿车,以以及电动动汽车和和电动自自行车。比亚亚迪发展展10余余年来,年销售售额以超超过700%的平平均速度度增长,日产充充电电池池3000万粒,全球平平均每四四台移动动电话中中就有一一台使用用比亚迪迪生产的的电池。比比亚迪已已成为全全球领先先的移动动电话零零部件制制造商和和解决方方案供应应商,也也是诺基基亚和摩摩托罗拉拉的优秀秀供应商商,并在在汽车领领域

50、迅猛猛发展,20008年99月211日公司司主打中中级轿车车F3上上市,标标志着比比亚迪又又向前迈迈出了一一大步,同时比比亚迪也也获得了了很多的的荣誉:20000年111月比比亚迪成成为MOOTORROLAA第一个个中国锂锂离子电电池供应应商,220011年获得得深圳市市工商领领域“百百强企业业”称号号,20002年年获得全全国电子子百强企企业称号号,20005年年获中国国科技1100强强企业称称号,220055年获得得中国五五百强企企业称号号,20006年年01月月,CCCTVV20005创新新盛典汽车类类自主创创新奖比亚迪迪F3(国家知知识产权权局、中中国中央央电视台台)。(4)河河南环宇

51、宇电源股股份有限限公司(海普赛赛)环宇电源源股份有有限公司司创立于于19882年,总部位位于河南南新乡市市。主要要从事二二次电池池的研发发、生产产、销售售。公司司职员总总数已达达1万多多人,其其中研发发人员4400人人。公司已取取得ISSO90001:20000版质质量体系系认证、ISOO40001环境境管理体体系人证证、美国国UL和和欧洲CCE产品品安全认认证。119988年被省省政府批批准为镍镍氢电池池重点产产业化基基地、被被省科委委批准为为河南省省高新技技术企业业;19999年年锂离子子电池被被国家火火炬中心心列为国国家级火火炬项目目,同时时又被认认定为国国家级火火炬计划划重点高高新技术

52、术企业;20002年99月环宇宇铅酸电电池通过过电力工工业部电电力设备备及仪表表质量检检验测试试中心的的检验,并同时时获得了了信息产产业部通通信电源源产品入入网证。公司于220055年开始始开发动动力锂离离子电池池及相关关材料磷酸酸铁锂,在20006年年下半年年完成磷磷酸铁锂锂生产线线,并开开始批量量生产磷磷酸铁锂锂材料和和磷酸铁铁锂锂离离子电池池。目前前磷酸铁铁锂锂离离子电池池包括:圆柱型型电动工工具用动动力锂离离子电池池,方型型电动工工具用动动力锂离离子电池池,矿灯灯用磷酸酸铁锂锂锂离子电电池以及及方型聚聚合物软软包装动动力锂离离子电池池及塑胶胶硬壳动动力锂离离子电池池,尤其其是用于于电动

53、车车2000Ah磷磷酸铁锂锂锂离子子电池包包已得到到了国内内外很多多客户的的认可并并批量使使用。(5)天天津力神神电池股股份有限限公司天津力神神电池股股份有限限公司是是一家拥拥有自主主知识产产权核心心技术的的,专业业从事锂锂离子蓄蓄电池技技术研发发、生产产和经营营的股份份制高新新技术企企业。公公司位于于天津新新技术产产业园区区华苑产产业区,占地88.5万万平方米米,成立立于19997年年12月月25日日,注册册资本88.5亿亿元人民民币,总总资产228亿元元人民币币。目前前公司已已具有22.5亿亿只电池池的年生生产能力力,产品品包括圆圆型、方方型、聚聚合物和和塑料软软包装、动力电电池四大大系列

54、几几百个型型号。力力神公司司以自主主知识产产权和创创新机制制为依托托,加上上国家移移动通信信国产化化配套政政策的大大力支持持,在短短短几年年时间里里迅猛发发展,成成为迄今今国内投投资规模模最大、技术水水平最高高的锂离离子蓄电电池专业业生产企企业,并并跻身世世界锂电电行业前前列。力神公司司自成立立以来,秉承技技术质量量、国际际一流、绿色能能源、造造福人类类的经营营理念,坚持高高端市场场定位,致力于于为客户户提供整整体电源源解决方方案。通通过不断断地技术术攻关,产品性性能和质质量已达达到世界界一流水水平,并并顺利通通过了IISO990011:20000版版国际质质量体系系认证、CE认认证、UUL认

55、证证以及IISO1140001环境境管理体体系认证证。公司司从实际际出发,着眼长长远,将将产品市市场定位位于以优优质产品品为整机机厂家直直接配套套,获得得了摩托托罗拉、三星等等认证证证书。过过硬的质质量为力力神赢来来了良好好的口碑碑。目前前,力神神已在北北美、欧欧洲、台台湾、香香港等地地区设立立了分支支机构,建立起起覆盖国国内和国国际的强强大营销销网络。在产业化化建设过过程中,力神公公司深刻刻认识到到培育拥拥有自主主知识产产权的核核心技术术的重要要性,始始终高度度重视技技术研发发工作,不断增增加研发发投入,做到生生产一代代、研发发一代、储备一一代。公公司获准准设立博博士后科科研工作作站、国国家

56、级企企业技术术中心,20005年还还建成了了具备国国际一流流水平的的安全测测试中心心,这些些都为增增强企业业发展后后劲提供供了保障障。(6)北北京盟固固利动力力科技有有限公司司中信国安安盟固利利(简称称MGLL)位于于北京中中关村高高科技园园区,投投资方为为中国中中信集团团公司所所属的中中信国安安集团公公司。MMGL始始建于220000年4月,主主要从事事锂离子子二次电电池关键键材料和和高能量量密度动动力锂离离子二次次电池的的研发、生产与与销售,此外MMGL还还从事动动力锂电电池应用用技术、天然化化学物质质分离与与提纯技技术等方方面的研研究开发发。MGL目目前是国国内最大大的锂电电池正极极材料

57、钴钴酸锂和和锰酸锂锂的生产产厂家,同时也也是国内内外唯一一大规模模生产动动力锂离离子二次次电池的的厂家。经过近近十年的的努力,MGLL已经发发展成为为业务涉涉及技术术开发、产品生生产和销销售以及及投资等等方面的的综合性性大型高高新技术术企业,并形成成了从锂锂电池材材料和锂锂电池,到电动动汽车研研发与生生产的完完整产业业链。在行业知知名专家家教授的的带领下下,MGGL形成成了一支支以硕士士、博士士为主的的高素质质科研队队伍,承承担完成成了多项项国家和和省部级级重大科科技项目目,取得得了一系系列重要要的研究究成果,曾荣获获一项国国家科技技进步二二等奖和和三项北北京市科科学技术术一等奖奖。MGGL已

58、获获得数十十项国内内和国际际专利授授权,形形成了具具有自主主知识产产权的核核心技术术体系,完成了了“钴酸锂锂”国家标标准和“锰酸锂锂”行业标标准的制制定任务务,并被被批准为为国家博士士后科研研工作站站、北京京市企业业技术中中心。MGL高高度重视视产品质质量和环环境保护护,已通通过国际际ISOO90001:220000质量管管理体系系认证、ISOO140001环环境管理理体系认认证,产产品已通通过美国国UL、欧盟CCE认证证。MGGL动力力锂电池池连续55年通过过了国家家权威机机构全面面的安全全和性能能检测。由于产产品安全全性能突突出,MMGL开开发的大大容量锰锰酸锂动动力电池池被北京京奥组委委

59、确定为为20008北京京奥运纯纯电动公公交车的的独家供供应产品品。随着全球球石油资资源紧张张、大气气环境污污染加剧剧,节能能环保的的电动汽汽车已被被世界公公认为221世纪纪汽车工工业改造造和发展展的主要要方向。MGLL以“人与地地球的和和谐”为发展展理念,将充分分发挥在在动力锂锂电池技技术和产产业方面面的优势势,积极极与国际际大型企企业联手手整合电电动汽车车核心技技术,加加速推动动全球节节能环保保的电动动汽车产产业进程程,为世世界节能能环保事事业做出出应有的的贡献。(7)TTCL金金能电池池TCL金金能电池池有限公公司创建建于19999年年,是TTCL集集团股份份有限公公司旗下下的一家家专业研

60、研发、设设计、生生产高能能量锂离离子电池池企业。公司通通过建立立强大的的研发、品控、工艺和和管理团团队,提提升制造造能力;不断发发展核心心技术和和工艺,力求成成为国内内领先的的锂离子子电池设设计商、制造商商和供应应商。公司司注重发发展知识识产权,并拥有有自主的的核心技技术专利利。公司司目前已已通过IISO990011/20000质质量认证证体系、ISOO140001环环境认证证体系、UL、CE认认证和欧欧洲ROOSH检检测,并并且在公公司广泛泛推广应应用六西西格玛系系统工具具、改善善流程,改进工工艺,迈迈向零缺缺陷。 公司一一流的技技术、工工艺能力力、生产产组织和和管理,足够支支持我们们为客户

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