川观新闻记者 徐莉莎


7月21日至23日

2022世界动力电池大会将在四川宜宾举行

说到电池

你第一个想到的是什么？

日常生活中

各式遥控器、电子钟、玩具中的

干电池

……

但今天我们的主角

是近年来异军突起

并迅速成为“热门”选手的——动力电池


相较于传统电池

动力电池容量大、重量轻、能量密度高

主要为电动车等大功率设备供能

可有效降低对燃油的依赖

越来越多的车辆开始装备上动力电池

穿梭于大街小巷中


在通信、航空航天、消费电子产品

与军用产品中

也都有动力电池的身影


我国动力电池生产规模位居世界第一

2021年动力电池装机量为139.98GWh

较去年增长达165%

约占全球装机量的47%


目前动力电池主要指锂离子电池

锂电池是怎么构成的？

让我们一起翻开川观“池”典

↓↓↓

锂电池主要由四大部分组成：

正极、负极、电解液和隔膜

电池正极一般为含锂化合物，占据主要地位的是磷酸铁锂和三元正极材料。在当前的电池材料体系中，正极材料是锂电池成本占比最高的构成部分，达到30—40%，很大程度上决定了电池的成本。


同时，正极材料也是影响电池性能的关键，对于电池的能量密度、循环寿命、安全性等具有直接影响，有“一代正极，一代电池”的评价。


不同的正极材料对应着不同的能量密度，确定了一种正极材料，基本也就决定了电池性能的上限。


正负极材料都有储锂的作用，正极是提供活性锂的主要材料，负极则主要起到脱嵌载体的作用。

 

电解液由溶剂、电解质（锂盐）和添加剂组成，其中锂盐是电解液的核心组成部分，当前的主流锂盐为六氟磷酸锂（LiPF6），溶剂主要是碳酸酯类有机物（PC、EC、DMC等）。


电解液是锂离子传输的重要载体，像一座桥梁，将正负两极连接起来。


电解液的材料对电池的循环、高低温和安全性能有直接影响。目前对于电解液的创新主要体现在对锂盐和新型添加剂的开发。

 

隔膜是一种具有微孔结构的复合有机膜，横亘在正极与负极之间，犹如一道高墙，浸渍在电解液中，起到避免正负极材料接触、防止出现短路的作用，是保障电池安全最重要组件之一。


根据锂电工艺的不同，把隔膜分为湿法隔膜与干法隔膜，其中湿法隔膜更薄，有利于提升动力电池能量密度，目前占据主流席位，市场占比74%。


隔膜多具有热塑性，在高温环境下隔膜发生熔融，微孔关闭，从而达到自动关断目的，在安全性上为电池使用提供了有效保障。

 

承担着越来越重要角色的动力电池

如何发挥它的作用？

↓↓↓

想象一下，在电池的两极上，住着一对神仙眷侣——锂离子和电子，它们常常彼此依偎。但是在特定情况下，即放电与充电的过程中，一旦接上电线，电子就必须沿着电线去往另一极，此时锂离子和电子会短暂分开，然而分开之后的再次相见似乎并没有那么容易：


当外部电源给电池充电时，电子匆匆离开，通过外部电路从正极一路到达负极，觉察到电子的离开，锂离子从正极跳进电解液里，爬过隔膜上弯弯曲曲的小洞，一路循着电子的方向到达负极，与早就在此等待的电子结合在一起。此时电池完成充电。


接上外部电路后，电池开始放电，又是一次“你跑我追”的故事。只是这次方向改变，锂离子从负极一路追随，来到正极与电子拥抱，释放出电能。


在这样一次一次的“跋山”与“涉水”中，电子通过外部电路奔波于两极，锂离子则在电解液中穿过隔膜来回往返。他们每次在正极相聚时，释放出电能；每次于负极相会时，则储存起电能。

在全球锂电产业版图中

四川

是全球锂电产业链上的新明珠


这里

有世界级锂矿资源

硬岩石锂矿资源量位居全国首位


俯瞰四川时代动力电池项目。三江新区党群工作部供图


这里

有世界级锂化工企业

其中

天齐锂业是

全球最大矿石提锂开采企业和承销商


这里

有世界级动力电池生产基地

全球排名前10的头部企业

有3家在川布局


宁德时代宜宾工厂。李强 摄


这里

有具有世界竞争力的锂电产业链

20多家上市公司汇集

80余户行业头部企业

构成覆盖

从矿产开发、基础材料技术加工、

电池材料制造到电芯封装的

全产业链条


7月21日至23日

2022世界动力电池大会将在四川宜宾举行

届时，大众目光将汇聚四川

重要嘉宾云集

专家学者共论

聚焦前沿技术

体验智能业态

这个夏天，让我们相聚宜宾！


点击下图直达2022世界动力电池大会特别报道专题


策划 侯冲 黄颖

文案 徐莉莎

执行 梁庆 王桃

美术设计 杨璐嘉

技术 杨树荣

专业审核 四川大学化学工程学院副研究员 吴振国


【未经授权，严禁转载！联系电话028-86968276】