鋰離子電池電解液產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展

1、 儲(chǔ)能 電池 電解液 儲(chǔ) 能 科 學(xué) 與 技 術(shù) 年第 卷 組分以滿(mǎn)足應(yīng)用需要，本文將這類(lèi) 電解液稱(chēng)為功能 為 了保持 經(jīng) 濟(jì)長(zhǎng) 期穩(wěn) 定 高速 增長(zhǎng) ，必須 保 證充 性 電解液 。市場(chǎng)上此類(lèi) 電解液也形成了豐富的產(chǎn)品 足 、穩(wěn) 定 、經(jīng)濟(jì) 、 安全 的 能源 供給 ，但 全 球化 石 能 系列 （ 表 ） ，主要 包括 高 倍率 電解 液 、低溫 電解 液 、 源 日漸 枯 竭 ，能源 問(wèn)題 已成 為 影 響各 國(guó)經(jīng) 濟(jì)增 長(zhǎng) 和 高溫 電解 液 、 防過(guò)充 電解液 和 阻燃 電解 液 等 。 地 區(qū)局 勢(shì)穩(wěn) 定 的重 要 因素 。發(fā) 展太 陽(yáng)能 、風(fēng) 能 、地 以低 溫 電解 液 為例

2、，一般 采用 碳酸 酯 與羧 酸 酯 熱 、潮 汐 能和 生物 質(zhì) 能源等 綠 色可 再 生 能源 已成 為 混合 溶 劑體 系 ，這 是 由于羧 酸 酯 （ 如 、 、 國(guó)家戰(zhàn)略。然而綠色能源受 自然條件影響較大，如 等 ）一 般 具有 較低 的黏度 和較 高 的介 電常數(shù) ，且 凝 太 陽(yáng) 能 、風(fēng) 能受天 氣 影 響 ，潮 汐 能受 時(shí) 間控 制 ，地 固點(diǎn)明顯低于碳酸酯， 這些特點(diǎn)在低溫下尤為重要。 熱 能受 地 質(zhì)條 件 限制 。所 以，新 型綠 色 能源 的廣 泛 研 究表 明，在 常規(guī) 碳 酸酯 溶劑 中引入 適量 羧 酸 酯 ， 應(yīng) 用離 不 開(kāi) 電化 學(xué)儲(chǔ) 能 系統(tǒng) 。 可

3、以顯著 提升 電池 的低溫 性 能 。 鋰離 子 電池 已成為 與鈉 硫 電池 、液 流 電池 并 列 的儲(chǔ) 能 電池 。 年 美 國(guó) 儲(chǔ) 能 公司 開(kāi)發(fā) 了全 球最 大 的鋰 離子 電池儲(chǔ) 能系 統(tǒng) ，并 在美 國(guó)西 弗吉 尼 表 功能性 電解 液市場(chǎng)主要產(chǎn) 品 亞投入使用 ，該公司 目前 已建及在建的鋰離子電池 儲(chǔ) 能項(xiàng) 目高達(dá) 。在我 國(guó)，鋰 離 子 電池儲(chǔ) 能應(yīng) 用 也發(fā) 展迅 速 ，由財(cái) 政部 、科 技 部和 國(guó)家 電 網(wǎng)啟 動(dòng) 的位 于 河 北省 張北 縣 的 國(guó)家 “ 風(fēng) 光儲(chǔ) 輸 ”示 范工 程 于 年投 入 運(yùn)營(yíng) ，集 風(fēng) 電 、光 伏發(fā) 電、儲(chǔ) 能及 智 能調(diào)度 輸 電四位

4、 一體 ， 總投 資 億 元 。 該 工程采 用 的儲(chǔ) 能系 統(tǒng) 由 套液 流 電池 系統(tǒng) 和 套 磷酸 鐵鋰 電 池 系統(tǒng) 組 成 ，其 中鋰 電池系 統(tǒng) 分別 由比亞迪 、 、 中航 鋰 電和 萬(wàn) 向提供 。 國(guó)泰 華 榮開(kāi) 發(fā) 的磷 酸鐵 鋰儲(chǔ) 能 電池 電解 液 ，能滿(mǎn) 足 次循 環(huán) 要求 （ 圖 ） ， 且可 在 較 寬溫度 下 工 作 。 圖 石墨 電池循環(huán)性 能圖 功 能 性 電解 液 某些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)鋰離子 電池 的某些特定 功能提 出了較高要求 ，如北方寒冷地區(qū)使用的電池 產(chǎn) 品應(yīng)具備優(yōu)異的低溫性能，熱帶地區(qū)使用的鋰離 子 電池則 要 表現(xiàn) 出較 好 的 高溫穩(wěn) 定性等

5、。這些 滿(mǎn)足 特殊領(lǐng)域要求的鋰離子 電池對(duì) 電解液的要求也與普 通 鋰 離 子 電池 電解 液不 同 ，需要 加入 不 同 的功 能性 第 期 王 峰等：鋰離子電池 電解液產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展 結(jié) 語(yǔ) 電解液作為 電池 的關(guān)鍵材料 ，其發(fā)展方 向即不 斷滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì) 電池 的更高期望 。高能量密度、寬應(yīng) 用范圍、高安全性是鋰離子電池發(fā)展的三大主線(xiàn) 。 我 國(guó)電解液企業(yè)應(yīng)注重具有 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn) 品或 技 術(shù) 的研發(fā) ，可 以關(guān)注 以下 幾個(gè) 方 面 。 （ ）高 電壓 電解液 開(kāi) 發(fā) ， 以滿(mǎn) 足 高能量 高 功率 （ ） 鋰 離子 電池 的需要 。常 規(guī)鋰 離 子 電池 電解液 采 用碳 。開(kāi) 發(fā) 以

6、 圖 石墨 （ ）和 ， 石墨 電池 （ ）在低溫 酸酯 溶 劑體 系 ，其耐 壓 極 限是 下 的 放 電性 能 （ ） （ ） 上的高 電壓 電解液 已成為電解液企業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)， 以滿(mǎn) 足 電池 高 電壓充 電的需要 。高 電壓 電解 液 的設(shè) 計(jì) 思 路 是提 高 電解 液 組 分 的抗 氧 化 性及 電極 電解 液界 面 的穩(wěn) 定性 ，主 要途 徑 是開(kāi) 發(fā)氟 代溶 劑 、砜類(lèi) 鋰離子電池電解液行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 目前鋰 離 子 電池 電解液 尚無(wú) 相應(yīng) 的國(guó) 際、 國(guó)家 溶劑 、腈類(lèi)溶劑 以及發(fā)展新型成膜添加劑。 （ ）新 型鋰 鹽 的開(kāi) 發(fā) ，以解 決 熱 穩(wěn) 定差 、 遇水敏感和無(wú)法回收的

7、問(wèn)題 。 （ ）新型 溶劑 體系 的開(kāi)發(fā) ， 以提 高鋰 離子 電池 標(biāo)準(zhǔn)， 僅有 一項(xiàng) 化工 行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn) 六 氟磷 酸鋰 電解 液 ， 的高低 溫性 能 和安 全性 。 于 年發(fā)布并實(shí)施。 國(guó)泰華榮主持起草 了兩項(xiàng)行 （ ）新體 系 電解質(zhì) （ 如離 子液 體 電解 質(zhì) 、凝膠 業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （ 鋰離子電池用 電解液和 鋰離子電池用 電解液溶劑 ） ，目 前 已進(jìn)入報(bào)批階段。以上三項(xiàng)標(biāo) 聚 合物 電解 質(zhì) 等 ）的開(kāi) 發(fā) ， 以消 除有機(jī) 液 體 電解 質(zhì) 高 溫下 易揮 發(fā) 、易燃 燒 的安 全 隱患 。 準(zhǔn) 的主 要 內(nèi)容見(jiàn) 表 。 隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的爆發(fā)，電解液市場(chǎng)需求 表 鋰離子 電池

8、電解 液行業(yè)標(biāo) 準(zhǔn) 旺盛，未來(lái)幾年 電解液產(chǎn)業(yè)將保持高速增長(zhǎng)。動(dòng)力 電池電解液和高電壓 、高安全性 電解液將成為企業(yè) 新 的增 長(zhǎng) 點(diǎn) 。具有 規(guī)模 優(yōu)勢(shì) 和大 客 戶(hù)資源 的 品牌企 業(yè)的地位很難被撼動(dòng) ，不具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)和研發(fā)實(shí)力 的中小 型企 業(yè)將 更難 生 存 。 參 考 文 獻(xiàn) 】 ， ， ， （ ） ： 【 】 ， ， （ ） ： 【 ， ， ， （ ） ： 】 （ 吳 宇平 ） ， （ 袁翔 云 ） ， （ 董 超） ， （ 段翼 洲 ）鋰離 子 電池 應(yīng)用 與 實(shí)踐 （ 第 二 版 ）【 】 ： ， 】 ， ， （ ） ： 【 ， ， ， ： 儲(chǔ) 能 科 學(xué) 與 技 術(shù) 年第 卷

9、 ， ， ， ， ： ， ， （ ） ： 【 】 ， ， ， ， ， （ ） ： 】 ， ， ， ， ， （ ） ： ， ， ： ， ， （ ） ： 】 ， ， ： ， ， （ ） ： 】 ， ： ， ， （ ） ： ， ， ， （ 朱玉 松 ）高性 能鋰 離 子 電池 聚合 物 電解 質(zhì) 的制 備及 研 究 】 ， 【 】 ， ， （ ） ： （ ） ， ， ： （ 墨 柯 ） 鋰 離 子電池 電解液 產(chǎn) 業(yè)分 析 【 】 （ 新材 料 產(chǎn)業(yè) ） ， （ ） ： ， ， （ ） ： 】 ， ， ， ， ， （ ） ： ， ， ， ， ， ， ， （ ） ： ， ， ， ， ） ： ， ， 天

10、能動(dòng) 力明年將新增 條生產(chǎn)線(xiàn) ，攜手 中移動(dòng)打造 智能云 電池 動(dòng)力 電池制造商天能動(dòng)力上半年鋰 電池銷(xiāo)售收入 億元，大增 倍 ，近五年亦維持近 倍的年 復(fù)合增長(zhǎng)率。預(yù)計(jì)明年將至少新增 條生產(chǎn)線(xiàn) ，總產(chǎn)能 。鋰電電芯 日產(chǎn)水準(zhǔn)可達(dá) 萬(wàn)只，滿(mǎn)足 萬(wàn)至 萬(wàn)輛 電動(dòng)汽車(chē)使用 。此外，天能正與中移動(dòng)合作研發(fā) “ 云電池 ” ，該產(chǎn)品擁有 定位、實(shí)時(shí) 追蹤等功能，可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛追蹤 、電池防盜 。未來(lái)還將通過(guò)連接互聯(lián)網(wǎng)，為車(chē)主尋找充 電站、停車(chē)場(chǎng)及維 修服 務(wù) 。 集團(tuán)董事局主席張?zhí)烊伪硎?，隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng) 的持續(xù)火爆 ，動(dòng)力鋰 電池 的春天 已經(jīng)來(lái)到，預(yù)計(jì) 明年仍將保持較快的增長(zhǎng)速度 ，集 團(tuán)仍可保持翻一番 的銷(xiāo)售表現(xiàn)。而現(xiàn)時(shí)鋰 電池的旺盛市場(chǎng) ，極易使部 分 小型 企 業(yè)盲 目擴(kuò) 張產(chǎn) 能過(guò)剩 ，最 終 導(dǎo)致 行 業(yè)整 合 。他認(rèn) 為 ，動(dòng)力 提 升 的瓶 頸 已在 天 能 動(dòng)力 實(shí) 驗(yàn) 室實(shí) 現(xiàn) 突破 ，今年 也 已開(kāi) 始批 量 生產(chǎn) ，市場(chǎng) 供 不應(yīng) 求 ?，F(xiàn) 時(shí)集 團(tuán)鋰 電池 總產(chǎn) 能 為 ，明年將 至 少新 增 條 生產(chǎn) 線(xiàn) ，總產(chǎn) 能 ，即屆 時(shí)產(chǎn) 能 可提 升 八成 。相 關(guān) 生產(chǎn) 線(xiàn) 已在 設(shè)計(jì) 當(dāng) 中 ，或 于 年 上半 年 投入 使用。 除提升 電池 比能量、安全性外 ，集 團(tuán)亦看重 電池管理系統(tǒng) （ ）的提升，首批 電池配套電源管理 系統(tǒng)