鋰離子電池行業(yè)市場調(diào)查研究分析報告

1、 2008年鋰離子電池行業(yè)市場調(diào)研報告編寫：陳秋東報告目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc222895898 1鋰離子電池概述 PAGEREF _Toc222895898 h 5 HYPERLINK l _Toc222895899 1.1鋰離子電池定義 PAGEREF _Toc222895899 h 5 HYPERLINK l _Toc222895900 1.2鋰離子電池種類 PAGEREF _Toc222895900 h 8 HYPERLINK l _Toc222895901 1.3鋰離子電池工作原理 PAGEREF _Toc222895901 h 11 H

2、YPERLINK l _Toc222895902 1.4鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn) PAGEREF _Toc222895902 h 11 HYPERLINK l _Toc222895903 1.5鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域 PAGEREF _Toc222895903 h 14 HYPERLINK l _Toc222895904 2、全球鋰離子電池行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r PAGEREF _Toc222895904 h 15 HYPERLINK l _Toc222895905 2.1全球鋰離子電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc222895905 h 15 HYPERLINK l _Toc222895906 2.2全球

3、鋰離子電池市場需求分析 PAGEREF _Toc222895906 h 17 HYPERLINK l _Toc222895907 2.3全球鋰離子電池生產(chǎn)分布情況 PAGEREF _Toc222895907 h 18 HYPERLINK l _Toc222895908 2.4全球鋰離子電池重點(diǎn)廠商動態(tài) PAGEREF _Toc222895908 h 18 HYPERLINK l _Toc222895909 2.5全球鋰離子電池行業(yè)發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc222895909 h 19 HYPERLINK l _Toc222895910 3我國鋰離子電池行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r PAGEREF _T

4、oc222895910 h 20 HYPERLINK l _Toc222895911 3.1我國鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc222895911 h 21 HYPERLINK l _Toc222895912 3.2我國鋰離子電池供需狀況 PAGEREF _Toc222895912 h 21 HYPERLINK l _Toc222895913 3.3我國鋰離子電池出口情況 PAGEREF _Toc222895913 h 22 HYPERLINK l _Toc222895914 3.4我國鋰離子電池重點(diǎn)廠商 PAGEREF _Toc222895914 h 23 HYPERLINK l

5、 _Toc222895915 3.5我國鋰離子電池行業(yè)存在問題 PAGEREF _Toc222895915 h 24 HYPERLINK l _Toc222895916 4. 鋰離子電池原材料市場分析 PAGEREF _Toc222895916 h 25 HYPERLINK l _Toc222895917 4.1鋰離子電池正極材料 PAGEREF _Toc222895917 h 25 HYPERLINK l _Toc222895918 4.1.1正極材料發(fā)展概況 PAGEREF _Toc222895918 h 25 HYPERLINK l _Toc222895919 4.1.2正極材料制備方法

6、 PAGEREF _Toc222895919 h 28 HYPERLINK l _Toc222895920 4.1.3正極材料市場容量 PAGEREF _Toc222895920 h 28 HYPERLINK l _Toc222895921 4.1.4正極材料主要生產(chǎn)廠商 PAGEREF _Toc222895921 h 29 HYPERLINK l _Toc222895922 4.2鋰離子電池負(fù)極材料 PAGEREF _Toc222895922 h 33 HYPERLINK l _Toc222895923 4.2.1負(fù)極材料概述 PAGEREF _Toc222895923 h 33 HYPER

7、LINK l _Toc222895924 4.2.2負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc222895924 h 35 HYPERLINK l _Toc222895925 4.3鋰離子電池隔膜材料 PAGEREF _Toc222895925 h 36 HYPERLINK l _Toc222895926 4.3.1鋰離子電池隔膜概述 PAGEREF _Toc222895926 h 36 HYPERLINK l _Toc222895927 4.3.2隔膜生產(chǎn)工藝 PAGEREF _Toc222895927 h 37 HYPERLINK l _Toc222895928 4.3.3隔膜國際主要生

8、產(chǎn)廠商 PAGEREF _Toc222895928 h 38 HYPERLINK l _Toc222895929 4.3.4國內(nèi)隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc222895929 h 39 HYPERLINK l _Toc222895930 4.3.5國內(nèi)隔膜市場容量分析 PAGEREF _Toc222895930 h 40 HYPERLINK l _Toc222895931 4.3.6國內(nèi)隔膜主要生產(chǎn)企業(yè) PAGEREF _Toc222895931 h 40 HYPERLINK l _Toc222895932 4.3.7鋰離子電池隔膜發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc2228959

9、32 h 41 HYPERLINK l _Toc222895933 4.4鋰離子電池電解液 PAGEREF _Toc222895933 h 41 HYPERLINK l _Toc222895934 （一）鋰離子電池電解液概況 PAGEREF _Toc222895934 h 41 HYPERLINK l _Toc222895935 （二）鋰離子電池電解液種類 PAGEREF _Toc222895935 h 42 HYPERLINK l _Toc222895936 （三）全球鋰離子電池電解液發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc222895936 h 43 HYPERLINK l _Toc222895

10、937 （四）國內(nèi)鋰離子電池電解液發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc222895937 h 45 HYPERLINK l _Toc222895938 （五）國內(nèi)電解液市場需求預(yù)測 PAGEREF _Toc222895938 h 46 HYPERLINK l _Toc222895939 4.5鋰離子電池粘結(jié)劑 PAGEREF _Toc222895939 h 47 HYPERLINK l _Toc222895940 5. 鋰離子電池原料礦資源分析 PAGEREF _Toc222895940 h 47 HYPERLINK l _Toc222895941 5.1鋰資源市場分析 PAGEREF _Toc

11、222895941 h 47 HYPERLINK l _Toc222895942 5.1.1世界鋰資源分布 PAGEREF _Toc222895942 h 47 HYPERLINK l _Toc222895943 5.1.2世界鋰資源開發(fā)現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc222895943 h 49 HYPERLINK l _Toc222895944 5.1.3世界鋰產(chǎn)品消費(fèi)狀況與趨勢 PAGEREF _Toc222895944 h 51 HYPERLINK l _Toc222895945 5.1.4電池級碳酸鋰重點(diǎn)廠商 PAGEREF _Toc222895945 h 52 HYPERLINK l

12、 _Toc222895946 5.2鈷資源市場分析 PAGEREF _Toc222895946 h 53 HYPERLINK l _Toc222895947 5.2.1國內(nèi)鈷生產(chǎn)情況 PAGEREF _Toc222895947 h 53 HYPERLINK l _Toc222895948 5.2.2國內(nèi)鈷消費(fèi)情況 PAGEREF _Toc222895948 h 54 HYPERLINK l _Toc222895949 5.2.3鈷礦進(jìn)出口情況 PAGEREF _Toc222895949 h 55 HYPERLINK l _Toc222895950 5.2.4 2008年鈷市展望 PAGEREF

13、 _Toc222895950 h 55 HYPERLINK l _Toc222895951 5.3鎳資源市場分析 PAGEREF _Toc222895951 h 56 HYPERLINK l _Toc222895952 5.3.1全球鎳市供需狀況 PAGEREF _Toc222895952 h 56 HYPERLINK l _Toc222895953 5.3.2中國鎳市供需狀況 PAGEREF _Toc222895953 h 57 HYPERLINK l _Toc222895954 5.3.3 2008年鎳市展望 PAGEREF _Toc222895954 h 59 HYPERLINK l _

14、Toc222895955 5.4 錳資源市場分析 PAGEREF _Toc222895955 h 60 HYPERLINK l _Toc222895956 5.4.1我國錳礦資源分布與產(chǎn)量 PAGEREF _Toc222895956 h 60 HYPERLINK l _Toc222895957 5.4.2 中國錳礦進(jìn)口情況 PAGEREF _Toc222895957 h 60 HYPERLINK l _Toc222895958 5.4.3硅錳、錳鐵市場供求狀況 PAGEREF _Toc222895958 h 61 HYPERLINK l _Toc222895959 5.4.4 市場前景展望 P

15、AGEREF _Toc222895959 h 62 HYPERLINK l _Toc222895960 6. 鋰離子電池應(yīng)用行業(yè)市場分析 PAGEREF _Toc222895960 h 63 HYPERLINK l _Toc222895961 6.1手機(jī)市場 PAGEREF _Toc222895961 h 63 HYPERLINK l _Toc222895962 6.2手提電腦市場 PAGEREF _Toc222895962 h 64 HYPERLINK l _Toc222895963 6.3電動工具市場 PAGEREF _Toc222895963 h 65 HYPERLINK l _Toc2

16、22895964 6.4電動自行車市場 PAGEREF _Toc222895964 h 67 HYPERLINK l _Toc222895965 6.5電動汽車市場 PAGEREF _Toc222895965 h 69 HYPERLINK l _Toc222895966 7. 鋰離子電池行業(yè)發(fā)展前景 PAGEREF _Toc222895966 h 70 HYPERLINK l _Toc222895967 7.1行業(yè)發(fā)展有利和不利因素 PAGEREF _Toc222895967 h 70 HYPERLINK l _Toc222895968 7.1.1有利因素 PAGEREF _Toc222895

17、968 h 70 HYPERLINK l _Toc222895969 7.1.2不利因素 PAGEREF _Toc222895969 h 71 HYPERLINK l _Toc222895970 7.2行業(yè)發(fā)展前景展望 PAGEREF _Toc222895970 h 72圖表目錄圖1-1：鋰離子電池構(gòu)成材料圖1-2：鋰離子電池正極構(gòu)造圖1-3：鋰離子電池隔膜構(gòu)造圖1-4：鋰離子電池負(fù)極構(gòu)造圖1-5：圓柱型鋰離子電池外觀結(jié)構(gòu)圖圖1-6：方型鋰離子電池外觀結(jié)構(gòu)圖圖1-7：紐扣型鋰離子電池外觀結(jié)構(gòu)圖圖1-8：鋰離子電池的充放電原理圖1-9：鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域圖2-1：2002-2007中國鋰離子電池

18、產(chǎn)量及其增長趨勢圖3-1：2004-2007年中國鋰離子電池需求量發(fā)展趨勢圖3-2：2004-2008中國鋰離子電池產(chǎn)量發(fā)展趨勢圖3-3：2003-2006年中國鋰離子電池出口量發(fā)展趨勢圖5-1：近年世界鋰化學(xué)產(chǎn)品和鋰精礦產(chǎn)量變化圖5-2：2007年中國市場鈷消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖5-3：1992-2007年中國鈷礦進(jìn)出口量對比圖圖5-4：中國鎳礦資源結(jié)構(gòu)圖圖5-5：中國鎳消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖5-6：國際鎳市場消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖5-7：2007年1-12月中國精煉鎳進(jìn)口量統(tǒng)計圖5-8：近四年中國進(jìn)出口錳礦數(shù)量變化圖圖5-9：中國錳系鐵合金產(chǎn)量、進(jìn)出口量與錳礦進(jìn)口量比較圖5-10：近三年中國錳合金產(chǎn)量消費(fèi)圖圖6-1：2005

19、-2007年我國每月新增手機(jī)用戶增長趨勢圖6-2：2005-2009年全球手機(jī)用鋰電池需求量圖6-3：全球NB出貨量及滲透率預(yù)測圖6-4：2005-2009年全球NB用鋰電池需求量圖6-5：全球電動工具電池消耗情況圖6-6：近幾年我國電動自行車電池產(chǎn)量與市場需求量增長情況圖6-7：2005-2010年全球電動自行車出貨量預(yù)估圖6-8：2005-2020年汽車用鋰離子電池市場規(guī)模預(yù)測圖6-9：2005-2020年汽車用鎳氫電池材料市場規(guī)模預(yù)測表1-1：各種電池性能對比表2-1：世界范圍內(nèi)各種二次電池的應(yīng)用情況表2-2：全球鋰電池重點(diǎn)廠商市場占有率表3-1：2007年鋰離子電池行業(yè)強(qiáng)14強(qiáng)企業(yè)表4

20、-1：各種正極材料鋰電池的性能比較表4-2：國內(nèi)鈷酸鋰主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能表4-3：主要負(fù)極材料性能對比表4-4：鋰離子電池隔膜的主要生產(chǎn)廠商及其主要產(chǎn)品表4-5：2007年國際鋰電池隔膜企業(yè)生產(chǎn)能力狀態(tài)表4-6：中國鋰電池隔膜生產(chǎn)能力狀況表4-7：鋰離子電池隔膜市場需求預(yù)測 表4-8：電解液材料組成表5-1：2006年世界鋰儲量和儲量基礎(chǔ)表5-2：2007年中國主要鈷廠產(chǎn)量表6-1：2007-2011年我國藍(lán)牙手機(jī)市場總量及市場份額預(yù)測表6-2：全球電動工具中用鋰電池取代鎳鎘電池需求量預(yù)估表6-3：幾種電動自行車常用電池性能對比表6-3：全球電動工具中用鋰電池取代鎳鎘電池銷售金額預(yù)估1鋰離子電

21、池概述1.1鋰離子電池定義所謂鋰離子電池實(shí)際上是一種鋰離子濃度差電池，正負(fù)兩極由兩種鋰離子嵌入化合物組成。充電時，鋰離子從正極脫嵌經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰態(tài)，正極處于貧鋰態(tài)，同時電子的補(bǔ)償電荷從外電路供給到碳負(fù)極，保證負(fù)極的電荷平衡，放電時則相反，鋰離子從負(fù)極脫嵌，經(jīng)電解質(zhì)嵌入正極（這種循環(huán)被形象的稱為搖椅式機(jī)制）。在正常的充放電情況下，鋰離子在層狀結(jié)構(gòu)的碳材料和層狀結(jié)構(gòu)氧化物層間嵌入嵌出，因為過渡金屬氧化物如LiCoO2、LiNiO2中低自旋配合物多，晶格體積小，在鋰離子嵌入脫嵌時，晶格膨脹收縮性小，結(jié)晶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此循環(huán)性能好，而且充放電過程中，負(fù)極材料化學(xué)結(jié)構(gòu)基本不變，因此從充放

22、電反應(yīng)的可逆性看鋰離子電池反應(yīng)是一種理想的可逆過程。人們將這種靠鋰離子在正負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移來完成電池充放電工作的，獨(dú)特機(jī)理的鋰離子電池形象地稱為“搖椅式電池”，俗稱“鋰電”。圖1-1：鋰離子電池構(gòu)成材料鋰離子電池主要由七部分材料構(gòu)成：（1）電池上下蓋 （2）正極活性物質(zhì)如鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰及其復(fù)合氧化物、磷酸鐵鋰圖1-2：鋰離子電池正極構(gòu)造（3）隔膜：聚乙烯（ PE ）、聚丙稀（ PP ）等組成的一種單層或者多層特殊復(fù)合膜；圖1-3：鋰離子電池隔膜構(gòu)造（4）負(fù)極人造石墨系列、天然石墨系列、焦炭系列等等；圖1-4：鋰離子電池負(fù)極構(gòu)造 （5）電解液碳酸丙稀酯（ PC ）、碳酸乙烯酯（ EC ）、

23、二甲基碳酸酯（ DMC ）、二乙基碳酸酯（ DEC ）、甲基乙基碳酸酯（MEC）等組成的一元、二元或者三元的混合物。 性質(zhì)： 無色透明液體，具有較強(qiáng)吸濕性。應(yīng)用： 主要用于可充電鋰離子電池的電解液，只能在干燥環(huán)境下使用操作（如環(huán)境水分小于20ppm的手套箱內(nèi)）。規(guī)格： 溶劑組成 DMC:EMC:EC =1:1:1 （重量比）LiPF6濃度 1mol/l質(zhì)量指標(biāo)： 密度（25）g/cm3 1.230.03 水分（卡爾費(fèi)休法） 20ppm 游離酸（以HF計） 50ppm 電導(dǎo)率（25） 10.40.5 mscm（6）粘結(jié)劑（7）外殼五金件（鋁/塑殼、蓋板、極耳、絕緣片）1.2鋰離子電池種類根據(jù)鋰離

24、子電池所用電解質(zhì)材料不同，鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池（lithium ion battery，簡稱為LIB）和聚合物鋰離子電池（polymer lithium ion battery，簡稱為LIP）兩大類。兩種電池所用的正負(fù)極材料是相同的，電池的工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同, 鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì), 而聚合物鋰離子電池則以聚合物電解質(zhì)來代替, 這種聚合物可以是“干態(tài)”的，也可以是“膠態(tài)”的，目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。表1-1：液態(tài)與聚合物鋰離子電池各項參數(shù)對比液態(tài)鋰離子電池由于工藝上的原因，厚度很難降低，一般做到5-6mm的多，再想做薄就比較困難了。新

25、一代的聚合物鋰離子電池在聚合物化的程度上已經(jīng)很高，所以形狀上可做到薄形化（最薄可以只有0.5毫米）、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設(shè)計的靈活性，從而可以配合產(chǎn)品需求，做成任何形狀與容量的電池。此外聚合物鋰離子電池比液態(tài)鋰離子電池電池在使用安全性和充電特性上都更好。在許多情況下，電池上標(biāo)注了Li-ion的，一定是鋰離子電池，但不一定就是液態(tài)鋰離子電池，也有可能是聚合物鋰離子電池。按照鋰離子二次電池的外觀分類，目前市場鋰離子電池主要可以分為：圓柱體鋰離子電池，方型形鋰離子電池，紐扣型鋰離子電池。圓柱體結(jié)構(gòu)一般為液態(tài)鋰離子電池所采用，也是最古老的結(jié)構(gòu)之一。偶爾在較早的手機(jī)上還能找到它的影

26、子。目前大多數(shù)用在筆記本電腦的電池組里面。方型鋰離子電池形態(tài)現(xiàn)在越來越普遍, 廣泛的應(yīng)用在各個移動電子設(shè)備、及動力系統(tǒng)的電池組里面。紐扣型可充電的鋰離子電池不常見，容量不大在幾個到幾十mAh之間，應(yīng)用領(lǐng)域也不廣泛。類似的產(chǎn)品都是采用一次性的鋰電池或黃金電容。圖1-5：圓柱型鋰離子電池外觀結(jié)構(gòu)圖圖1-6：方型鋰離子電池外觀結(jié)構(gòu)圖圖1-7：紐扣型鋰離子電池外觀結(jié)構(gòu)圖根據(jù)鋰離子電池所用正極材料不同，鋰離子電池可以分為鈷酸鋰電池、鎳酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池以及二元/三元聚合物鋰電池，各種電池性能各有千秋，其中鎳酸鋰電池由于制備難度大且仍有很大安全隱患只能作為一種過渡電池，在小型鋰離子電池當(dāng)中

27、目前占市場主導(dǎo)地位的仍然是鈷酸鋰電池，未來將逐漸被二元/三元聚合物鋰電池替代，在高倍率動力鋰離子電池領(lǐng)域，目前以錳酸鋰電池為主，而代表未來的發(fā)展方向則是磷酸鐵鋰電池。1.3鋰離子電池工作原理鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當(dāng)對電池進(jìn)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(yùn)動大盤負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)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。同樣道理，當(dāng)對電池進(jìn)行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動回到正極?；氐秸龢O的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。不難

28、看出，在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極負(fù)極正極的運(yùn)動狀態(tài)。如果我們吧鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩級，而鋰離子就像優(yōu)秀的運(yùn)動健將，自愛搖椅的兩端來回奔跑。所以，鋰離子電池又叫搖椅式電池。圖1-8：鋰離子電池的充放電原理1.4鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)鋰離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）單體電池工作電壓高達(dá)3.7V，是鎳鎘電池，鎳氫電池的3倍，鉛酸電池的近2倍，這也是鋰電池比能量高的一個重要原因。因此組成相同電壓的動力電池組時，鋰電池使用的串聯(lián)數(shù)目會大大少于鉛酸電池和鎳氫電池。如果動力電池中單體電池數(shù)量越多，電池組中單體電池的一致性要求就越高，壽命就越不好做，在實(shí)際使用過程中電

29、池組有問題分析后，一般是其中一、兩個單體電池出問題然后導(dǎo)致整組電池出現(xiàn)問題，因此不難理解為什么48V的鉛酸電池比36V的鉛酸電池反饋要高，從這個角度上講鋰電更適合動力電池的使用。例如36V的鋰電只需要10個單體，而36V鉛酸電池需要18個單體電池，即3只12V的電池組，而每只12V的鉛酸電池有六個單格即六個單體電池組成。（2）重量輕，比能量大，高達(dá)150Wh/Kg，是鎳氫電池的2倍，鉛酸電池的4倍，因此重量是相同能量的鉛酸電池的三分之一到四分之一，從這個角度講鋰電消耗的資源就少，而且由于錳酸鋰電池中所用元素的儲量比較多，因此相對鉛酸、鎳氫電池可能會進(jìn)一步漲價，鋰電池成本反而是進(jìn)一步降低的。電動

30、自行車用鋰離子電池重量為2.2-4公斤，鉛酸電池的重量為12-20公斤，鋰電重量約為鉛酸電池的四分之一到三分之一，比鉛酸電池輕約10公斤（36V，10Ah電池），電池重量減輕了70，整車總重量至少減輕了20。加上一般鋰電車都是簡易款的電動自行車，由于電池和整車輕，相同電壓、相同容量的電池行駛里程更長，普通的電動車重量在40公斤以上，而鋰電池電動自行車重量在7到26公斤之間。女士和老年人都可以輕易搬動，人力騎行也十分輕便，運(yùn)動休閑兼得。（3）體積小，高達(dá)到400Wh/L，體積是鉛酸電池的二分之一到三分之一。提供了更合理的結(jié)構(gòu)和更美觀的外形的設(shè)計條件、設(shè)計空間和可能性?，F(xiàn)階段由于鉛酸電池體積、重量

31、的限制，設(shè)計師們的設(shè)計思想受到極大約束，導(dǎo)致現(xiàn)階段的電動自行車在結(jié)構(gòu)和外觀上“千車一面”、雷同相似、單調(diào)劃一。而鋰離子電池的使用，給設(shè)計師們提供了展示設(shè)計思想和設(shè)計風(fēng)格的更大空間及條件。當(dāng)然同時也導(dǎo)致電動自行車用鋰電池尺寸多種多樣，不利于鋰動力電池行業(yè)的發(fā)展。鋰動力電池行業(yè)也需要盡快制定電動自行車用鋰離子電池國家標(biāo)準(zhǔn)，加速在電動自行車領(lǐng)域鋰電對鉛酸電池的替代。當(dāng)然目前鋰電池是在不斷發(fā)展過程中的不同材料、不同工藝電池的體積有很大的差別，如何統(tǒng)一也是一個難點(diǎn)。（4）循環(huán)壽命長，循環(huán)次數(shù)可達(dá)1000次。以容量保持60%計，電池組100%充放電循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到600次以上，使用年限可達(dá)3-5年，壽命約

32、為鉛酸電池的兩到三倍。隨著技術(shù)的革新，設(shè)備的提高，電池的壽命會越來越長，性價比會越來越高。（5）自放電率低，每月不到5%。（6）允許工作溫度范圍寬，低溫性能好，鋰離子電池可在-20+55之間工作，尤其適合低溫使用，而水溶液電池(比如鉛酸電池、鎳氫電池)在低溫時，由于電解液流動性變差會導(dǎo)致性能大大降低。（7）無記憶效應(yīng)，所以每次充電前不必像鎳鎘電池、鎳氫電池一樣需要放電，可以隨時隨地的進(jìn)行充電。電池充放電深度，對電池的壽命影響不大，可以全充全放，我們循環(huán)測試就是全充全放的。（8）特別適合用于動力電池，除了鋰離子電池電壓高之外，由于鋰離子動力電池組的保護(hù)板能夠?qū)γ恳粋€單體電池進(jìn)行高精度監(jiān)測，低功耗

33、智能管理，具有完善的過充電、過放電、溫度、過流、短路保護(hù)、鎖定自恢復(fù)功能以及可靠的均衡充電功能，大大的延長了電池的使用壽命。而其他類型電池（比如鉛酸電池）在使用過程中由于電池一致性、充電器等問題，易產(chǎn)生電池過充、過放等問題（由于成本等各方面的原因，鉛酸電池組內(nèi)不能對每一個單體電池進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)）。（9）無污染，鋰電池中不存在有毒物質(zhì)，因此被稱為“綠色電池”，國家重點(diǎn)扶持。而鉛酸電池和鎘鎳電池由于存在有害物質(zhì)鉛和鎘，國家必然會加強(qiáng)監(jiān)管和治理（鉛酸電池出口退稅的取消，鉛資源稅的增加，鉛酸電動自行車出口的受限），相應(yīng)企業(yè)的成本也會增加。雖然鋰電池沒有污染，但從資源節(jié)約的角度考慮，鋰電池的回收，回收中

34、的安全性，回收的成本也都需要考慮。鋰離子電池也存在著一定的缺點(diǎn)，如：（1）電池成本較高。相同電壓和相同容量的鋰離子電池價格是鉛酸的3-4倍。以電動自行車為例，市場上一輛鉛酸電池電動自行車為1500元左右，而一組36V、12Ah鉛酸電池價格在400元500元之間；但如果換作同樣電壓及容量的鋰離子電池，那么電池的價格在1000元左右，并且鋰離子電池要求的保護(hù)電路板也價格不低。而隨著電池材料所用的鋼材、鈷鎳等金屬價格的不斷上漲，鋰離子電池的生產(chǎn)成本也在逐年提高，所以資源更加豐富、價格更有優(yōu)勢的錳酸鋰和磷酸鐵鋰在動力型鋰離子電池領(lǐng)域受到追捧。（2）存在安全隱患；由于鋰電池比能量高，材料穩(wěn)定性差，鋰電容

35、易出現(xiàn)安全問題，目前世界上知名的手機(jī)和筆記本電腦電池（正極材料為鈷酸鋰和三元材料）生產(chǎn)企業(yè)，日本三洋、索尼等公司要求電池的爆噴率控制在40個ppb(十億分之一)以下，國內(nèi)公司能達(dá)到ppm(百萬分之一)級的就已經(jīng)不錯了，而動力電池的容量是手機(jī)電池容量的上百倍以上，因此對鋰電的安全性要求極高。雖然鈷酸鋰電池和三元材料的電池具有重量更輕，體積更小等優(yōu)點(diǎn)，但它們是不適合作動力電池應(yīng)用于電動車的 鋰離子電池在130以上的高溫下有爆炸的危險。但是，F(xiàn)rost & Sullivan預(yù)測，該問題在今后23年內(nèi)將得到解決，可以耐高溫的鋰離子電池將面世。 （3）需要保護(hù)線路控制。 A、過充保護(hù)：電池過充將破壞正極

36、結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命；同時過充電使電解液分解，內(nèi)部壓力過高而導(dǎo)致漏液等問題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電；B、過放保護(hù)：過放會導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難，故也需要有保護(hù)線路控制。表1-2：各種電池性能對比電池類型電壓/V重量比能量/Wh/kg體積比能量/Wh/L循環(huán)壽命/次每月自放電率有害物質(zhì)鉛酸電池230-4560-90300-5004-5%鉛鎘鎳電池1.240-60100-150500-100020-30%鎘鎳氫電池1.260-80150-200500-100030-35%/鋰離子電池3.7110-190250-500500-2000450mAh/g)、復(fù)合石墨PW系列、BF系列、納

37、米導(dǎo)電材料、鋰離子動力電池用多元復(fù)合負(fù)極材料等產(chǎn)品。據(jù)來自全球電池強(qiáng)國日本的權(quán)威信息表明：深圳市貝特瑞電子材料有限公司研發(fā)生產(chǎn)的鋰電池負(fù)極材料目前處于國內(nèi)第一，世界第四的地位。上海杉杉上海杉杉科技有限公司是杉杉股份（6000884）控股子公司，注冊資金6000萬人民幣，由杉杉集團(tuán)與寧波杉杉股份有限公司共同投資組建?，F(xiàn)主營鋰離子電池炭負(fù)極材料中間相炭微球（簡稱CMS）、改性人造石墨微粉（簡稱CMP）的生產(chǎn)和銷售，并銷售正極材料鈷酸鋰（LiCoO）、各向同性（3H）炭材、以及鋰離子電池銅箔、隔膜等產(chǎn)品。現(xiàn)主營鋰離子電池炭負(fù)極材料中間相炭微球（簡稱CMS）、改性人造石墨微粉（簡稱CMP）的生產(chǎn)和銷售

38、，年產(chǎn)能達(dá)到1200噸。根據(jù)日本IIT咨詢公司報告，上海杉杉2008年負(fù)極材料實(shí)際供貨量達(dá)到1650噸，市場占有率位列第6名，主要客戶為BYD、力神、ATL及比克。公司同時還銷售正極材料鈷酸鋰（LiCoO）、各向同性（3H）炭材、以及鋰離子電池銅箔、隔膜等產(chǎn)品。長沙海容長沙市海容電子材料有限公司是致力于鋰離子電池用中高端負(fù)極材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司成立于2004年11月，目前負(fù)極材料年產(chǎn)能達(dá)到1000噸，國內(nèi)市場占有率第三名。2006年，公司被湖南省科技廳評定為“雙高”企業(yè)（高新技術(shù)企業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)品）。目前公司已形成SKG、CAP、MGM、MCP、PBA五個系列的產(chǎn)品，適用

39、于鋼殼、鋁殼、聚合物、動力等多種鋰離子電池，其主導(dǎo)產(chǎn)品SKG、CAP系列中高端負(fù)極材料得到了國內(nèi)外客戶的一致好評。公司產(chǎn)能已達(dá)2000噸，銷售網(wǎng)絡(luò)遍布中國大陸、臺灣、日本、韓國、德國和加拿大等地。4.3鋰離子電池隔膜材料 4.3.1鋰離子電池隔膜概述鋰電池因能量密度高、循環(huán)壽命長、質(zhì)量輕、體積小等特性，又具有安全、可靠且能快速充放電等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來新型電源技術(shù)研究的熱點(diǎn)，在高能量和高功率領(lǐng)域備受歡迎。在鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜采用塑料膜制成，可隔離電池正負(fù)極，以防止出現(xiàn)短路；還可以在電池過熱時，通過閉孔功能來阻隔電池中的電流傳導(dǎo)。根據(jù)不同的物理、化學(xué)特性，鋰離子電池隔膜

40、材料可以分為：織造膜，非織造膜（無紡布），微孔膜，復(fù)合膜，隔膜紙，碾壓膜等幾類。聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和相對廉價的特點(diǎn)，因此聚乙烯，聚丙烯等聚烯烴微孔膜在鋰離子電池研究開發(fā)初期便被用作鋰離子電池隔膜。時至今日，商品化的鋰離子電池隔膜仍然是聚烯烴微孔膜。近年來，固體和凝膠電解質(zhì)開始被用作一個特殊的組件，同時發(fā)揮電解液和電池隔膜的作用，是一項新興的技術(shù)手段。 鋰電池隔膜成本占電池成本的1/3左右。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。目前60%70%的隔膜市場主要采用濕法雙向拉伸工

41、藝，因為濕法雙向拉伸縱向橫向更加均勻平衡。而且濕法主要用于高端隔膜，干法用于中低端產(chǎn)品。4.3.2隔膜生產(chǎn)工藝目前市場化的鋰離子電池隔膜主要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴隔膜，包括單層PE,單層PP，三層PP/PE/PP復(fù)合膜。現(xiàn)有的聚烯烴隔膜生產(chǎn)工藝可按照干法和濕法分為兩大類，同時干法又可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。 干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法，制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成銀紋等微缺陷，然后高溫下使缺陷拉開，形成微孔。這種方法最早見于美國Celanse公司1970年專利USPatent3426

42、754，用于生產(chǎn)單層的聚丙烯多孔膜。該工藝經(jīng)過幾十年的發(fā)展在美國、日本已經(jīng)非常成熟，現(xiàn)在美國Celgard公司、日本UBE公司采用此種工藝生產(chǎn)單層PP、PE以及三層PP/PE/PP復(fù)合膜。用這種方法生產(chǎn)的隔膜具有扁長的微孔結(jié)構(gòu)，由于只進(jìn)行單向拉伸，隔膜的橫向強(qiáng)度比較差,但正是由于沒有進(jìn)行橫向拉伸,橫向幾乎沒有熱收縮。 由于受國外專利保護(hù)及知識產(chǎn)權(quán)方面的制約，國內(nèi)采用單向拉伸方法制備隔膜的工業(yè)化進(jìn)展很慢。國內(nèi)2004年已經(jīng)開始有這方面工藝的專利，和國外專利的不同之處在于，在聚丙烯中加入具有結(jié)晶促進(jìn)作用的成核劑以及油類添加劑劑，加速了退火過程中的結(jié)晶速率。該技術(shù)現(xiàn)用于杭州一條生產(chǎn)線，采用單向拉伸的

43、方法進(jìn)行PP單層隔膜的生產(chǎn)，已經(jīng)有此種類型的國產(chǎn)隔膜在市場上銷售。濕法又稱相分離法或熱致相分離法，將高沸點(diǎn)小分子作為致孔劑添加到聚烯烴中，加熱熔融成均勻體系，然后降溫發(fā)生相分離，拉伸后用有機(jī)溶劑萃取出小分子，可制備出相互貫通的微孔膜材料，適用的材料廣。采用該法的具有代表性的公司有日本旭化成、東燃及美國Entek等，目前主要用于單層的PE隔膜。用濕法雙向拉伸方法生產(chǎn)的隔膜由于經(jīng)過了雙向拉伸具有較高的縱向和橫向強(qiáng)度。國內(nèi)佛山塑料集團(tuán)在2004年建立了一條采用濕法工藝生產(chǎn)PE隔膜的雙向拉伸生產(chǎn)線，2005年底開始有產(chǎn)品在市場上銷售。4.3.3隔膜國際主要生產(chǎn)廠商便攜式電動工具、移動電話、筆記本電腦、

44、攝錄機(jī)等可充電鋰離子電池、小型動力工具電池用主要使用聚烯烴隔膜，技術(shù)及市場都已經(jīng)十分成熟，最大的供應(yīng)商為Asahi(旭化成工業(yè))、美國Celgard及Tonen(東燃化學(xué))，旭化成5成以上的隔膜主要供應(yīng)給Sanyo；而Celgard則是MBI和比亞迪的主要供應(yīng)商；由于擁有Sony、SDI、LGC等客戶，東燃化學(xué)成為全球此類隔膜的第三大供應(yīng)商。美國Celgard及UBE生產(chǎn)三層聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯（PP/PE/PP）復(fù)合膜。此類型隔膜材料特點(diǎn)在于其強(qiáng)度較好，成本較低，而且在電池內(nèi)部溫度較高時，PE在130左右時熔化，而熔點(diǎn)較高的PP（150左右）形成隔膜閉孔，使電池內(nèi)部斷路，大大提高了電池的安

45、全性能，但其制造工藝復(fù)雜，且超薄16um以下尤為難做到。旭化成、東燃、美國ENTEK等公司單層聚乙烯（PE）隔膜。此類型隔膜材料由于是單層PE，故生產(chǎn)成本較高，但對制造超薄16um以下隔膜尤為有條件，故很受大電池廠家如三洋、索尼、松下、萬勝等青睞。表4-4：鋰離子電池隔膜的主要生產(chǎn)廠商及其主要產(chǎn)品制造商結(jié)構(gòu)組成加工方法商用名Asahi Kasai（日）單層PE濕法HiporeCelgardLLC（美）單層多層PVDF覆蓋PP，PEPP/PE/PPPVDF，PP，PE，PP/PE/PP干法干法干法CelgardCelgardCelgardEntek Membrans單層PE濕法TeklonMit

46、sui Chemicals單層PE濕法Nitto Denko單層PE濕法DSM單層PE濕法SolupurTonen（日）單層PE濕法SetelaUBE Industries多層PP/PE/PP干法U-Pore表4-5：2007年國際鋰電池隔膜企業(yè)生產(chǎn)能力狀態(tài)旭化成Celgard東燃宇部SKENTEK住友生產(chǎn)數(shù)量（M平方米）84.070.068.022.015.011.03.0占比（%）30.825.624.98.15.54.01.14.3.4國內(nèi)隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀隨著鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)市場上的國產(chǎn)鋰電池用隔膜已經(jīng)漸漸走進(jìn)鋰電圈，以河南新鄉(xiāng)格瑞恩和中科科技、佛山金輝高科、臺灣高銀等為代表的

47、國內(nèi)鋰離子電池隔膜廠家迅速成長成來，其產(chǎn)品與進(jìn)口隔膜相比，價格只有進(jìn)口隔膜的1/31/2，采貨周期也相對短些，但國產(chǎn)隔膜的厚度、強(qiáng)度、孔吸率不能得到整體兼顧，且量產(chǎn)批次穩(wěn)定性較差，國內(nèi)絕大多數(shù)鋰電廠家都選用進(jìn)口隔膜。因此研究開發(fā)低成本、制作工藝簡單、孔徑尺寸適當(dāng)、空隙率高、機(jī)械強(qiáng)度能滿足要求的微孔聚合物隔膜對于提高電池性能和降低電池成本具有重要的實(shí)際意義。如何進(jìn)一步提高隔膜的各項質(zhì)量指標(biāo)，是我國電池業(yè)目前急需解決的問題。 表4-6：中國鋰電池隔膜生產(chǎn)能力狀況新鄉(xiāng)佛山東莞新時科技山東上海數(shù)量（平方米）1500700250600500600占比（%）36.116.96.014.51214.5注：后

48、三者建設(shè)中。干法雙向拉伸工藝是中國科學(xué)院化學(xué)研究所在20世紀(jì)90年代初開發(fā)出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝（CN1062357）。通過在聚丙烯中加入具有成核作用的晶型改進(jìn)劑，利用聚丙烯不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔，用于生產(chǎn)單層PP膜。從2000年開始，在國家863計劃項目的支持下，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的干法雙向拉伸制備聚丙烯微孔膜的技術(shù)在營口向陽化工廠進(jìn)行中試。由于資金的匱乏，中試采用拉伸雙軸取向聚丙烯的設(shè)備，制備聚丙烯微孔膜所需要的工藝條件無法很好地在該設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，雖然在中試過程實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，但膜的性能無法滿足鋰電池廠對隔膜性能的要求。從2005年開始，中國科學(xué)院化學(xué)研究

49、所與新時科技公司合作重新開展干法雙向拉伸工藝的中試研究。根據(jù)中試工作取得的經(jīng)驗，于2007年11月成功建成并投產(chǎn)了一條年產(chǎn)聚丙烯微孔膜600萬m2的生產(chǎn)線。用此工藝生產(chǎn)的聚丙烯微孔膜具有不同于以上工藝制得隔膜的微孔結(jié)構(gòu)。通過國內(nèi)30多家電池廠在鋰離子電池上進(jìn)行評價，產(chǎn)品基本性能已經(jīng)完全滿足鋰離子電池隔膜的質(zhì)量指標(biāo)要求，市場反應(yīng)積極，2008年2月份開始已經(jīng)有產(chǎn)品在市場上銷售。目前公司正通過建立、健全企業(yè)管理制度，完善質(zhì)量管理體系進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量水平。同時采用干法雙向拉伸工藝的還有河南新鄉(xiāng)一家公司，于2004年進(jìn)行中試及生產(chǎn)，2005年底開始有產(chǎn)品在市場上銷售。同期開始籌備新的生產(chǎn)線，于200

50、7年正式投產(chǎn)，現(xiàn)有年生產(chǎn)能力約為1500萬m2。該公司大部分產(chǎn)品滿足國內(nèi)低、中端市場需求，少部分產(chǎn)品已經(jīng)能夠滿足高端市場的質(zhì)量要求。 4.3.5國內(nèi)隔膜市場容量分析中國鋰離子電池生產(chǎn)所需的隔膜材料主要依靠進(jìn)口。2007年耗用外匯超過1.8億美元（價格以每平方米2.8美元計），每年進(jìn)口鋰離子電池隔膜在6080萬平方米，并以12%的速度遞增。到2011年全球需要的鋰離子電池隔膜將達(dá)到3.53億平方米，銷售額將達(dá)到11.26億美元。市場需求量將是目前市場的1.8倍，銷售額將是2007年的2.3倍。表4-7：鋰離子電池隔膜市場需求預(yù)測 年份20072008200920102011市場需求（億m2）2.

51、242.512.813.153.53出廠價金額（億美元）5.886.928.139.5711.264.3.6國內(nèi)隔膜主要生產(chǎn)企業(yè)星源材質(zhì)深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司成立于2003年，注冊資本1500萬元，總資產(chǎn)4100萬元，凈資產(chǎn)3300萬元，核心業(yè)務(wù)是新材料即鋰離子電池隔膜的研發(fā)、生產(chǎn)和系哦啊手。公司于2006年年底，研發(fā)取得了突破性進(jìn)展，掌握了鋰離子電池隔膜的核心制造工藝及核心配方的關(guān)鍵技術(shù)。2007年，公司在東莞投資興建了3000平方米的生產(chǎn)基地。目前公司擁有干法生產(chǎn)線兩條，濕法生產(chǎn)線一條，主要生產(chǎn)12m到40m不同規(guī)格的鋰電池隔膜。同時，年設(shè)計生產(chǎn)能力5000萬平方米的鋰電池隔膜生產(chǎn)

52、基地正在建設(shè)之中。公司被評為國家火炬計劃重點(diǎn)企業(yè)；深圳市民營領(lǐng)軍骨干企業(yè)，鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)化項目被列入深圳市重大建設(shè)項目。公司在2008年引進(jìn)戰(zhàn)略投資者深圳創(chuàng)東方投資公司，并進(jìn)入上市輔導(dǎo)期，計劃在深圳創(chuàng)業(yè)板上市。金輝高科佛山市金輝高科光電材料有限公司成立于2006年2月16日，由佛塑股份（000973）與BYD共同出資281萬美元組建，其中佛塑股份占55%股權(quán)；BYD占45%股權(quán)，經(jīng)營范圍包括離子滲透微孔薄膜、功能性聚合物膜片、絕緣薄膜、各種用途半透膜等環(huán)保用有機(jī)膜類制品，擁有特種電池用離子滲析微孔薄膜生產(chǎn)能力756萬平方米/年。根據(jù)佛塑股份（000973）最新公告：預(yù)計金輝高科2008年實(shí)現(xiàn)營

53、業(yè)收入7592萬元，凈利潤3585萬元。4.3.7鋰離子電池隔膜發(fā)展趨勢電池隔膜的發(fā)展主要是隨著鋰離子電池的需求不斷變化而不斷發(fā)展的，從體積上看，鋰離子電池正在朝著小和大兩個截然不同的方向發(fā)展。在一些如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品上，為了迎合美觀、便于攜帶的需求，電池廠將電池的電芯做得非常小巧。為了追求高的能量密度，在狹小的體積中能容納下更多的電極材料，電池廠家希望隔膜的厚度越薄越好。體積更小是對隔膜的一個挑戰(zhàn)，因為必須把隔膜做得薄，但要能夠保持原來的電池容量、循環(huán)性能以及安全性能等功能，同時有更大的功率，設(shè)計更簡單。而與此相反，在電動自行車、電動汽車及電動工具等所使用的動力電池方面，為了獲得高容

54、量、大功率，通常一個電池需要使用幾十個甚至上百個電芯進(jìn)行串接。由于鋰電池具有潛在的爆炸危險，隔膜的安全性相當(dāng)重要。由于體積越來越大，技術(shù)上要求效率更高，能減少溫室氣體排放，功率更強(qiáng)。4.4鋰離子電池電解液（一）鋰離子電池電解液概況電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料（正極、負(fù)極、隔膜、電解液）之一，號稱鋰離子電池的“血液”，在電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽（六氟磷酸鋰，LiFL6）、必要的添加劑等原料，在一定條件下，按一定比例配制而成的。表4-8：電解液材料組成溶劑碳酸丙烯酯 PC Propylene Carb

55、onate碳酸乙烯酯 EC Ethylene Carbonate碳酸二甲酯 DEC Dimethyl Carbonate甲酯 Propiolic Acid 1,4 丁丙酯 GBL - Butyrolactone溶質(zhì)LiPF6 主要LiBF4 LiClO4LiAsF6LiCF3SO3電解液主要原材料為鋰鹽（學(xué)名六氟磷酸鋰），占成本的50%左右，其生產(chǎn)成本為10萬元/噸，售價為40萬元/噸，毛利率高達(dá)75%。鋰鹽的原材料硅石/碳酸鋰都可以在國內(nèi)采購到。（二）鋰離子電池電解液種類（1）液體電解液電解質(zhì)的選用對鋰離子電池的性能影響非常大，它必須是化學(xué)穩(wěn)定性能好尤其是在較高的電位下和較高溫度環(huán)境中不易發(fā)

56、生分解，具有較高的離子導(dǎo)電率( 10- 3 s cm ) ，而且對陰陽極材料必須是惰性的、不能侵腐它們。由于鋰離子電池充放電電位較高而且陽極材料嵌有化學(xué)活性較大的鋰，所以電解質(zhì)必須采用有機(jī)化合物而不能含有水。但有機(jī)物離子導(dǎo)電率都不好，所以要在有機(jī)溶劑中加入可溶解的導(dǎo)電鹽以提高離子導(dǎo)電率。目前鋰離子電池主要是用液態(tài)電解質(zhì)，其溶劑為無水有機(jī)物如EC(ethyl carbonate) 、PC (p ropylenecarbonate)、DMC(dim ethyl carbonate)、DEC (diethyl carbonate) ，多數(shù)采用混合溶劑，如EC2DMC 和PC2DMC 等。導(dǎo)電鹽有L

57、iClO 4、L iPF6、L iBF6、L iA sF6 和L iO SO 2CF3,它們導(dǎo)電率大小依次為L iA sF6 L iPF6 L iClO 4L iBF6 L iO SO 2CF3。L iClO4因具有較高的氧化性容易出現(xiàn)爆炸等安全性問題，一般只局限于實(shí)驗研究中；L iA sF6離子導(dǎo)電率較高易純化且穩(wěn)定性較好，但含有有毒的A s，使用受到限制；L iBF6 化學(xué)及熱穩(wěn)定性不好且導(dǎo)電率不高，L iO SO 2CF3 導(dǎo)電率差且對電極有腐蝕作用，較少使用；雖然L iPF6 會發(fā)生分解反應(yīng)，但具有較高的離子導(dǎo)電率，因此目前鋰離子電池基本上是使用L iPF6。目前商用鋰離子電池所用的電

58、解液大部分采用L iPF6 的EC2DMC，它具有較高的離子導(dǎo)電率與較好的電化學(xué)穩(wěn)定性。（2）固體電解液用金屬鋰直接用作陽極材料具有很高的可逆容量，其理論容量高達(dá)3862mAhg-1，是石墨材料的十幾倍，價格也較低，被看作新一代鋰離子電池最有吸引力的陽極材料，但會產(chǎn)生枝晶鋰。采用固體電解質(zhì)作為離子的傳導(dǎo)可抑制枝晶鋰的生長，使得金屬鋰用作陽極材料成為可能。此外使用固體電解質(zhì)可避免液態(tài)電解液漏液的缺點(diǎn)，還可把電池做成更薄(厚度僅為0.1mm )、能量密度更高、體積更小的高能電池。破壞性實(shí)驗表明固態(tài)鋰離子電池使用安全性能很高，經(jīng)釘穿、加熱( 200)、短路和過充(600%) 等破壞性實(shí)驗，液態(tài)電解質(zhì)

59、鋰離子電池會發(fā)生漏液、爆炸等安全性問題，而固態(tài)電池除內(nèi)溫略有升高外(20)并無任何其它安全性問題出現(xiàn)。固體聚合物電解質(zhì)具有良好的柔韌性、成膜性、穩(wěn)定性、成本低等特點(diǎn)，既可作為正負(fù)電極間隔膜用又可作為傳遞離子的電解質(zhì)用。固體聚合物電解質(zhì)一般可分為干形固體聚合物電解質(zhì)(SPE)和凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)。SPE 固體聚合物電解質(zhì)主要還是基于聚氧化乙烯(PEO)，其缺點(diǎn)是離子導(dǎo)電率較低，在100下只能達(dá)到10-40cm。在SPE 中離子傳導(dǎo)主要是發(fā)生在無定形區(qū)，借助聚合物鏈的移動進(jìn)行傳遞遷移。PEO容易結(jié)晶是由于其分子鏈的高規(guī)整性，而晶形化會降低離子導(dǎo)電率。因此要想提高離子導(dǎo)電率一方面可通過降低聚

60、合物的結(jié)晶度，提高鏈的可移動性，另一方面可通過提高導(dǎo)電鹽在聚合物中的溶解度。利用接枝、嵌段、交聯(lián)、共聚等手段來破壞高聚物的結(jié)晶性能，可明顯地提高其離子導(dǎo)電率。此外加入無機(jī)復(fù)合鹽也能提高離子導(dǎo)電率。在固體聚合物電解質(zhì)中加入高介電常數(shù)低相對分子質(zhì)量的液態(tài)有機(jī)溶劑如PC 則可大大提高導(dǎo)電鹽的溶解度，所構(gòu)成的電解質(zhì)即為GPE 凝膠聚合物電解質(zhì)，它在室溫下具有很高的離子導(dǎo)電率，但在使用過程中會發(fā)生析液而失效。凝膠聚合物鋰離子電池已經(jīng)商品化。（三）全球鋰離子電池電解液發(fā)展現(xiàn)狀近年來，全球鋰離子電池電解液產(chǎn)業(yè)發(fā)展平穩(wěn)，市場主要集中于日本宇部公司和ECOPRO（韓國第一毛織城）公司，兩家公司大約占全球市場份額