目前,环境可持续性现已成为交通行业的发展趋势。由于汽车行驶时产生的热量容易引发电池中化学反应导致爆炸,电动汽车电池系统的安全性成为公众是否接受电动汽车的一个关键因素,设计电动汽车的热管理系统和研发性能超群的隔热材料是推广电动汽车的关键。因为锂离子电池能量密度高,预计未来将有望取代镍氢电池应用到混合动力和电动汽车上。在此带动下,未来一段时间,电动汽车市场将稳定增长,相关化工材料市场将快速发展。 电动汽车锂离子电池组件主要有黏合剂和层板、分离层、电解质、阴/阳*活性材料等,其中阴*活性材料为技术发展的关键。锂离子电池组件材料包括电*容器、电*材料黏合剂和锂离子电池包装层板。电*容器主要是金属箔,电*材料黏合剂目前使用较多的是聚偏氟乙烯,要求高纯度、耐腐蚀和附着力强。 分离层主要起到维持离子传导、分隔阴阳*的作用,是锂离子电池的关键部件。目前分离层材质主要有聚合物和陶瓷两种,分离层的生产工艺也有干法生产和湿法(即使用和不使用溶剂)生产两种,湿法生产工艺较为常见。多孔质薄且牢固的分离层能够提高锂离子电池的性能。 锂离子电池电解质和添加剂包括锂盐、电解质溶液、碳酸锂、活性酸、添加剂及溶剂。锂离子电池使用的典型电解质是溶于碳酸乙烯混合溶剂中的锂盐。其价格相对便宜且导电性好,但容易腐蚀电池层板品。 锂离子电池阴*活性材料是关键的部件,包括锂镍锰钴、锂镍钴铝、锂锰尖晶石、磷酸锂铁和锂钴氧化物等。其中,锂钴氧化物应用相对较多,但其安全性较低,尚不能批量用于电动汽车。电动汽车锂离子电池阳*活性材料主要是石墨。石墨分天然石墨和合成石墨两种。合成石墨纯度高,是制作锂电池的理想材料。主要由焦炭和沥青提炼而成,但价格昂贵。天然石墨有鳞片状和晶状、非晶状。石墨作为阳*材料有助于保证电池结构完整性,会形成锂针状晶体。由于其储能性较差,人们开始开发非碳阳*材料。常见的非碳阳*材料包括锡、硅和钛酸盐等。