电车电池芯主要原料包括以下几类:
- 正极材料
- 锂钴氧化物:如C,具有较高的能量密度和良好的充放电性能,是早期锂离子电池常用的正极材料,但钴资源稀缺且成本较高。
- 锂镍钴锰氧化物:如NCM(NCM),综合性能较好,通过调整镍、钴、锰的比例,可以在能量密度、循环性能和安全性等方面取得不同的平衡,是目前主流的正极材料之一。
- 锂铁磷酸盐:即FP(LFP),具有较高的安全性、良好的循环性能和较低的成本,但能量密度相对较低,常用于对安全性要求较高的电动汽车以及一些储能领域。
- 负极材料
- 石墨:是目前最常用的负极材料,具有层状结构,能够可逆地嵌入和脱出锂离子,具有较高的理论比容量、良好的充放电效率和循环稳定性。
- 硅基材料:硅具有极高的理论比容量,是一种很有潜力的负极材料,但在充放电过程中硅会发生较大的体积变化,导致电极结构破坏,循环性能下降,通常需要与其他材料复合或进行表面改性来改善其性能。
- 电解质
- 有机溶剂:如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等,具有良好的溶解性和离子导电性,能够为锂离子在正负极之间的传输提供介质。
- 锂盐:如六氟磷酸锂(P)、四氟硼酸锂(B)等,在有机溶剂中解离出锂离子,是锂离子电池中锂离子的主要来源。
- 隔膜
- 聚烯烃材料:如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等,具有良好的化学稳定性、机械强度和绝缘性能,能够阻止正负极之间的直接接触,防止短路,同时允许锂离子通过。
此外,为了提高电池的性能和安全性,还可能会添加一些添加剂,如成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂等。