鋰電池關(guān)鍵原材料—電解液發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

來源：存能電氣  日期：2019-03-22 09:20  瀏覽量：次

　　鋰電池關(guān)鍵原材料—電解液發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。鋰電池由外殼、正極、負(fù)極、電解液和隔膜材料組成，同時(shí)也是電解液鋰電池生產(chǎn)企業(yè)的核心機(jī)密和核心競爭力所在，電解液未來發(fā)展趨勢也是配合電池，提高能量密度、安全性、滿足一致性。為了解決鋰電池安全性等問題，電解液也在不斷更新?lián)Q代。

　　鋰電池電解液：

　　鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。一般由鋰鹽和有機(jī)溶劑組成。電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，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、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。電解液作為鋰電池的血液，承擔(dān)著運(yùn)輸鋰離子的重任，它質(zhì)量的好壞，將直接影響鋰離子電池的性能，同時(shí)也在一定程度上影響鋰離子電池的安全性。

　　電解液是鋰電池正負(fù)極之間起傳導(dǎo)作用的離子導(dǎo)體，由電解質(zhì)鋰鹽、高純度的有機(jī)溶劑和必要的添加劑等原料以一定的比例配成，在電池的能量密度、功率密度、寬溫應(yīng)用、循環(huán)壽命、安全性能等方面扮演著至關(guān)重要的角色。

　　電解液主要由三部分構(gòu)成：

　　溶劑：環(huán)狀碳酸酯（PC、EC）；鏈狀碳酸酯（DEC、DMC、EMC）；羧酸酯類（MF、MA、EA、MA、MP等）。

　　鋰鹽：LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6等。

　　添加劑：成膜添加劑、導(dǎo)電添加劑、阻燃添加劑、過充保護(hù)添加劑、控制電解液中H2O和HF含量的添加劑、改善低溫性能的添加劑、多功能添加劑。

　　鋰電池電解液發(fā)展現(xiàn)狀：

　　近年來，全球鋰電池電解液產(chǎn)業(yè)發(fā)展平穩(wěn)，市場主要集中于日本宇部公司和韓國ECOPRO株式會(huì)社，兩家公司大約占全球市場份額的50%。排在其后的企業(yè)依次為：三菱化學(xué)、富山化學(xué)、三井化學(xué)、岸田化學(xué)、張家港國泰榮華及其他企業(yè)。國產(chǎn)電解液是從2002年進(jìn)入市場逐步取代進(jìn)口產(chǎn)品的，通過不斷改進(jìn)和提高，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液配套已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，只有少部分使用進(jìn)口電解液。

　　經(jīng)過多年來持續(xù)的工藝改進(jìn)和技術(shù)積累，我國鋰電池電解液產(chǎn)品不僅從產(chǎn)量上持續(xù)增長而且產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。近幾年來，我國電解液市場的銷量可謂是增長迅速，從2011年的1.68萬噸，增長到2016年的8.88萬噸，年復(fù)合增長率達(dá)到39.51%。

　　從近幾年國內(nèi)電解液的銷量以及需求量測算來看，我國電解液生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)不僅能夠滿足國內(nèi)鋰電池企業(yè)需求，而且正在不斷加快開拓國際市場。但對(duì)于國內(nèi)電解液市場來講，目前來看行業(yè)的總供給量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于行業(yè)需求量，因此預(yù)計(jì)未來幾年國內(nèi)鋰電池電解液市場將呈現(xiàn)供過于求的行業(yè)趨勢。

　　鋰電池電解液的發(fā)展趨勢：

　　就中國目前鋰電池電解液市場而言，準(zhǔn)入門檻并不高，但是隱形的技術(shù)是有壁壘的，而隨著關(guān)鍵原材料的國產(chǎn)化，目前電解液的成本也隨之進(jìn)一步降低，日韓企業(yè)也開始將制造工廠往國內(nèi)轉(zhuǎn)移，相信在不久的將來，中國的電解液將會(huì)走出國門，走向世界。由于鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，形形色色的鋰電池對(duì)其電解液的要求也必然有所不同。接下來，存能電氣小編就電解液的發(fā)展趨勢淺析一下鋰電關(guān)鍵原材料—電解液。

　　1、高比能量型電解液

　　追求高比能量是目前鋰離子電池最大的研究方向，尤其是移動(dòng)設(shè)備在人們生活中所占有的比重越來越多的時(shí)候，續(xù)航，成為了電池最為關(guān)鍵的性能。

　　2、高功率型電解液

　　目前，商品化的鋰電池很難實(shí)現(xiàn)高倍率持續(xù)放電，主要原因是電池極耳發(fā)熱嚴(yán)重，內(nèi)阻導(dǎo)致電池的整體溫度過高，容易發(fā)生熱失控。因此，需要電解液在保持高電導(dǎo)率的情況下能抑制電池升溫過快。而對(duì)于動(dòng)力電池，實(shí)現(xiàn)快充也是電解液發(fā)展的一個(gè)重要方向。

　　3、寬溫型電解液

　　鋰電池在高溫時(shí)容易發(fā)生電解液自身分解以及材料與電解液件的副反應(yīng)加劇;而在低溫時(shí)則可能會(huì)有電解質(zhì)鹽析出和負(fù)極SEI膜阻抗成倍增加。所謂寬溫電解液就是使電池?fù)碛懈訉挿旱墓ぷ鳝h(huán)境。

　　4、安全性電解液

　　電池的安全主要體現(xiàn)在燃燒甚至爆炸上，首先電池本身就具有可燃性，因此當(dāng)電池過充、過放、短路時(shí)，當(dāng)收到外界的針刺、擠壓時(shí)，當(dāng)外界溫度過高時(shí)，都可能引發(fā)安全事故。因此，阻燃是安全型鋰電池電解液研究的一個(gè)主要方向。

　　3C市場畢竟是小批量，批量多，隨著新能源汽車市場的發(fā)展，動(dòng)力鋰電池需求量非常大，我們需要站的更高一些，要滿足新能源汽車，站在汽車的角度看待電解液的需求，對(duì)電解液會(huì)有新的理解。所以建議行業(yè)進(jìn)行整合，現(xiàn)有電解液廠和電池廠一定要融合到一起，才能很好的滿足新能源汽車對(duì)電池的需求。

　　由于電解液產(chǎn)品的核心技術(shù)在于添加劑，因此目前全球的電解液巨頭如日本三菱化學(xué)、日本宇部、三星SDI等都有自己獨(dú)特的添加劑技術(shù)，通過外購原材料然后進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ず透男栽龠M(jìn)行出售。因此未來鋰電池電解液行業(yè)的發(fā)展趨勢將逐步呈現(xiàn)企業(yè)掌握核心技術(shù)，通過外協(xié)加工的方式降低企業(yè)成本及提高生產(chǎn)效率。

　　以上就是鋰電池電解液材料發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析，總的來說，在動(dòng)力鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)在主流的液態(tài)電解質(zhì)和凝膠態(tài)電解質(zhì)都存在一定的安全隱患，因此，發(fā)展防短路、防過充、防熱失控、防燃燒及不燃性電解液是應(yīng)對(duì)動(dòng)力電池安全性的關(guān)鍵。