01
在鋰電池之前
在鋰電池發明之前,最先發明的是電池器件。而電池器件的起源或許要從萊頓瓶開始。
1745年,荷蘭科學家彼得·穆森布羅克發明了萊頓瓶。萊頓瓶是一種原始的電容器器件,它由被絕緣體隔開的兩個金屬片構成,上方的金屬棒用于儲存和釋放電荷,萊頓瓶的出現標志著對電的本質和特性進行研究的開始。
1790年代,伏打提出了著名的伏打電堆。伏打電堆是由多層銀和鋅疊合而成,其間隔有浸漬水的物質,亦稱伏打電池。這是最早提出的化學電池的原型。在伏打電堆的基礎上,之后的100年內,電池得到了較快速的發展,新的電池體系相繼涌現。
1836年,丹尼爾電池誕生。丹尼爾電池又稱鋅銅電池,它以鋅為負電極;銅為正電極;硫酸鋅與硫酸銅為電解液的電化電池,基本有著現代化學電池的基本形式。
此后,鉛酸電池、氧化銀電池、鎳-鎘電池、鎳-鐵電池等電池相繼誕生。
02
鋰一次電池
進入20世紀,電池理論和技術處于一度停滯時期。在二戰后,電池技術又進入快速發展時期。1958年Harris提出了采用有機電解液作為鋰一次電池的電解質,美國軍方科學家提出“鋰非水電解質體系”的設想并設計了新型鋰金屬電池。盡管該電池存在諸多問題,使它僅停留在概念上,但還是開啟了鋰電池研究的序幕。
60年代,正式進入了鋰電池年代。70年代,鋰一次電池實現了商品化,應用于手表、計算器、甚至植入式醫療設備等領域。
鎳-鎘電池在20世紀初實現商品化以后,在20世紀80年代得到迅速發展。隨著人們環保意識的日益增加,鉛、鎘等有毒金屬的使用日益受到限制,尋找新的可代替傳統鉛酸電池和鎳-鎘電池的可充電電池迫在眉睫。
鋰離子電池成為有力的候選者之一。
03
鋰離子電池
鋰離子電池是一種二次電池。鋰一次電池和鋰二次電池在結構和使用方式上存在明顯的差異。在商業化鋰一次電池的同時,鋰離子電池也在發展中。
鋰一次電池
鋰一次電池通常被稱為非可充電電池,它們不能被重新充電和重復使用。由于電池中的正極和負極材料發生了不可逆的化學反應,一旦鋰一次電池耗盡,必須將其廢棄并更換新的電池。
鋰離子電池
鋰離子電池是可充電電池,因此又稱鋰二次電池。可通過反向充電來恢復其化學反應并重復使用。
鋰金屬于1817年被發現。在所有金屬中,鋰的比重極小、電極電勢極低。理論上來說,鋰電池體系能獲得最大的能量密度。
20世紀70年代,美國爆發石油危機,加上軍事、航空、醫藥等領域對電源的新要求,推動了可充電電池來儲存可再生清潔能源的探索。
1991年,Sony公司推出了第一款商業鋰離子電池(陽極為石墨,陰極為鋰化合物,電極液為鋰鹽溶于有機溶劑)。鋰離子電池最終實現了商業化,在市場上得以廣泛使用。
憑借著高能量密度、高安全性的優勢,鋰離子電池迅速發展,并與其他二次電池拉開了差距。在短短的十幾年的時間里,鋰離子電池已經徹底占領了消費電子市場,并擴展到了儲能裝置、電動汽車領域,取得了矚目的成就。
現階段,鋰離子電池已經成為電動汽車最重要的動力源,其發展經歷了三代技術的發展:第一代為鈷酸鋰正極,第二代為錳酸鋰和磷酸鐵鋰,三元技術則為第三代。隨著正負極材料向著更高克容量的方向發展和安全性技術的日漸成熟、完善,更高能量密度的電芯技術正在從實驗室走向產業化,應用到更多場景里。
大成精密作為鋰電領域的佼佼者,深耕鋰電領域十數年,擁有常州生產基地和東莞生產基地兩大基地,旗下極片在線測量、電芯真空干燥、X-Ray成像測量三大產品系列在市場擁有極高的評價,在客戶中反響熱烈、有口皆碑。
在新能源時代里,電氣化是一個必然的趨勢,鋰離子電池主導的世界也正在為其他即將商業化的新興電池技術打開重要的新市場大門。大成精密將繼續深耕研發創新,助力推進鋰電池的應用發展進程,并為行業的技術革新做更多貢獻。