摘要:隨著電力設備對鋰離子電池容量要求的不斷提高，人們對鋰離子電池能量密度的提高有了更高的期望。特別是智能手機、平板電腦、筆記本電腦等便攜式設備，都要體積小、待機時間長的鋰離子電池。

隨著電力設備對鋰離子電池容量要求的不斷提高，人們對鋰離子電池能量密度的提高有著越來越高的期望。特別是智能手機、平板電腦、筆記本電腦等便攜式設備，都要體積小、待機時間長的鋰離子電池。鋰離子電池質(zhì)量更輕、體積更小、輸出電壓更高、功率密度更高，也正在其他電力設備中得到開發(fā)，如儲能設備、電動工具和電動汽車。因此，開發(fā)高能量密度的鋰離子電池是鋰離子電池行業(yè)一個重要的研究和發(fā)展方向。

高壓鋰離子電池的發(fā)展背景

為了設計高能量密度鋰離子電池,除了持續(xù)優(yōu)化的空間利用率,提高電池陽極材料壓實密度和容量,使用高導電碳納米管和聚合物粘合劑含量改善正極和負極活性材料,鋰離子電池的工作電壓也是一個重要的方法來提高電池的能量密度。

鋰離子電池的截止電壓逐漸從原來的凌日4.2v至4.35v,4.4v,4.45v,4.5v和5v,其中5vnickel-manganese鋰離子電池具有良好的高能量密度和高功率等特點,將領域的重要發(fā)展方向之一在未來新能源汽車和能源存儲。隨著電力技術的發(fā)展，高電壓、高能量密度的鋰離子電池將逐步走出實驗室服務于消費者。

高壓鋰離子電池的應用現(xiàn)狀

高壓鋰離子電池一般是指充電截止電壓高于4.2v的電池。例如，手機鋰離子電池的截止電壓從4.2v發(fā)展到4.3v、4.35v、4.4v(小米手機、華為手機等)。目前市場上已經(jīng)使用了4.35v和4.4v的鋰離子電池，4.45v和4.5v的鋰離子電池也受到市場的青睞，市場將逐步成熟。

國內(nèi)外手機電池和其他數(shù)字電子產(chǎn)品的制造商正朝著高壓鋰離子電池的方向發(fā)展。高電壓、高能量密度的鋰離子電池將為高端手機和便攜式電子設備帶來更大的市場。正極材料和電解液是提高鋰離子電池高壓性能的關鍵材料。

隨著電壓的提高，高壓鋰離子電池在使用過程中的一些安全性能會降低，因此在動力車輛中尚未批量使用。目前，電動汽車用電池正極材料重要有三元材料和磷酸鐵鋰。為了提高能量密度以滿足需求，一般選用高鎳正極材料如811NCM和NCA、高容量硅碳正極或提高電池空間利用率來提高能量密度和電池壽命。