锂能产业集中宣传(7)

到80%，辅料用量减少三分之二，渣量减少一半，能耗降低近一半，生产成本大大降低，是目前以锂云母为原料生产锂盐的最先进的方法。

焙烧压煮法的生产工艺流程为：将锂云母精矿送入回转窑内，于一定温度下通入水或水蒸汽对锂云母精矿进行焙烧，使其脱去部分氟，变成疏松多孔、易磨、反应性能较好的焙料，焙料与溶剂混合经磨细过筛后，送入压煮器，在一定浓度下进行压煮溶出，然后经过滤，将溶出液与渣分离，溶出液经除杂、蒸发精制，再经过处理便得到高纯碳酸锂。分离后的母液中富含钾铷铯，可综合回收。

3.6 用碳酸锂生产的主要工业产品有哪些？它们有哪些用途？

碳酸锂是锂电产业的基础原材料，用碳酸锂生产的主要工业产品有：电池级碳酸锂、氢氧化锂、钴酸锂、金属锂、氯化锂、氟化锂、丁基锂等。

碳酸锂的用途

1 2 3 4 5 产品名称 电池级碳酸锂 氢氧化锂 氯化锂 金属锂 氟化锂 主要用途 锂电池等 玻璃、空调、电池、制药等 生产催化剂、制药、空调等 电池、制药、合成橡胶等 稀土电解质等 25

6 7 8 9 钴酸锂 锰酸锂 磷酸亚铁锂 丁基锂 电池等 电池等 电池等 制药、合成橡胶、香材等 3.7 电池分为哪几类？

第一类：按电解液种类划分，包括：碱性电池，电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池，如：碱性锌锰电池（俗称碱锰电池或碱性电池）、镉镍电池、氢镍电池等；酸性电池，主要以硫酸水溶液为介质，如铅酸蓄电池；中性电池，以盐溶液为介质，如锌锰干电池（有的消费者也称之为酸性电池）、海水激活电池等；有机电解液电池，主要以有机溶液为介质的电池，如锂电池、锂离子电池等。

第二类：按工作性质和贮存方式划分，包括：一次电池，又称原电池，即不能再充电的电池，如锌锰干电池、锂原电池等；二次电池，即可充电电池，如氢镍电池、锂离子电池、镉镍电池等，蓄电池习惯上指铅酸蓄电池，也是二次电池；燃料电池，即活性材料在电池工作时才连续不断地 从外部加入电池，如氢氧燃料电池等；贮备电池，即电池贮存时不直接接触电解液，直到电池使用时，才加入电解液，如镁－氯化银电池又称海水激活电池等。

第三类：按电池所用正、负极材料划分，包括：锌系列电池，如锌锰电池、锌银电池等；镍系列电池，如镉镍电池、

26

氢镍电池等；铅系列电池，如铅酸电池等；锂系列电池、锂镁电池；二氧化锰系列电池，如锌锰电池、碱锰电池等；空气（氧气）系列电池，如锌空电池等 。

3.8 锂电池和锂离子电池有多久的历史？

锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。锂电池一般指锂一次电池和锂二次电池。这种电池的负极是金属锂，正极用MnO2 ，SOCl2，SO2 ，(CFx)m 等。其中锂一次电池的研究始于20世纪50年代，70年代进入实用化。锂二次电池因安全性能尚未完全解决，目前仍处于试验阶段。锂离子电池研究始于20世纪80年代，1990年日本Nagoura等人研究成以石油焦为负极、LiCoO2为正极的锂离子二次电池。同年，Moli和Sony两大电池公司宣称推出以碳为负极的锂离子电池。1991年，日本索尼能源技术公司与电池部联合开发了一种以聚糖醇热解碳（PFA）为负极的锂离子电池。1993年，美国Bellcore（贝尔电讯公司）首先报导了采用PVdF工艺制造成聚合物锂离子电池（PLIB）。我国生产聚合物锂离子电池的厂家也在20 年代90世纪相继问世，1999年12月厦门宝龙工业有限公司、2000年7月广东惠州TCL金能电池有限公司先后投产。

3.9 锂离子电池由哪几部分组成？锂离子电池制造过程有哪些？

锂离子电池主要结构：电池上下盖 、正极、隔膜、负极、有机电解液 、电池壳（分为钢壳和铝壳两种）。

27

锂离子电池制造过程：

配料。用专门的溶液和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。

涂漠。将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正负极极片。

装配。按正极片——隔膜——负极片——隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕制成电池极芯，经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池装配过程。制成成品电池。

化成。用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试，对每一只电池都进行检测。筛选出合格的成品电池，待出厂。

3.10 锂离子电池是如何进行充放电的？

电池充电时，正极材料中的锂形成离子溶出，嵌入到负极改性石墨层中；电池放电时，锂离子从石墨层中脱嵌，穿过隔离膜回填到正极锂氧化物的层状结构中。随充放电的进行锂离子不断的从正极和负极中嵌入和脱出。锂离子电池与多数可充电池不同，一般可充电池的负极是金属（以金属氧化物或金属氢氧化物形式溶解），而锂离子电池的负极是石墨或无定形碳的锂离子嵌入化合物。锂离子由正极材料提供，正极材料为锂化过渡金属氧化物，当增加过渡金属的价态时，锂化过渡金属氧化物能够释放其所含的锂。

3.11 锂离子电池过充过放有何影响？

锂离子电池充电分为两个阶段：先恒流充电，到接近终

28

止电压时改为恒压充电。锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时，会造成电池的损坏或降低使用寿命。锂离子电池原理和充放电机理可以用生活中常见的泡沫现象来比喻：锂离子电池如同 一堆肥皂泡沫，泡内储存的就是电能。当充电时，汽泡会随着充电时间加长而不断增大，当超过其极限值时汽泡就会破裂，此时即损坏了锂电晶型，造成永久性损坏。当过度放电则会造成汽泡塌陷、消失，这样下次充电时汽泡也充不起来，而造成锂电失效。要控制汽泡不充爆和汽泡不过度塌陷，就必须要用保护电路加以严格控制。因此，优质的电芯和精确的控制电路可大大地延长电池的使用寿命。

3.12 锂离子电池主要分为哪几类？

依据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。两者所用的正负极材料是相同的，工作原理也基本一致。主要区别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用的是液体电解质，聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物胶体电解质。而其中聚合物锂离子电池又可分为三类：

（1）固体聚合物电解质锂离子电池。电解质为聚合物与盐的混合物，这种电池在常温下的离子电导率低，适于高

29