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应对锂电池安全的大敌“枝晶”

我们都知道，电池分为正极、负极和电解质，通过氧化还原反应来产生电流，放电时离子从负极流向正极，充电时从正极流向负极。

对锂电池来说，放电时锂会被氧化成离子进入电解质终抵达正极；重新充电时，这些锂离子会再沉积到锂金属负极的表面。

但是这种沉积往往不均匀，随着锂电池的频繁使用，锂金属表面会长出针状或树枝状的锂枝晶。枝晶生长得过长就会折断，不再参与反应，给电池体系带来不可逆的容量损失；危险的是，长大的枝晶会刺破电池正负极之间的隔膜，造成短路，埋下电池过热自燃或的安全隐患。

锂电领域里，如何做到“鱼与熊掌兼得”？如何通过提出新原理、新体系、新方法，实现能量密度更高、更安全、充电更快的储能过程？这些都是锂电领域未来面临的挑战。

在这样的形势下，涌现出了锂硫电池、锂空电池、钠离子电池等许多新体系电池。新材料的不断产生，也给这些新体系的发展带来了新机遇。 电池检测，武汉格瑞斯新能源。荆州MACCOR电池检测设备价格

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锂电池的充电电路

在了解完锂电池的基本电路特性后，工程师在开发带有锂电池供电的项目时，就会面临锂电池的充电电路问题。

锂电池的电压为3.0V ~ 4.2V之间变化，也就是锂电池的电压为4.2V，小电压为3.0V。电压与小电压，对于锂电池而言，隐藏着什么电路含义呢?

单节锂电池

电压是4.2V，也就是锂电池两端能承受的极限电压不超过4.2V;小电压为3.0V，也就是锂电池两端的极限放电电压不低于3.0V;

换言之，它的另外一层电路意义是

锂电池在接收外界的充电电路充电，它的充电电压不能高于4.2V;锂电池在向外界负载提供工作电源，它消耗的电压会停留在3.0V;

基于此，如果工程师将常用的5V/1A或者5V/2A规格的充电器，对锂电池进行直接充电，这样是否可以呢?

充电器

显然是不行的。为什么呢?

因为无论是5V/1A或者5V/2A规格的充电器，对外输出的充电电压均为5V，超过了锂电池的承受电压4.2V。

针对这两个电压不匹配兼容的问题，该如何去解决呢?在不改变充电器5V/1A和5V/2A规格的条件下，工程师应当如何去实现呢?

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锂电池加速成长！四大材料大有可为

从中国汽车工业协会获悉，11月，新能源汽车产销量同比双双增长，动力电池的产量同样也增长。

数据显示，11月新能源汽车产销分别完成19.8万辆和20万辆，同比分别增长75.1%和104.9%，其单月产销第5次刷新了当月历史记录；动力电池产量共计12.7GWh，同比增长40.7%，环比增长29.1%。累计方面，1-11月，我国动力电池产量累计68.3GWh，同比累计下降13.8%。

从细分产品来看，2020年11月，三元电池产量7.3GWh，占总产量57.3%，同比增长35.6%，环比增长32.1%；磷酸铁锂电池产量5.4GWh，占总产量42.5%，同比增长49.3%，环比增长25.1%。

锂电池的应用场景主要分为三类：消费类（消费电子、电动工具等）、动力类（电动汽车）、储能类（通信基站备用电源、电力电网储能、家庭电力储能等）。消费类中，由于钴酸锂LCO的能量密度、成本（采用的贵金属钴多），对电池价格并不敏感的消费电子多数使用钴酸锂LCO。在动力类领域，2009-2016年间，磷酸铁锂LFP凭借着低成本、高安全性，成为乘用车领域（即9座以下）、商用车领域（9座以上，或以载货为主要目的）的主流选择。

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LG化学在南京的工厂已经处于高水平运行，今年早些时候，这家韩国企业集团宣布将投资1.2万亿韩元(10亿美元)，进一步扩大工厂的生产能力。但这还不是全部，根据特斯拉的要求，预计还会有更多的电池产能扩张。

  有趣的是，韩国科技媒体援引业内人士的话说，LG化学公司也在寻求从2022年开始大规模生产NCMA电动汽车电池。据报道，这些即将上市的电池将具有更高的镍含量。

  有关LG化学与特斯拉合作的报道初出现在去年8月，当时一家美国财经媒体报道称，这家电池制造商和这家电动汽车公司正在讨论建立潜在的合作伙伴关系。如果近来自韩国的报道是准确的，两家公司的合作似乎已经得到了保证，而且两家公司似乎正在共同努力，为上海工厂生产Model 3车型打好基础。

  LG化学南京电池厂地理位置优越。该工厂位于上海以西约320公里处，这将使把电池运往上海临港工业区的特斯拉超级工厂成为一项相当简单的任务。

  首先，这两家位于中国的工厂之间的距离，远低于特斯拉在美国内华达州的锂电池工厂（为Model 3生产2170型号电池)与组装该车型的加州弗里蒙特工厂之间的距离。

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