正極材料是決定鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一,也是目前商業(yè)化鋰離子電池中主要的鋰離子來源,其性能和價格對鋰離子電池的影響較大。目前研制成功并得到應用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。
正極材料在鋰電池的總成本中占據(jù)40%以上的比例,并且正極材料的性能直接影響了鋰電池的各項性能指標,所以鋰電正極材料在鋰電池中占據(jù)核心地位。
當正極材料中存在鐵( Fe )、銅(Cu )、鉻(Cr )、鎳(Ni)、鋅(Zn)、銀(Ag)等金屬雜質(zhì)時,電池化成階段的電壓達到這些金屬元素的氧化還原電位后,這些金屬就會先在正極氧化再到負極還原,當負極處的金屬單質(zhì)累積到一定程度,其沉積金屬堅硬的棱角就會刺穿隔膜,造成電池自放電。
正極材料生產(chǎn)工序較多,制造過程中的每一個環(huán)節(jié)都會有金屬異物引入的風險,這就對材料供應商的設備自動化程度及現(xiàn)場質(zhì)量管理水平提出了更高要求。但材料供應商往往由于成本限制,其設備自動化程度較低,生產(chǎn)制造工序斷點較多,不可控的風險增加。
因此,電池制造商為了保證電池性能穩(wěn)定,預防自放電發(fā)生,必須推動材料供應商從人、機、料、法、環(huán)五大方面防止金屬異物引入。