锂电池行业的车间为什么不能含铜、锌元素？
新能源锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂金属的化学特性非常活泼，使得其在加工、保存、使用过程中，对车间要求也非常高。随着全球“碳达峰、碳中和”的大势所趋，锂电池已成为新能源行业的主力军。那么新能源锂电池行业为什么都要禁用锌、铜元素呢？
首先，锌是活泼金属，铜属于过渡金属（偏活泼），所以铜、锌原则上也比较容易发生化学反应，在锂电池的生产过程中，由于两极同时反应，不会在两极间产生明显的电势差,无法形成典型的原电池。
此外，正极材料生产工序较多，制造过程中的每一个环节都会有金属异物引入的风险。如正极材料中存在铁（Fe）、铜（Cu）、铬（Cr）、镍（Ni）、锌（Zn）、银（Ag）等金属杂质时，电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后，这些金属就会先在正极氧化再到负极还原，当负极处的金属单质累积到一定程度，其沉积金属坚硬的棱角就会刺穿隔膜，造成电池自放电。自放电对锂离子电池会造成致命的影响，甚至引起爆炸。
综上分析，锂电池车间严禁出现铜、锌元素更多是出于安全考虑。此外，锂电浆液的输送也需要选用专业的输送设备，杜绝安全隐患。
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磷酸铁锂电池中国最强？Sorry，有两项专利技术不是咱的
上次文章《“刀片”电池也有软肋？比亚迪能经住挑战吗？ 》和大家聊了聊磷酸铁锂电池。比起三元锂电池，磷酸铁锂电池安全性好了太多，而随着比亚迪、宁德时代等企业优化了电池组封装技术，一定程度上克服了磷酸铁锂电池能量密度低的缺点，所以在今年，磷酸铁锂电池杀了个回马枪，国产特斯拉Model 3，比亚迪汉EV，宏光MINIEV等车型都采用了磷酸铁锂电池。
而大部分人脑海中充满了比亚迪磷酸铁锂电池NO.1的印象，但实际上磷酸铁锂电池有两项关键专利是西方国家掌握的，关于这件事，我们要从磷酸铁锂电池的发明说起：
在电池领域，磷酸铁锂电池是一种非常“年轻”的电池种类，1997年，美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough（这个名字好有意思啊！）主导的团队发现磷酸铁锂具有可逆性地迁入脱出锂的特性，启发了全球范围内将磷酸铁锂作为锂电池正极材料的研究，这成为了磷酸铁锂电池的开端。
磷酸铁锂分子结构示意
与此同时，德州大学也对磷酸铁锂的晶体结构与化学分子式申请了专利，John. B. Goodenough则因为对锂电池的研究获得了2019年的诺贝尔化学奖，那时的他已经97岁，成为历史上年纪最大的诺奖得主。
德州大学的研究可谓开创了一种全新的锂电池，但磷酸铁锂电池从实验室走向实用的过程中，各种技术细节都需要完善，比如，磷酸铁锂材料的导电性能差，直接用作正极材料难以提升电池功率，解决这个问题的途径主要有在磷酸铁锂中加入铜或银的纳米粉末，增加阳离子和采用碳包裹等。
其中，用碳包裹的磷酸铁锂材料不仅有效提高了导电性，而且在电池反应中，锂离子的嵌套和脱嵌的更加顺畅，还可以有效保持磷酸铁锂材料的性状以延长循环寿命，种种优点让碳包裹成为改善磷酸铁锂电池性能的重要途径。
磷酸铁锂粉末显微
而碳包裹的专利也掌握在国外公司手中，加拿大魁北克水电公司早在 2000年就开始在全球范围内申请碳包覆改性相关专利，虽然几年前，这家公司在中国申请的专利被判定无效，但中国的动力电池始终都是要面向国际市场的，而国内的磷酸铁锂电池因为受制于专利技术，却只能在国内发扬光大。
目前，这两项专利技术都是动力电池行业难以绕过的基础性专利，虽然短期内没有对中国电池企业产生明显的影响，但国外企业的通常做法是：并不立即开启专利权起诉，而是等待相关行业的体量已经足够庞大，并与某项专利技术深度绑定后，才通过专利诉讼获取丰厚的赔偿。
而对于国内的电池企业来说，专利费用导致的成本增加很有可能导致现有的产品缺乏竞争力，面对这样的挑战，我们的做法当然是加强技术开发，在石墨烯电池、固态电池和超级电容领域寻求突破，同时，更应该在现有的法律框架内据理力争，维护自己的正当权益。
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