碳酸钙在电池中的作用，意想不到！
碳酸钙在电池中的作用是什么？ 碳酸钙的哪些特性在电池中发挥作用？ 据粉体网编辑介绍，碳酸钙可作为多种功能添加剂应用于电解液、隔膜、三元材料和磷酸铁材料生产与回收、电池涂料、包装、热平衡系统等方面。
1. 有机-无机杂化微球作为添加剂
减少枝晶中的锌沉积是有效提高水系锌离子电池电化学性能的重要途径。 电解液添加剂的改性是减少锌枝晶生长的有效方法。 它可以显着改善电解液的界面性能，对电池库仑效率、提高循环寿命、调节锌离子沉积等发挥重要作用。 其意义不容忽视。
华南师范大学公开了一种有机-无机杂化微球及其作为锌离子电池电解液添加剂的应用。 本发明提供了一种作为添加剂的有机-无机杂化微球。 有机-无机杂化微球作为电解液添加剂，在锌金属沉积过程中原位吸附在锌负极表面，形成功能化保护层。 功能化保护层可以有效抑制析氢反应，诱导锌离子均匀成核，调节锌负极的沉积取向，抑制水系锌离子电池中锌负极枝晶的生长，从而提高库仑效率和水系锌离子电池的循环寿命。 在水系锌离子电池中，有机-无机杂化微球电解质与高性能电池正极材料和锌负极相结合，将有助于加速水系锌离子电池的产业化。 所述无机纳米粒子为二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、纳米碳酸钙中的至少一种； 形成有机聚合物壳的单体为四乙烯基吡啶、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基咪唑中的至少一种。
2、三元锂电池正极材料回收转化剂
近年来，随着新能源汽车的发展和技术迭代更新，产生了大量报废的三元锂电池材料。 将报废的三元材料通过放电分解并用硫酸溶解，然后通过萃取过程回收其中的镍和钴。 、锰等贵金属，考虑到生产成本和经济效益，通过添加磷酸钠将萃取渣液中的锂以粗磷酸锂的形式沉淀出来，达到回收锂的目的。 但这样得到的粗磷酸锂由于杂质含量高，且附着大量有机物，无法直接利用。 它需要经过纯化或转化才能用于锂电池材料的生产。
百捷日（荆门）新材料有限公司公布了一种利用三元锂电池正极材料回收的磷酸锂制备电池级磷酸锂的方法。 本发明采用碳酸钙作为转化剂，不仅可以在高温下去除磷酸锂原料中残留的有机物，而且会释放出大量的二氧化碳气体，可以使材料蓬松、多孔，从而促进后续反应； 它在煅烧过程中变成氧化钙。 蒸后直接反应生成难溶于水的磷酸钙和易溶于水的氢氧化锂。 该工艺将原料中的少量镍、钴、锰、铁、铜、镁等金属转化为相应的不溶于水的氢氧化物，集转化和除杂工艺于一体； 氢氧化锂水溶液经水浸除杂后过滤，加入磷酸盐沉淀磷酸锂。 不引入新的杂质，母液可回收利用，经济环保。
3. 磷酸铁沉淀剂的制备
工业合成磷酸铁的主要方法是沉淀法。 沉淀法制备磷酸铁具有设备要求低、成本低的优点。 通过控制反应条件，可以生产出理想的电池级磷酸铁，并且很容易实现大规模工业化生产。
正泰新材料科技有限公司公开了磷酸铁及磷酸铁的制备方法。 以氯化铁和碳酸钙为原料，无需过氧化氢氧化。 与必须使用液碱或氨水作为沉淀剂的传统沉淀方法相比，沉淀成本将大大降低。 形成的羟基铁中间产物与磷酸反应，避免了与磷酸直接接触时局部碱浓度过高造成的局部碱浓度过高的问题，且制得的磷酸铁的铁磷比更接近1。制备所得的磷酸铁锂电池也将具有更高的容量。
4、锂电池隔膜涂层材料
目前大多数隔膜（如聚烯烃隔膜）熔点较低，这会在一定程度上影响电池的安全性能和使用环境。 常见的处理方法是在隔膜表面涂覆耐温材料，以提高隔膜的热熔点。 这保证了电池的安全性和性能。 然而，涂层材料中使用的涂层颗粒会导致隔膜的离子电导率降低，从而降低隔膜的电化学性能。
合肥长阳新能源科技有限公司公开了一种涂层锂电池隔膜及其制备方法和锂电池。 涂覆的锂电池隔膜包括多孔基膜和涂覆在多孔基膜的一侧或两侧的涂层。 层，包覆材料包括包覆颗粒，包覆颗粒为卤化改性碳酸钙。 碳酸钙的晶格结构中存在大量的空位。 通过对碳酸钙进行卤化，可以将卤素颗粒引入到晶格结构中以占据空位，形成离子键或极性键，并产生额外的导电载流子。 ，从而提高离子电导率。 因此，选择采用卤化改性碳酸钙作为包覆颗粒在多孔基膜表面形成包覆层，可以使所得的锂电池隔膜不仅具有更好的热性能，而且还具有更好的机械性能和离子性能。 电导率。
5、提锂制备镍钴锰三元前驱体
目前，通常采用湿法回收废旧锂电池三元正极材料中的Li、Ni、Co、Mn。 虽然回收效果良好，但在回收有价金属Li时，后续添加碳酸钠制备碳酸锂会析出硫酸锂。 导致溶液中硫酸钠含量增加，生成的碳酸锂纯度低； 尤其是母液经过多次循环后，产品的质量会越来越差。 为了获得高品质的碳酸锂，需要使用大量的纯水进行洗涤，这增加了系统的规模，难以正常运行。 另外，大量的洗涤水也会带走大量碳酸锂，从而降低锂回收率。
甘肃瑞斯科新材料有限公司公开了一种从废旧锂电池三元正极材料中优先提取锂制备镍钴锰三元前驱体的方法。 优选通过火法提取锂，并添加氢氧化钙或氧化钙制备电池。 级氢氧化锂，然后采用湿法回收有价金属Ni、Co、Mn，得到镍、钴、锰三元前驱体。 本发明在选择性提取锂时制备氢氧化锂。 由于氢氧化锂在常温下的溶解度很高，约为120g/L，是碳酸锂溶解度的9-10倍，因此对系统水处理能力的要求大大降低。 ，蒸发量大大减少，降低了能耗和生产成本。
6. 防止热失控的胶囊
为了减少电池短路、火灾、爆炸等安全隐患，常将阻燃剂与电解液混合以提高安全系数。 但这种方法会直接影响电池电解液的离子传导效率。 如果采用胶囊法将电解液与阻燃剂隔离，则不会影响电解液的导电效率。 然而，这种胶囊装置存在一个技术问题，即不容易将其预先放入电池中。
江苏天和储能有限公司公开了一种防热失控胶囊及其制造工艺、一种防热失控电池及其制造方法。 胶囊壳的材料为碳酸钙和硬脂酸改性的聚乙烯，因此防热失控材料为红磷。 防热失控胶囊的胶囊壳采用水浴加热方式，提高碳酸钙的扩散能力，防止碳酸钙结块，提高胶囊的机械稳定性，使胶囊能够通过注液方式插入孔无破裂。 防热失控胶囊在制成电池后，当温度过高时会熔化，释放出电池防热失控材料。
7.固体氧化物燃料电池热平衡系统
固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种全固态发电装置，可在600-1000℃下将化学能转化为电能。 可以使用氢气、天然气、甲醇、乙醇等作为燃料。 产物是二氧化碳和水。 电池发电效率大于60%。 目前，SOFC热电联产系统重整装置存在能耗高、废气中二氧化碳无法分离等问题。 因此，迫切需要在该领域研究新型SOFC系统以实现节能减排。
西安交通大学公开了一种用于碳捕获的固体氧化物燃料电池热平衡系统，包括预重整模块、固体氧化物燃料电池、氧化模块、还原模块、余热利用模块、碳捕获模块和水处理模块。 本发明还公开了一种基于固体氧化物燃料电池热平衡的碳捕获方法，包括：利用氧化钙吸收预重整模块中重整产生的二氧化碳，重整产物进入固体氧化物燃料电池的阳极。氧化物燃料电池发电； 氧化模块中反应释放的热量加热贫氧空气； 还原模块中反应释放的热量用于分解碳酸钙并加热固体氧化物燃料电池的阳极废气，余热利用模块用于利用废气中的热量实现冷却。 水和二氧化碳的分离，其中冷却水进入水箱循环利用，二氧化碳进入碳捕获模块。
8、造孔剂
氧化物固体电解质用于全固态电池时，正负极活性物质的接触为固体接触，即点对点接触。 界面接触电阻较大，也是影响氧化物固体电解质应用的主要障碍之一。 这使得全固态电池在实际应用中不切实际。 通过制备多孔固体电解质，可以增加电极与电解质之间的接触面积，降低界面阻抗。
河北广星半导体科技有限公司公开了一种多孔氧化物固体电解质及其制备方法和应用以及锂离子电池。 本发明的制备方法包括：（1）将含有氧化物固体电解质原料和造孔剂的第一混合物压制成片状，得到固体电解质片A； (2)将固体电解质片A烧成，得到固体电解质片B； (3)将固体电解质片B与酸溶液接触混合，得到固体电解质片C； (4)干燥固体电解质片C，得到多孔氧化物固体电解质。 本发明方法制备的多孔氧化物固体电解质应用于锂离子电池后具有更好的倍率性能。 所述造孔剂选自碳酸镁、碱式碳酸镁、碳酸钙、碳酸氢钙中的至少一种。
9.电池组件粉末涂料
粉末涂料具有优良的绝缘性能、阻燃性能、防腐性能和较高的热寿命温度。 用于电池铜排的绝缘保护层上，可替代传统的橡胶热缩套管产品，达到绝缘、阻燃的效果。 性能改进。
浙江明泉工业涂料有限公司公开了一种用于电池组的高遮盖绝缘阻燃隔热粉末涂料。 其原料包括：酚醛改性环氧树脂30～60质量份、双酚A型环氧树脂10～30质量份。 树枝状聚酰胺胺 5-10 份，N-羟基丁二酰亚胺 1-2 份，氧化石墨烯 1-2 份，酚醛固化剂 1-5 份，流平剂 1-2 份，重质 1-3 份碳酸钙、云母粉1-3份、沉淀二氧化硅1-5份、硅灰石1-5份、阻燃剂3-8份、催干剂1-2份、消烟增塑剂1-3份、增塑剂1-2份，抗氧剂1-2份，颜料1-2份。 本发明公开了上述电池组用高遮盖绝缘阻燃隔热粉末涂料的制备方法。 本发明形成的固化涂层具有优异的柔韧性和较强的附着力。 在振动环境下使用时，不易破裂、脱落。 还耐老化、耐雨水侵蚀，具有优良的绝缘稳定性。
10、硅酮密封胶
硅酮密封胶是一种中性固化硅酮胶，对大多数材料都有良好的粘合力，并具有良好的耐高低温性能。 耐温范围为45°C至350°C。 具有优良的电气性能，并且防潮。 抗电晕、抗震、抗老化，广泛用于工业、电子电器的粘接和密封。
山东沃赛新材料科技有限公司公开了一种新能源汽车电池组导热硅酮密封胶的制备方法。 其制备方法包括以下步骤：制备纳米有机骨架材料、制备导热填料、混合； 纳米有机骨架材料的制备包括以下步骤：改性碳酸钙的制备和复配； 其配方为1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、对苯二甲醛、无水乙酸、乙腈，将改性碳酸钙混合后超声振动。 超声波振动完成后，在25-30℃搅拌，加入苯甲醛，继续搅拌，过滤，清洗滤渣，然后将滤渣干燥，得到纳米有机骨架材料； 本发明能够在提高硅酮密封胶的机械强度、导热性和固化速度的同时，保证硅酮密封胶的流动性、附着力和耐化学性不降低。
结论
近年来，碳酸钙在电池材料中的应用研究逐渐增多。 主要用作填充材料和功能添加剂。 特别是纳米碳酸钙和改性碳酸钙作为添加剂，逐渐显露出一些特殊的功能。
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