随着高新科技的不断发展，先进陶瓷粉体及制品在某些高技术领域已成为关键材料和瓶颈材料。例如在锂电行业，一些陶瓷材料恰恰在其生产链中充当了重要角色，这些材料有的是直接成为电极、隔膜材料，有的成为了封装材料，还有一些则成为生产环节的辅助材料，这些陶瓷材料市场也因为锂电而风生水起。今天，我们就来了解一下生产一块锂电池需要用到哪些陶瓷材料。

陶瓷隔膜

锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液以及封装材料等五部分组成。隔膜是锂离子电池材料中技术壁垒最高的部分，其成本占比仅次于正极材料，约为10%~14%，在一些高端电池中隔膜成本占比甚至达到20%。

匣钵

在匣钵方面，如下表所示，不同材质匣钵在锂离子正极材料领域应用的情况不同。

堇青石-莫来石质匣钵主要原料为黏土、堇青石、莫来石，在一些应用领域为了提高其抗侵蚀性会适当引入刚玉、尖晶石等原料，制品烧成后物相种类、数量以及组织结构决定了其性能。堇青石-莫来石匣钵因其具有优异的抗热震性以及经济性，广泛应用于锂电池正极材料领域。基于碳酸锂/氢氧化锂碱性强，熔点低，对酸性耐火材料均有较强的腐蚀性，铝硅质匣钵的寿命普遍较低。石墨与碳化硅质匣钵具有高导热，耐高温，抗热震性能优异等特点，抗氧化能力差，但在还原气氛下抗碱侵蚀性能较出色。

陶瓷辊棒是辊道窑的关键部件，消耗量较大，它在产品连续性高温烧成中起承载传输的作用，其使用时既要耐高温，在长期转动过程中又要具备抗高温蠕变的特性。陶瓷辊棒主要材质有：刚玉质、铝硅质、熔融石英质和碳化硅质。其中碳化硅辊棒的材质又有重结晶质和反应烧结碳化硅质，使用温度可超1300℃，常被用为中、高温辊道窑烧成带用辊棒的首选材质。

其它陶瓷材料

除此之外，还有一些陶瓷粉体或制品被用于锂电池的制备或组装中。在正极方面，据国瓷材料2022年半年报显示，该公司高纯超细氧化铝还可以作为电池正极的添加材料，起到包覆和掺杂作用。

国瓷材料三元正极氧化铝添加材料性能指标

在负极方面，据了解，碳化硅微粉可以与石墨、碳纳米管、纳米氮化钛等复合制成锂电池的负极材料，可以提高锂电池的容量及使用寿命。

在锂电池密封环节，一枚硬币大小的电子陶瓷环（学名“新型动力电池陶瓷密封连接器”）就是新能源电动汽车中的重要零部件，用于动力电池盖板和极柱之间形成密封导电连接。

动力电池陶瓷环，来源：美程陶瓷

总之，随着先进技术及材料的不断开发，未来或许会有更多的陶瓷材料应用到锂电池乃至整个新能源领域。

参考来源：

[1]钱凡等.窑具应用现状及发展前景

[2]杨铃等.锂离子电池隔膜的国内外研究技术进展

[3]储健等.国内外锂离子电池隔膜的研究进展

[4]苏丹等.锂离子电池陶瓷隔膜研究进展

[5]邹朝鑫.锂离子电池正极材料的辊道炉烧结温度场仿真及控制研究

[6]黄思达.锂离子电池用氧化铝陶瓷隔膜的制备及其性能研究