鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2724次 | 2023年02月24日
三元電池材料指的是哪三種元素
三元鋰離子電池材料指的是哪三種元素?用三元材料作為正極材料的動(dòng)力鋰離子電池近年來憑借其容量高、循環(huán)穩(wěn)定性好、成本適中等優(yōu)點(diǎn),逐漸替代了鎳氫電池、鈷酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池,成為目前市場(chǎng)上最主流的電池。
三元鋰離子電池材料指的是哪三種元素?
三元鋰離子電池之所以被成為三元鋰離子電池,就是因?yàn)槠湔龢O材料采用了包含鎳、鈷、錳(或鋁)三種金屬元素的三元聚合物。
三元鋰離子電池的三元指的是鎳(Ni)鈷(Co)錳(Mn)三種元素。這三種元素中鎳和鈷是活性金屬,錳不參與電化學(xué)反應(yīng)。一般來說,活性金屬成分含量越高,電池容量就越大,但當(dāng)Ni的含量過高時(shí),會(huì)引起Ni2+占據(jù)Li+的位置,加劇了陽離子混排,從而導(dǎo)致容量降低。
Co也是活性金屬,但能起到抑制陽離子混排的用途,從而穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)。Mn作為非活性金屬重要起到穩(wěn)定反應(yīng)提高安全性的用途。鎳鈷錳三元材料通常可以表示為:LiNixCoyMnzO2,其中x+y+z=1。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
人們發(fā)現(xiàn)三元鋰離子電池正極材料中鎳鈷錳比例可在一定范圍調(diào)整,并且其性能隨著鎳鈷錳的比例的不同而變化。
三元鋰離子電池材料由于其高能量密度可以更好地實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程,在新能源汽車上得到很好應(yīng)用,如美國特斯拉純電動(dòng)汽車成功使用日本松下制造的鎳鈷鋁酸鋰離子電池體系。近年來隨著全球新能源汽車的迅猛發(fā)展,三元鋰離子電池材料的市場(chǎng)份額將逐漸新增。
三元材料鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)
在容量與安全性方面比較均衡的材料,循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰,前期由于技術(shù)原因其標(biāo)稱電壓只有3.5-3.6V,在使用范圍方面有所限制,但到目前,隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善,三元鋰離子電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V,在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰離子電池水平。
三元材料鋰離子電池各方面不斷改性,循環(huán)次數(shù)不斷新增,目前適當(dāng)新增成本,已經(jīng)可以達(dá)到1500次以上,而且三元材料的鋰離子電池安全性能也在不斷改善,越來越向磷酸鐵鋰靠近。近兩年新出現(xiàn)的鎳鈷鋁新三元材料,雖然在電池制造過程中對(duì)環(huán)境要求較高,但是其穩(wěn)定性與安全性進(jìn)一步提高,為多家電池廠所認(rèn)可、試產(chǎn)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
電壓平臺(tái)高。電壓平臺(tái)是三元鋰離子電池能量密度的重要指標(biāo),三元鋰離子電池材料的電壓平臺(tái)明顯比磷酸鐵鋰高,高線可以達(dá)到4.2伏,放電平臺(tái)可以達(dá)到3.6或者3.7伏。
三元材料鋰離子電池的特點(diǎn)是能量密度大,電壓更高,所以同樣重量的電池組電池容量更大,車子跑的距離也就更遠(yuǎn),速度也能更快。