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三元鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)詳解

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2022-02-23 18:00:09
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三元鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)詳解三元鋰離子電池是鋰離子電池的一種。通常鋰離子電池的正極材料是鈷酸鋰。而用鎳鈷錳酸鋰做正極材料的鋰離子電池俗稱三元材料鋰離子電池,它價(jià)格比鈷酸鋰便宜,耐

三元鋰離子電池鋰離子電池的一種。通常鋰離子電池的正極材料鈷酸鋰。而用鎳鈷錳酸鋰做正極材料的鋰離子電池俗稱三元材料鋰離子電池,它價(jià)格比鈷酸鋰便宜,耐壓略高一點(diǎn),平均電壓略低(電池界稱電池平臺(tái)),克容量略高一點(diǎn)但壓實(shí)比低一點(diǎn),同型號的電池容量略低于鈷酸鋰離子電池。

三元鋰離子電池的最大特點(diǎn)就是單位電能比較大,這是與磷酸鐵鋰離子電池相比的結(jié)果,但是三元鋰離子電池的一個(gè)較大缺點(diǎn)是受到撞擊和高溫時(shí)起火點(diǎn)較低。所以對三元鋰離子電池的保護(hù)要求很高,以防意外。

三元鋰離子電池在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合性能優(yōu)異的電池。

一、三元鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)

Co3+減少陽離子混合占位,穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),降低阻抗值,提高電導(dǎo)率,提高循環(huán)和效率性能。

Ni2+可提高材料的容量(提高材料的體積能量密度),而由于Li和Ni相似的半徑,過多的Ni也會(huì)因?yàn)榕cLi發(fā)生位錯(cuò)現(xiàn)象導(dǎo)致鋰鎳混排,鋰層中鎳離子濃度越大,鋰在層狀結(jié)構(gòu)中的脫嵌越難,導(dǎo)致電化學(xué)性能變差。

Mn4+不僅可以降低材料成本,而且還可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。但過高的Mn含量會(huì)容易出現(xiàn)尖晶石相而破壞層狀結(jié)構(gòu),使容量降低,循環(huán)衰減。

能量密度高、循環(huán)性能好是三元鋰離子電池的最大優(yōu)勢,而電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo),決定著電池的基本效能和成本,電壓平臺(tái)越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時(shí)的電池,電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰離子電池續(xù)航時(shí)間更長。

單體三元鋰離子電池放電電壓平臺(tái)高達(dá)3.7V,磷酸鐵鋰為3.2V,而鈦酸鋰僅為2.3V,因此從能量密度角度來說,三元鋰離子電池具有絕對優(yōu)勢。

三元鋰離子電池在冬季低溫0-5度的氣溫下下,大約是夏天的90%左右,有下降,但還不太明顯。更靠北方的地區(qū),下降的會(huì)更多一點(diǎn)。

二、三元鋰離子電池的缺點(diǎn)介紹

三元材料動(dòng)力鋰離子電池重要有鎳鈷鋁酸鋰離子電池、鎳鈷錳酸鋰離子電池等,由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,導(dǎo)致高溫安全性差,且pH值過高易使單體脹氣,進(jìn)而引發(fā)危險(xiǎn),目前造價(jià)較高。