電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
三元聚合物鋰離子電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰離子電池,鋰電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。三元鋰離子電池從形狀上來區分,可分為軟包電池、圓柱電池和方形硬殼電池。其標稱電壓可達到3.6-3.8V,能量密度比較高,電壓平臺高,振實密度高,續航里程長,輸出功率較大,高溫穩定性差,但低溫性能優異,造價也比較高。
日本松下、韓國LG化學、三星SDI等多采用三元鋰離子電池的技術路線,比如新能源巨頭特斯拉就采用了松下的鎳鈷鋁酸鋰三元鋰離子電池,就是所謂的NCA,在ModelS和ModelX上采用的是松下18650電池包,而最新的MODEL3采用了更大容量的21700圓柱體電池包。
三元鋰離子電池金屬元素的主要作用和優勢如下:
Co3+:減少陽離子混合占位,穩定材料的層狀結構,降低阻抗值,提高電導率,提高循環和效率性能。
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相近的半徑,過多的Ni也會因為與Li發生位錯現象導致鋰鎳混排,鋰層中鎳離子濃度越大,鋰在層狀結構中的脫嵌越難,導致電化學性能變差。
三元鋰離子電池的缺點
1、安全性差
2、耐高溫性差
3、壽命差
4、大功率放電差
5、元素有毒
三元鋰離子電池壽命是多久?
對于電池壽命,一般上鋰離子電池使用壽命大概是5到20年,均勻可以達到8年。不過以今朝的技術水平,鋰電池在電動車上的使用壽命約莫惟有3-5年。三元鋰離子電池的循環次數在500到1000次左右,三元鋰離子電池的理論壽命約為800次左右,磷酸鐵鋰離子電池壽命約為2000次。
理論上來講,三元鋰離子電池使用壽命是2000次充放電循環,也能維持5年多。如果進行1000次充放電循環,實質上三元鋰離子電池已經衰減了50%,也就是說洋溢電只能跑原來里程的一半。另外,優秀的電池管理系統也能減緩三元鋰離子電池衰減。但是電芯在配組做成鋰離子電池組后,由于一致性問題,主要是電壓和內阻不可能完全一樣,其循環壽命約莫為400次。
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