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三元聚合物锂电池是什么?三元聚合物锂电池优缺点

来源:聚合物锂电池厂家?编辑:聚合物锂电池厂家??发布时间:2020-04-30 11:45:36??阅读数:1187

随着新能源电动汽车车的盛行,从电动汽车的动力能源,大家了解了三元锂电池。特斯拉、比亚迪等大部分车企都采用的三元锂电池。

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三元聚合物锂电池是什么?

三元聚合物锂电池其全称为“正极材料使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等三元聚合物的锂离子二次电池”,三元聚合物锂电池的正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是电压太低。

三元聚合物锂电池

其中磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长,但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性均存在较大差距,且生产成本较高,磷酸铁锂电池技术和应用已经遇到发展的瓶颈;锰酸锂电池能量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差,因而锰酸锂仅作为国际第1代动力锂电的正极材料;而多元材料因具有综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同,逐步超越磷酸铁锂和锰酸锂成为主流的技术路线。

三元聚合物锂电池命名

① 以电池中最主要的元素来命名。

② 以电池最核心的反应机理或特征来命名,比如强调可折叠特性的柔性电池。

由于锂电池中的正极材料往往决定其能量密度,对于锂电池来说这是最重要的一个特性,因此用正极材料来命名的情况最多,咱们常说的三元聚合物锂电池、磷酸铁锂电池就属于这一类。

三元聚合物锂电池“三元”之间的关系

三元锂之所以被发扬光大,当然不仅仅是因为这个名字,更是由于镍钴锰(或铝)这三种金属元素的聚合物在电池内部发挥了巨大的作用。

1.镍

镍

镍是副族中的活性金属,主要作用是提升电池的体积能量密度,是提升续航里程的主要突破口,但含量过多会导致镍离子占据锂离子位置(镍氢混排),导致容量下降。

2.钴

钴

钴也是副族中的活性金属,其可以抑制阳离子的混排,从而提高起到提升稳定性和延长电池的寿命的作用,此外,其也决定了电池的充放电速度和效率(倍率性能),但过高的钴含量会导致实际容量降低。

3.铝或锰

铝

锰或铝的作用在于降低材料成本,毕竟上面提到的镍和钴都是十分昂贵的稀有金属,并且可以提高电池的安全性和稳定性。

在三元聚合物锂电池的正极材料中,镍、钴、锰(或铝)这三种金属元素缺一不可,多一个或者少一个都会影响其最终的表现或做不成电池,但大家根据自己的需求,适当调节锂电池中镍、钴、锰(或铝)的混合比例(摩尔比),来让锂电池表现出不一样的特性。

三元聚合物锂电池优点:

1.三元锂电池能量密度高,可超过200WH/Kg。

2.电压平台高:电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,因此对电池材料的选用,有重要的意义。电压平台越高,比容量越大,肯定同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航更久。

3.三元聚合物锂电池的最大特点就是单位电能比较大,这是与磷酸铁锂电池相比的结果。但是三元锂电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。所以三元锂电池的保护要求很高,以防意外,请小心使用。

三元聚合物锂电池缺点:

安全性差、耐高温性差、寿命差、大功率放电差、元素有毒,三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧。

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