什麽是三元锂電(diàn)池
三元锂電(diàn)池是锂電(diàn)池的一種,主要是指做電(diàn)池的正極材料,通常锂電(diàn)池的正極材料是钴酸锂。但是也有(yǒu)用(yòng)鎳钴錳酸锂做正極材料的锂電(diàn)池,俗稱三元材料锂電(diàn)池,相比钴酸锂而言,它的價格要比較便宜,耐壓稍微高一點,但平均電(diàn)壓略低。克容量略高一點,壓實則是略低一點,同型号的電(diàn)池容量要略低于钴酸锂電(diàn)池。
三元锂離子電(diàn)池的壽命
锂電(diàn)池的使用(yòng)壽命即為(wèi)使用(yòng)次數。舉例:锂電(diàn)池的壽命是“500次”,這“500次”指的是它充放電(diàn)的一個周期,而不是充電(diàn)次數。一個充電(diàn)周期意味着電(diàn)池的所有(yǒu)電(diàn)量由滿到空,載由空到滿的一個過程,嚴格意義上來說,這并不等同于充一次點。打比方說,一塊锂電(diàn)池在第一天隻用(yòng)了一半的電(diàn)量,然後又(yòu)把它充滿電(diàn),連續持續2天都用(yòng)一半就充滿電(diàn),那麽算下來,這也隻能(néng)算是一個充電(diàn)周期,而不能(néng)算是兩個。
而“500次”,準确來說是廠商(shāng)在恒定的放電(diàn)深度(如80%),實現了625次左右的可(kě)充次數,達到了500個充電(diàn)周期。
理(lǐ)論上,三元锂電(diàn)池的壽命可(kě)達800次循環,這是商(shāng)用(yòng)可(kě)充電(diàn)锂電(diàn)池中(zhōng)的平均壽命。
三元锂電(diàn)池的優點
三元锂電(diàn)池在容量和安(ān)全性方面相對平衡,并且是具(jù)有(yǒu)優異的整體(tǐ)性能(néng)的電(diàn)池。這三種金屬元素的重要功能(néng),優缺點如下:
Co3+:減少陽離子的混合占用(yòng),穩定材料的層狀結構,降低電(diàn)阻值,提高電(diàn)導率并提高循環性能(néng)和速度。Ni2+:可(kě)以新(xīn)增材料的容量(新(xīn)增材料體(tǐ)積的能(néng)量密度)。由于Li和Ni的半徑相似,過多(duō)的Ni也會由于與Li的位錯以及锂層中(zhōng)鎳離子的濃度而引起锂鎳的混合放電(diàn)。锂越大,在層狀結構中(zhōng)将其去交織就越困難,從而導緻不良的電(diàn)化學(xué)性能(néng)。
Mn4+:不僅可(kě)以降低材料成本,而且可(kě)以提高材料的安(ān)全性和穩定性。但是,假如Mn的含量過多(duō),則容易出現尖晶石相,破壞層狀結構,因此會降低循環的容量和衰減。
能(néng)量密度高是三元锂電(diàn)池的最大優點,電(diàn)壓平台是電(diàn)池能(néng)量密度的重要指标,對電(diàn)池的基本效能(néng)和成本起決定性作(zuò)用(yòng)。
三元锂電(diàn)池的缺點
安(ān)全性差和循環壽命短是三元锂電(diàn)池的重要缺點,特别是安(ān)全性能(néng),這已成為(wèi)限制其大規模執行和大規模集成應用(yòng)的重要因素。大量實際測試表明,大容量三元電(diàn)池難以通過針灸和超負荷等安(ān)全測試,這也是大容量三元電(diàn)池通常引入更多(duō)錳甚至使用(yòng)錳酸鹽的原因。