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三元鋰電池為何叫三元鋰電池

鉅大LARGE  |  點擊量:8127次  |  2021年03月27日  

三元鋰離子電池,簡稱三元鋰離子電池,由三元聚合物組成,即鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰,其中三元鋰是一種含有鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)或鋁(Al)三種金屬元素的聚合物,作為三元鋰離子電池的正極;鋰是一種電解質(zhì)為六氟磷酸鋰的電解液,而負極材料一般為石墨。


有關(guān)電池的命名常見的命名有以下兩種:


①以電池中最重要的元素來命名。


②以電池最核心的反應(yīng)機理或特點來命名,比如強調(diào)可折疊特性的柔性電池


因為正極材料通常決定著鋰離子電池的能量密度,關(guān)于鋰離子電池來說,這是最重要的特性之一,所以以正極材料命名的情況最多,我們常說三元鋰離子電池,磷酸鐵鋰離子電池就屬于這一類。

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充電溫度:0~45℃
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-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

三種元素之間有什么關(guān)系?


三元鋰之所以被發(fā)揚光大,當(dāng)然不僅僅是因為這個名字好聽好記,更是由于鎳鈷錳(或鋁)這三種金屬元素的聚合物在電池內(nèi)部發(fā)揮了巨大的用途。那么,這三種金屬元素都有起到了什么用途呢?


1.鎳餅


鎳是副族中的活性金屬,重要用途是提升電池的體積能量密度,是提升續(xù)航里程的重要突破口,但含量過多會導(dǎo)致鎳離子占據(jù)鋰離子位置(鎳氫混排),導(dǎo)致容量下降。


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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

鈷也是副族中的活性金屬,其可以抑制陽離子的混排,從而提高起到提升穩(wěn)定性和延長電池的壽命的用途,此外,其也決定了電池的充放電速度和效率(倍率性能),但過高的鈷含量會導(dǎo)致實際容量降低。


3.鋁或錳


錳或鋁的用途在于降低材料成本,畢竟上面提到的鎳和鈷都是十分昂貴的稀有金屬,并且可以提高電池的安全性和穩(wěn)定性。

三元鋰離子電池的優(yōu)點


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。


能量密度高是三元鋰離子電池的最大優(yōu)勢,而電壓平臺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,電壓平臺越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰離子電池續(xù)航時間更長。


單體三元鋰離子電池放電電壓平臺高達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,三元鋰離子電池比磷酸鐵鋰,錳酸鋰或者鈦酸鋰具有絕對優(yōu)勢。


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