简述三元锂离子电池的优势和缺点

2020-09-06      2000 次浏览

三元聚合物锂离子电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂离子电池,锂离子电池的正极材料有很多种,重要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯,在笔记本电池领域广泛使用。


在容量与安全性方面比较均衡的材料,循环性能好于正常钴酸锂,前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V,在使用范围方面有所限制,但到目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂离子电池水平。


全球5大电芯品牌SANYO,PANASONIC,SONY,LG,SAMSUNG已推出三元材料的电芯,相当部分的笔记型电池线都用三元材料的电芯替换了之前的钴酸锂电芯,SANYO,SAMSUNG柱式电池方面更是全面停产钴酸锂电芯转向三元电芯的制造,目前国内外小型的高倍率动力锂电池大部分使用三元正极材料。


减少阳离子混合占位,稳定材料的层状结构,降低阻抗值,提高电导率,提高循环和倍率性能。可提高材料的容量(提高材料的体积能量密度),而由于Li和Ni相似的半径,过多的Ni也会因为与Li发生位错现象导致锂镍混排,锂层中镍离子浓度越大,锂在层状结构中的脱嵌越难,导致电化学性能变差。


不仅可以降低材料成本,而且还可以提高材料的安全性和稳定性。但过高的Mn含量会容易出现尖晶石相而破坏层状结构,使容量降低,循环衰减。


能量密度高是三元锂离子电池的*优势,而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,电压平台越高,比容量越大,所以同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂离子电池续航时间更长。单体三元锂离子电池放电电压平台高达3.7V,磷酸铁锂为3.2V,而钛酸锂仅为2.3V,因此从能量密度角度来说,三元锂离子电池比磷酸铁锂,锰酸锂或者钛酸锂具有绝对优势。


安全性较差和循环寿命较短是三元锂离子电池的重要短板,尤其是安全性能,是一直限制其大规模配组,和大规模集成应用的一个重要因素。大量实测表明,容量较大的三元电池很难通过针刺和过充等安全性测试,这也是大容量电池中一般都要多引入锰元素,甚至混合锰酸锂一起使用的原因。500次的循环寿命在锂离子电池中属于中等偏下,因此三元锂离子电池目前重要的应用领域是3C数码等消费类电子产品。


三元锂离子电池能量密度高,循环性能好于正常钴酸锂。目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂离子电池水平。1、三元锂离子电池是锂离子电池的一种:重要是指做电池的正极材料,.通常锂离子电池的正极材料是钴酸锂.。


2、而用镍钴锰酸锂做正极材料的锂离子电池俗称三元材料锂离子电池,它价格比钴酸锂便宜,耐压略高一点,平均电压略低(电池界称电池平台),克容量略高一点但压实比低一点,同型号的电池容量略低于钴酸锂离子电池。


3、三元锂离子电池的最大特点就是单位电能比较大,这是与磷酸铁锂离子电池相比的结果。


4、但是三元锂离子电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。所以对三元锂离子电池的保护要求很高,以防意外。


三元锂离子电池在容量与安全性方面比较均衡,是一款综合性能优异的电池。


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