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三元鋰離子電池有什么性能分類?

鉅大LARGE  |  點擊量:842次  |  2021年03月12日  

三元鋰離子電池性能分類如下:


1、三元聚合物鋰離子電池


三元聚合物鋰離子電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料,且使用凝膠聚合物電解質(zhì)的鋰離子電池。電解液作為離子運動的傳輸介質(zhì),一般由溶劑和鋰鹽組成,鋰二次電池的電解液重要有液體電解液,離子液體電解液,固態(tài)聚合物電解質(zhì)和凝膠聚合物電解質(zhì)。凝膠聚合物電解質(zhì)由聚合物,有機溶劑和鋰鹽組成,通過將有機電解液和固態(tài)聚合物基質(zhì)混合制得。因以凝膠態(tài)形式存在,兼具了固體電解質(zhì)和液體電解液的優(yōu)點,由于電解液被限制在聚合物鏈中,在較寬的溫度范圍內(nèi)也具有較高的離子電導(dǎo)率(可達(dá)10S/cm-3S/cm)。其*的優(yōu)點是隔膜機械強度高,薄膜供應(yīng)了很大的表面積。薄膜越薄能量密度越高,因為更多的活性物質(zhì)可以嵌入電池中。另外,其電化學(xué)穩(wěn)定性也非常好,耐高溫,市面上的高溫電池大部分均采用聚合物電解質(zhì)。


2、三元動力鋰離子電池


所謂動力鋰電池是指電池支持高倍率大電流放電,功率密度高,單位時間內(nèi)釋放的能量多。倍率放電能力指的是充放電倍率新增的情況下,電池容量的保持能力。充放電的倍率用xC表示,1C意味著電池的標(biāo)稱容量能在1h用完,而以2C的倍率放電則可用30min。


電池的動力/倍率性能與電池的設(shè)計密切相關(guān),受多種因素的影響,比如電解液,隔膜,活性材料的類型,活性顆粒的大小等等。這些因素中間,電極的厚度是影響大電流放電能力的重要因素。倍率放電能力可以通過將電極變薄而大大改進,因為薄的電極里面具有較小的電子阻抗和離子阻抗,然而電極變薄會導(dǎo)致電極內(nèi)更少的活性物質(zhì)量,因此電池容量會減少。所以三元動力鋰離子電池重要的技術(shù)挑戰(zhàn)在于不減少容量的情況下新增大電流放電能力。


對三元動力鋰離子電池來說,目前研究*多,技術(shù)*成熟的當(dāng)屬日本松下公司,實驗階段已經(jīng)可以實現(xiàn)30C放電,其中已經(jīng)成功實現(xiàn)商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的動力型18650三元鋰離子電池放電倍率可達(dá)12C,容量也高達(dá)3300mAh。國內(nèi)也有廠家做到較高的放電倍率,但電池的穩(wěn)定性還有待提高,尤其在使用一段時間后,其循環(huán)壽命和倍率放電能力會大大減小。有研究報道,通過顆粒包覆和改性等方法,可以提高鋰離子電池的倍率性能。


4、三元低溫鋰離子電池


電池的溫度特性是電池可靠性的指示器,電池的性能也可通過改變環(huán)境溫度來進行評估。鋰離子電池的低溫特性重要從低溫放電特性和循環(huán)壽命來考察,低溫電池*重要的是保持低溫條件下物質(zhì)的流動性,使鋰離子能夠自由穿梭于正負(fù)極之間,實現(xiàn)電池的充放電。比如使用熔點低的電解液,減小活性材料的粒徑,將增強電池的低溫性能,這是因為新增了鋰離子的通道,在一定程度上彌補了低溫下鋰離子移動慢的缺陷。


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