三元鋰電池性能怎么樣?
當前說的三元電池基本是三元鋰電池,也可以制造成18650電池,其實目前的18650電池基本都是鋰離子電池。那三元鋰電池好不好呢?下面從三元電池材料,電壓,能量密度等幾方面介紹其性能特點。
三元鋰電池制造的材料
三元材料是指鎳鉆錳酸鋰Li(NiCoMn)O,(NCM),三元復合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鉆鹽、錳鹽為原料,里面鎳鉆錳的比例可以根據(jù)實際需要調(diào)整。
三元材料與鉆酸鋰相比,具有以下顯著優(yōu)勢:
成本低:由于不含鉆,成本僅相當于鉆酸鋰的1/4且更綠色環(huán)保?!钒踩院茫喊踩ぷ鳒囟瓤蛇_170℃,而鉆酸鋰僅為130℃,大幅提升了使用安全性,有利于消費者的人身安全。
克容量高:充電電壓在4.6V時(鉆酸鋰充電限制電壓為4.2V),其克容量發(fā)揮高達210mAh/g,充電電壓在4.8V時,其克容量發(fā)揮高達245mAh/g,相當于鉆酸鋰的1.7倍。
電池的循環(huán)使用壽命延長了45%。
(一)鎳鉆錳三元材料,似乎有點鎳酸鋰混合鉆酸鋰混合錳酸鋰的意思,雖然這么理解是不正確的,但是從三元材料的性能來看,這么理解又未嘗沒有道理:
1.與鎳酸鋰相比,三元材料的能量密度有所欠缺,但是穩(wěn)定性有很大的提高。
2.與鉆酸鋰相比,三元材料的平臺略低,材料成熟度有所差距,但是安全性和循環(huán)性,尤其是高充電電壓的可行性更高。
3.與錳酸鋰相比,三元才老的安全**要低不少,但是高溫性能和能量密度有很大的優(yōu)勢。
②。也許就是因為以上的相似與不似,使三元的實際應(yīng)用處于一個很尷尬的境地:目前國內(nèi)的三元一般是部分的替代鉆酸鋰使用領(lǐng)域,與錳酸鋰或者鉆酸鋰混合用于中低端的電子消費品,與錳酸鋰混合應(yīng)用于中低端動力市場。
以上的三種使用方式涵蓋了國內(nèi)絕大部分三元的市場,其實大體看一下,我們就不難發(fā)現(xiàn),三元在國內(nèi)市場的使用其實只有一個目的:
降低成本。
1.在電子產(chǎn)品中,三元主要是用于替代價格相對較高的鉆酸鋰,無法凸顯三元材料長循環(huán)壽命等優(yōu)勢。
2.在動力市場中,三元主要是由于取代單位體積能量密度成本相對較高
(二)三元電池能量密度和電壓:
三元電池目前的電壓和能量密度可以(>145mAh/g,2.8~4.2V,1C),循環(huán)壽命(>500~800次,1C)。
業(yè)內(nèi)人士普遍認為,動力三元電池單體比能量達300wh/kg在2020年可以實現(xiàn),達成的技術(shù)路線共識是高鎳三元正極搭配硅碳負極,目前已經(jīng)取得了實質(zhì)性突破。而中期目標基于富鋰錳基/高容量硅碳負極,實現(xiàn)單體超過350wh/kg。
依據(jù)相關(guān)部門的2018巡回調(diào)研以及梳理新能源汽車推進目錄等情況發(fā)現(xiàn),當前動力所有電池企業(yè)量產(chǎn)的三元電池單體比能量普遍達220wh/kg-240wh/kg左右,系統(tǒng)能量密度達到140wh/kg-160wh/kg,相比2017年年初單體比能量200wh/kg,系統(tǒng)能量密度120wh/kg有較大提升。
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