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三元鋰電池真實(shí)壽命,三元鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)

2020-07-08 11:41:55 

三元鋰電池也可分為三元聚合物鋰電池、三元鋰電池、三元動力鋰電池等。三元鋰電池是指使用鎳、鈷、錳這三種過渡金屬氧化物做為電池正極材料的鋰電池應(yīng)用領(lǐng)域那可是很普遍的,在生活當(dāng)中很是常見。今天我們一起來淺談一下什么是三元鋰電池真實(shí)壽命,三元鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)。

三元鋰電池


什么是三元聚合物鋰電池


在自然界中,鋰元素是最輕的,原子質(zhì)量最小的金屬,它的原子量為6.94g/mol,ρ=0.53g/cm3。鋰化學(xué)性質(zhì)活潑,極易失去電子被氧化為Li+,所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電極電位最負(fù),為-3.045V,電化學(xué)當(dāng)量最小,為0.26g/Ah,鋰元素的這一些特性決定了它是一類具備很高比能量的材料。通常是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨身為負(fù)極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰不同,三元鋰電池電壓平臺很高,這也就暗示著在相同的體積或是重量下,三元鋰電池的比能量、比功率更大。不僅如此,在大倍數(shù)充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢。


身為充電的鋰電池,三元鋰電池輸出電壓平穩(wěn)、輸出電壓高、性能平穩(wěn)、容量大、使用期限長、操作溫度覆蓋面廣、安全性好以及環(huán)保無污染,所以在未來鋰電池發(fā)展道路上具備很大的升高空間,但還需不斷研究以求達(dá)到改善其自身缺陷的目的。是目前被廣泛研究和應(yīng)用的一類鋰離子可充電電池。


對三元聚合鋰電池而言,現(xiàn)如今生命科學(xué)研究數(shù)量最多,技術(shù)水平最成熟完善的當(dāng)屬日本松下公司,試驗(yàn)階段已經(jīng)可以完成30C放電,在這當(dāng)中已經(jīng)成功完成商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的動力型18650三元鋰電池放電倍數(shù)可達(dá)12C,容量也更是高達(dá)3300mAh。國內(nèi)也有廠家生產(chǎn)三元聚合物鋰電池做得很成功例如深圳市量能科技有限公司,成立至今已經(jīng)有19來年,生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn),三元聚合物鋰電池生產(chǎn)出來的電池已經(jīng)是國內(nèi)數(shù)一數(shù)二的產(chǎn)品。


三元鋰電池壽命


說白了鋰電池壽命通常是指電池在使用過一陣子后,容量衰減為標(biāo)稱容量(室溫25℃,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,且以0.2C放電的電池容量)的70%,就可以以為壽命停止。行業(yè)內(nèi)一般以鋰電池滿充滿放的循環(huán)次數(shù)來計算循環(huán)壽命。在使用的過程中,鋰電池內(nèi)部會發(fā)生不可逆的電化學(xué)反應(yīng)造成容量降低,例如電解液的分解,活性材料的降解,正負(fù)極結(jié)構(gòu)的坍塌造成鋰離子嵌入和脫嵌的數(shù)目降低這些。實(shí)驗(yàn)標(biāo)注,更高倍率的放電會造成容量更快的衰減,如果放電電流較低,電池電壓會接近平衡電壓,能釋放出更多的能量。


理論上而言,三元鋰電池壽命是2000次充放電循環(huán),大家算是一天一充,也可以維持5年多。正規(guī)廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%,不建議開展深層次充放電,要不然會對電池的正負(fù)極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損害,若是以淺充淺放來計算的話,循環(huán)壽命至少有1000次。除此之外,鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電,電池壽命會大幅度下降到不足200次。


三元聚合電池優(yōu)點(diǎn)


1.電池?fù)碛幸恢滦?


三元鋰聚合物電池除電解質(zhì)是固體聚合物、而不是液態(tài)電解質(zhì)外,其他與鋰電池基本一致。


聚合物電解質(zhì)材料是由冪律流體組合而成的不同種類塑料薄膜,在冪律流體中主體聚合物如聚乙烯的氧化物作為不移動的溶劑。鋰聚合物電池的優(yōu)點(diǎn)是可制作成隨意樣式和相對比較輕,這個是鑒于它不包含重金屬和有保持電解質(zhì)不外泄的塑料外殼。


2.安全實(shí)用


外表有金屬鋁制材料包裹不會像鋰電池一樣發(fā)生爆炸事故操作


3.電池存儲空間高,能夠 較長時間使用


理想化狀態(tài)的鋰聚合物電池存儲空間達(dá)一千多毫安/h,且更安全可靠。固態(tài)電解質(zhì)像一個密封性疑膠,在充電過程中沒那么容易隨便自然而然解體。


三元聚合物鋰電池使用領(lǐng)域


三元電池具有能量密度高,安全穩(wěn)定性好,支持高倍率放電等優(yōu)異的電化學(xué)特性,以及價格適中的成本優(yōu)勢,在消費(fèi)類數(shù)碼電子產(chǎn)品,工業(yè)設(shè)備,醫(yī)療儀器等中小型鋰電池領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用,并在智能機(jī)器人,AGV物流車,無人機(jī)和新能源汽車等動力鋰電池領(lǐng)域還有數(shù)碼類(智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、電動玩具車、MP3/MP4、耳機(jī)、手機(jī)充電寶、航模飛機(jī)、移動充電器等。)顯示出了強(qiáng)勁的發(fā)展?jié)摿Α?


三元鋰電池缺點(diǎn)


三元聚合物鋰電池唯一美中不足的就是能量密度較低,能量密度這一方面還是有待提高,但是我相信隨著今后科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展,今后三元鋰電池能量密度小這個問題也會改善。所以呢安全性較差和循環(huán)壽命較短是三元鋰電池的主要缺點(diǎn)。


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