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三元锂电池和镍钴锰电池的区别是什么
镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料,具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点,三元锂电池广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力和电动交通工具等领域。
三元锂电池又称三元聚合物电池,一般指的是使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的三元锂电池。是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,所以称之为三元,包含了许多不同比例类型的电池。
其标称电压可达到3.6-3.8V,能量密度比较高,续航里程长,输出功率较大,低温性能优异,造价也比较高。三元锂电池广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力和电动交通工具等领域。
三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池 【1】,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是电压太低,用在手机上(手机截止电压一般在3.0V左右)会有明显的容量不足的感觉。
镍锰钴(NMC)的阴极组合作为最成功的锂离子体系之一,镍以高比能量而闻名,但稳定性差;锰尖晶石结构可以实现低内阻但能量低。两种活性金属优势互补。因而国内主要研发NMC电池,当前按照三元材料比例不同,分为111、523、622和811四种,其中881高镍电池成为重点突破方向,因为它是提升电芯能量密度关键。
(图/文/摄: 问答叫兽) 蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019
三元锂电池的缺点是什么
三 元 锂电池又被为“三元聚合物锂电池”,指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。由于三元锂电池体积更小、能力密度更高、耐低温,目前正广泛应用于新能源汽车上。
理论上来讲,三元锂电池寿命是2000次充放电循环,我们算作一天一充,也能维持5年多。不过实际上使用与理论还是有区别的,如果进行1000次充放电循环,实质上三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电只能跑原来 里程 的一半。所以如何避免这种情况呢?随用随充,不要把电耗尽才去充电。另外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池衰减。
三元锂电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。三元锂电池的缺点也导致采用了三元锂电池的新能源客车没有办法进入新能源车型目录,原因是安全性。三元锂电池热稳定性较差,在250-300℃高温就会产生分解,并且三元锂材料的化学反应尤其强烈,一旦释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,随即发生爆燃现象。所以对三元锂电池的保护要求很高,以防意外。
不过为了抑制此类事故,厂家也花费了很大功夫,在电池管理系统以及散热系统中加入过充保护、过放保护、过温保护、过流保护这些环节,实时监测电池状态,这些都是为了提高三元锂电池安全性所采用措施。
(图/文/摄: 齐贺松) @2019
三元锂电池的优缺点
三元锂电池的优点是:体积更小,容量密度更高,耐低温,循环性能更好,是新能源乘用车的主流。缺点:热稳定性差,在250-300℃会分解,三元锂材料的化学反应特别强烈。一旦释放出氧分子,电解液就会在高温作用下迅速燃烧,进而发生爆燃。
三元锂电池又称“三元锂聚合物”,是指以锰酸镍钴或铝酸镍钴为正极材料的锂电池。三元锂电池因其体积更小、容量密度更高、耐低温等优点,被广泛应用于新能源汽车。比如我们熟知的特斯拉,它的所有车型都使用三元锂电池。
三元锂电池的寿命是2000次充放电循环,如果我们把它算作一天一次充电,可以持续五年以上。但是,实际上,使用和理论还是有区别的。
进行1000次循环充放电,其实三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电后只能跑原来里程的一半。那么如何避免这种情况呢?用的时候充电,没电了再充电。此外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池的衰减。
以钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等为材料做成的电池各具那些优缺点?
1、钴酸锂
优点:钴酸锂具有放电平台高、比容量较高、循环性能好、合成工艺简单等优点。
缺点:钴酸锂材料中含有毒性较大的钴元素,且价格较高,制作大型动力电池时安全性难以保证。
2、磷酸铁锂
优点:磷酸铁锂不含有害元素,成本低廉,安全性非常好,循环寿命可达10000次。
缺点:磷酸铁锂电池的能量密度低于钴酸锂和三元电池。
3、三元材料
优点:三元材料在比能量、循环性、安全性和成本方面可以进行均衡和调控。
缺点:三元材料热稳定性越差。如NCM11材料在300℃左右发生分解,而NCM811在220℃左右即分解。
4、锰酸锂
优点:锰酸锂的成本低、安全性和低温性能好。
缺点:锰酸锂的材料本身并不太稳定,容易分解产生气体。
5、镍酸锂
优点:镍酸锂具有比容量高、污染小、价格适中、与电解液匹配好等优点。
缺点:镍酸锂的合成困难,循环稳定性差。
扩展资料
三元材料的镍、钴、锰三种元素的不同配置可为材料带来不同的性能:
1、镍含量增加将增加材料的容量,但会使循环性能变差;
2、钴的存在可使材料结构更加稳定,但含量过高会使容量降低;
3、锰的存在可以降低成本并改善安全性能,但含量过高则会破坏材料的层状结构。
参考资料来源:百度百科-锰酸锂电池
百度百科-钴酸锂电池
百度百科-镍钴锰三元电池材料
百度百科-磷酸铁锂电池