三元锂动力电池有哪些特点和缺点?

三元锂动力电池是锂电池的一种,是指采用镍钴锰酸锂做正极材料的锂电池,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,同型号的电池容量略低于钴酸锂电池。

动力电池性能指标主要有储能密度、循环寿命、充电速度、抗高低温和安全性五个维度,其中储能密度和安全性是两大刚需,钛酸锂电池和锰酸锂电池因为储能密度太低而被抛弃,钴酸锂则因安全性太差而束之高阁,仅剩下磷酸铁锂电池和三元锂动力电池跻身主流市场,分别应用于电动客车市场和电动乘用车市场。

三元锂动力电池有哪些特点和缺点?

三元锂动力电池的标准工作电压在3.6~3.8V之间,三元锂动力电池能量密度在140~160wh/kg,当然这不是现阶段最高密度只是目前部分已经装车的动力电池密度。三元锂动力电池在使用过程中都涉及到正极材料的分解,三元锂动力电池的分解温度在200℃,所以使用三元锂动力电池的电动汽车如果动力电池的热管理系统处理得不好很容易发生车辆自燃现象,在零下20℃的时候三元锂动力电池能释放70%,所以在北方冬天装有三元锂动力电池的电动汽车的续航里程将会下降,现在有些电动汽车已经装有动力电池温度控制系统,可以使动力电池保持在一个最合适的工作温度范围里面。

三元锂动力电池有哪些特点和缺点?

三元锂动力电池的最大特点就是单位电能比较大,这是与磷酸铁锂电池相比的结果。但是三元锂动力电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。所以对三元锂动力电池的保护要求很高,以防意外。三元锂动力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。三元锂动力电池的特点有:

1)Co3+: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,提高循环和效率性能。

三元锂动力电池有哪些特点和缺点?

2)Ni2+: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。

3)Mn4+: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、循环性能好是三元锂动力电池的最大优势,而电压平台是动力电池能量密度的重要指标,决定着动力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,甚至同样安时的动力电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航时间更长。

三元锂动力电池有哪些特点和缺点?

单体三元锂动力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,三元锂动力电池具有绝对优势。三元锂动力电池在冬季低温0~5℃的气温下下,大约是夏天的90%左右,有下降,但还不太明显。更靠北方的地区,下降的会更多一点。

三元锂动力电池的缺点:三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等,由于镍钴铝的高温结构不稳定,导致高温安全性差,且pH值过高易使单体胀气,进而引发危险,目前造价较高。