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三元動力鋰電池和鋰電池有什么區(qū)別

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2022年08月09日  

電池主要是以鋰為另一極,這類電池一般使用液態(tài)電解液,現(xiàn)如今主要是基于LiPF6、LiClO4溶于DMC:EC(v:v=1:1)的電解液里,有些也對其進(jìn)行了改性,但仍為液體電池。聚合物鋰電池,從電池內(nèi)部材料的角度來說,主要是內(nèi)部電解質(zhì)是采用聚合物,這里一般是凝膠電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì),如果沒記錯(cuò),韓國人曾經(jīng)發(fā)表過以PEO-離子液體為電解質(zhì)的凝膠狀電池,不知道GalaxyRound或者LGGFlex上有沒有用到這樣的電池。當(dāng)然還有鋰電池以全固態(tài)電解質(zhì)LiPON,NASICON、鈣鈦礦、LiSICON這類有高電導(dǎo)率的陶瓷電解質(zhì)或者是非晶態(tài)物質(zhì)構(gòu)成的玻璃電解質(zhì),如果要分類,可能應(yīng)該歸類在鋰二次電池里,但這已經(jīng)是概念的拓展了。其次,鋰聚合物電池盒鋰電池在包裝上有些許不同,鋰電池一般是以鋼殼(18650或者扣式的2320),而鋰聚合物電池以鋁塑包裝膜作為包裝,即軟包電池。


鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料,由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。鋰離子電池負(fù)極是石墨等插層結(jié)構(gòu)材料,電池中是鋰離子在正負(fù)極移動,因此比鋰電池安全很多。再說


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鋰電池的概念包含了“鋰離子電池”和“鋰聚合物電池”。鋰離子電池按電解液室內(nèi)常溫狀態(tài)的不同,又分為液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池,和聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。聚合物電池,指的是電解質(zhì)為固態(tài)或凝膠態(tài)的,比普通鋰離子電池用的液態(tài)電解質(zhì)“先進(jìn)“一些。在生產(chǎn)中,液態(tài)電解質(zhì)的,在卷芯完成入殼后,要注液,注入液態(tài)的電解液;而聚合物的電池,則在用鋁塑包裝前,正負(fù)極疊片前,已涂在正負(fù)極載體上或者包膜后,在溫度稍于室溫環(huán)境下,注入液態(tài)電解質(zhì),在室溫后,電解質(zhì)則成為凝膠態(tài)(聚合物態(tài))。


三元是指,鋰電池里面的正極材料名稱。三元材料是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O?,三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整,18650是指圓柱型電池外表尺寸:18指電池直徑18.0mm650指電池高度65.0mm,用在手機(jī)上的比較多。鋰電池比較通用,市場上的電池大多都是,在此不做詳述。


三元是指,鋰電池里面的正極材料名稱。常規(guī)的電池正極材料是鈷酸鋰LiCoO2,三元材料則是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2,三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整,三元材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高,但是平臺太低,用在手機(jī)上(手機(jī)截止電壓一般在3.4V左右)會有明顯的容量不足的感覺。18650是指圓柱型電池外表尺寸:18指電池直徑18.0mm650指電池高度65.0mm其他正極材料使用較多除了三元以外,有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、NCA等。


鋰電池,指的是一個(gè)很廣泛的大類,凡是用到鋰材料的都可以叫做鋰電池。按照學(xué)名,我們平時(shí)所說的鋰電池應(yīng)該叫鋰離子電池/鋰二次電池,有相應(yīng)的負(fù)極材料。


鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰LiCoO2、錳酸鋰LiMn2O4、鎳酸鋰LiCoxNiyMnzO2、三元材料、磷酸鐵鋰LiFePO4等。正極使用三元材料的稱為三元鋰電池;


三元鋰電池主要優(yōu)點(diǎn)是能量密度比其他材料高;


三元鋰電池的正極材料又分為NCA鎳鈷鋁和NCM鎳鈷錳;


三元材料中多數(shù)為NCM,一般我們提到的三元鋰電池指的是NCM。NCM國外代表廠商是SDI、SKI,在中國主要是力神、慧通天下、比克、萬向、德朗能等。特斯拉采用的是NCA18650型,NCA穩(wěn)定性相對較強(qiáng),且循環(huán)性能強(qiáng);但是在制作過程中,由于Al為兩性金屬,不易沉淀,因此工藝上存在門檻。由于NCA中鋁的含量過少,因此也常稱為二元材料。


三元材料NCM產(chǎn)品型號從111三元(N:C:M=1:1:1)到433,532,622,811。隨著鎳含量遞增,電池能量密度也相應(yīng)得到了提十。


三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰電池,三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整,三元材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高,但是電壓太低,用在手機(jī)上(手機(jī)截止電壓一般在3.0V左右)會有明顯的容量不足的感覺。


三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳三元正極材料的鋰電池,鋰離子電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。目前三元材料的電芯代替了之前廣泛使用的鈷酸鋰電芯,在筆記本電池領(lǐng)域廣泛使用。


在容量與安全性方面比較均衡的材料,循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰,前期由于技術(shù)原因其標(biāo)稱電壓只有3.5-3.6V,在使用范圍方面有所限制,但到目前,隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善,電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V,在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰電池水平。


全球5大電芯品牌SANYO,PANASONIC,SONY,LG,SAMSUNG已推出三元材料的電芯,相當(dāng)部分的筆記型電池線都用三元材料的電芯替換了之前的鈷酸鋰電芯,SANYO,SAMSUNG柱式電池方面更是全面停產(chǎn)鈷酸鋰電芯轉(zhuǎn)向三元電芯的制造,目前國內(nèi)外小型的高倍率動力電池大部分使用三元正極材料。

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