三元锂电池的缺点有哪些?三元锂电池有点是什么?

作者:上海艾九能源科技有限公司 浏览: 发表时间:2021-06-02 14:56:48

三元锂电池在容量和安全性方面相对平衡,是一种整体性能优异的电池。三种金属元素的主要功能、优缺点如下:


Co3+:减少阳离子混合空间,稳定材料的层状结构,减小阻抗值,增加导电率,提高循环和速率性能。


Ni2+:可以增加材料的容量(增加材料的体积能密度),由于锂和镍半径相似,镍过多也会导致锂和镍混合,锂层中镍离子浓度越大,层状结构中的锂离子脱矿难度越大,电化学性能较差。


Mn4+:不仅可以降低材料成本,而且可以提高材料的安全性和稳定性。但是,锰含量过高容易形成尖晶石相,破坏层状结构,降低容量,减少循环。


高能量密度是三元锂电池最大的优势,电压平台是衡量电池能量密度的重要指标,决定了电池的基本效率和成本。电压平台越高,比容量越大,因此体积、重量相同,甚至相同安培的电池,具有较高电压平台的三元材料锂电池的电池寿命越长。单三元锂电池放电电压平台高达3.7V,磷酸铁锂为3.2V,钛酸锂仅为2.3V。因此,从能量密度的角度来看,三元锂电池比磷酸铁锂高,锰酸锂或钛酸锂具有绝对优势。


三元锂电池的安全性差、周期短是其主要缺点,特别是安全性能,是制约其大规模匹配和大规模集成应用的主要因素。大量的实际测试表明,容量较大的三元电池很难通过针刺、过充等安全性试验。这也是为什么大容量电池中普遍引入更多锰元素,甚至与锰酸锂混合的原因。锂电池的周期寿命为500倍,因此三元锂电池的主要应用领域是消费电子产品如3C数字。


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