三元锂电池有哪些固有的缺陷?为什么不适合做储能电池?
来源:宝鄂实业
2019-04-30 18:15
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三元锂电池金属元素的主要作用和优点如下:
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。
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。
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含量会容易出现尖晶石相而破坏层状结构,使容量降低,循环衰减。
UPS电源
UPS是针对中国电网环境和网络监控及网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求,克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题,以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。UPS电源它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使用户不致因停电而影响工作或丢失数据。
UPS电源系统由五部分组成:主路、旁路、电池等电源输入电路,进行AC/DC变换的整流器(REC),进行DC/AC变换的逆变器(INV),逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。UPS不间断电源的主要优点,在于它的不间断供电能力。在市电交流输入正常时,UPS把交流电整流成直流电,然后再把直流电逆变成稳定无杂质的交流电,给后级负载使用。一旦市电交流输入异常,比如欠压了或者停电了又或者频率异常了,那么UPS会启用备用能源-蓄电池,UPS的整流电路会关断,相应的,会把蓄电池的直流电逆变成稳定无杂质的交流电,继续给后级负载使用。
就目前来说,暂时还没有三元锂电池能否应用在UPS电源的案例,三元锂电池一般都是应用在新能源汽车上作为动力电池。三元锂电池安全性差、耐高温性差、寿命差、大功率放电差。安全性较差和循环寿命较短是三元锂电池的主要短板,尤其是安全性能,是一直限制其应用在UPS电源一个主要因素。大量实测表明,容量较大的三元电池很难通过针刺和过充等安全性测试,这也是大容量电池中一般都要多引入锰元素,甚至混合锰酸锂一起使用的原因。因此三元锂电池目前主要的应用领域是3C数码等消费类电子产品。
目前大部分UPS电源上应用的是磷酸铁锂电池,就是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素。磷酸铁锂电池UPS电源在储能特性、循环寿命、高温适应能力、绿色环保等方面比三元锂电池都显示了无可比拟的优势。为了解决以上问题,通信行业和一些知名品牌的大功率UPS配置磷酸铁锂电池组应用在不断增加,锂电池UPS市场一个新趋势,是对数据中心和UPS应用中锂离子电池的兴趣日益增长。
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。
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。
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含量会容易出现尖晶石相而破坏层状结构,使容量降低,循环衰减。
UPS电源
UPS是针对中国电网环境和网络监控及网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求,克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题,以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。UPS电源它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使用户不致因停电而影响工作或丢失数据。
UPS电源系统由五部分组成:主路、旁路、电池等电源输入电路,进行AC/DC变换的整流器(REC),进行DC/AC变换的逆变器(INV),逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。UPS不间断电源的主要优点,在于它的不间断供电能力。在市电交流输入正常时,UPS把交流电整流成直流电,然后再把直流电逆变成稳定无杂质的交流电,给后级负载使用。一旦市电交流输入异常,比如欠压了或者停电了又或者频率异常了,那么UPS会启用备用能源-蓄电池,UPS的整流电路会关断,相应的,会把蓄电池的直流电逆变成稳定无杂质的交流电,继续给后级负载使用。
就目前来说,暂时还没有三元锂电池能否应用在UPS电源的案例,三元锂电池一般都是应用在新能源汽车上作为动力电池。三元锂电池安全性差、耐高温性差、寿命差、大功率放电差。安全性较差和循环寿命较短是三元锂电池的主要短板,尤其是安全性能,是一直限制其应用在UPS电源一个主要因素。大量实测表明,容量较大的三元电池很难通过针刺和过充等安全性测试,这也是大容量电池中一般都要多引入锰元素,甚至混合锰酸锂一起使用的原因。因此三元锂电池目前主要的应用领域是3C数码等消费类电子产品。
目前大部分UPS电源上应用的是磷酸铁锂电池,就是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。这一类电池的特点是不含贵重金属元素。磷酸铁锂电池UPS电源在储能特性、循环寿命、高温适应能力、绿色环保等方面比三元锂电池都显示了无可比拟的优势。为了解决以上问题,通信行业和一些知名品牌的大功率UPS配置磷酸铁锂电池组应用在不断增加,锂电池UPS市场一个新趋势,是对数据中心和UPS应用中锂离子电池的兴趣日益增长。