介绍三元锂电池的类型

三元锂电池综述

 

锂离子电池正极材料种类繁多，可分为锂钴氧化物、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂和钛酸锂。三元锂电池是以镍、钴、锰三种过渡金属氧化物为正极材料的锂电池。由于它结合了锂钴氧化物、锂镍氧化物和锰酸锂的优点，其性能优于上述任何一种单组分阴极材料。实验分析表明，三种不同价态元素形成了超晶格结构。三组分之间有明显的协同作用，使材料更加稳定。放电平台高达3.6v，被认为是最有前途的阴极材料之一。三元电池具有能量密度高、安全稳定、支持高倍率放电、成本适中等优良的电化学性能。广泛应用于消费类数字电子产品、工业设备、医疗器械等中小型锂电池，在智能机器人、agv物流车、无人驾驶飞行器、新能源汽车等领域也有展示。显示出强大的发展潜力。

在制备方法上，工业上常用的合成方法有高温固相法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、燃烧法等。三元材料是一种综合性能优越的锂电池正极材料。通过改变三种材料在一定范围内的摩尔比，并加入相应的添加剂（粘结剂、导电剂、捕收剂等），可以在动力三元锂电池、容量三元锂电池等方面获得优异的性能特性。超低温三元锂电池等。

 

三元聚合物锂电池

 

三元聚合物锂电池是指用于正极材料的锂电池、镍钴锰酸锂（li（nicomn）o2）三元正极材料和凝胶聚合物电解质。电解质作为离子运动的传输介质，通常由溶剂和锂盐组成。锂二次电池电解液主要由液体电解液、离子液体电解液、固体聚合物电解液和凝胶聚合物电解液组成。两种锂电池的电解液主要由液体电解液、离子液体电解液、固体聚合物电解液和凝胶聚合物电解液组成。凝胶聚合物电解质由聚合物、有机溶剂和锂盐组成，由有机电解质和固体聚合物基质混合而成。由于其以凝胶形式存在，具有固体电解质和液体电解质的优点。由于电解液被限制在聚合物链中，在较宽的温度范围内具有较高的离子电导率（可达10-3s/cm）。它最大的优点是隔膜的机械强度高，提供了很大的表面积。薄膜越薄，能量密度越高，因为电池中可以嵌入更多的活性物质。另外，其电化学稳定性也很好，耐高温，市面上的高温电池大多采用聚合物电解质。

 

三元动力锂电池

 

所谓动力电池，是指电池支持高倍率、大电流放电，具有较高的功率密度，单位时间释放更多的能量。充放电能力是指当充放电比增大时，保持电池容量的能力。充放电比用xc表示。1C意味着电池的额定容量可以在一小时内用完，而以2C的速率放电可能需要30分钟。

 

电池的功率/倍率性能与电池的设计密切相关，受电解液、隔膜、活性材料类型、活性粒子大小等诸多因素的影响，其中电极厚度是影响大电流放电能力的主要因素。通过对电极进行细化，可以大大改善电极的放电性能，使电极具有更小的电子和离子阻抗。然而，电极的变薄会导致电极中活性物质的减少，从而降低电池容量。因此，三元动力锂电池的主要技术挑战是在不降低容量的前提下提高大电流放电容量。

三元低温锂电池

 

电池的温度特性是电池可靠性的指示器，电池的性能也可通过改变环境温度来进行评估。锂电池的低温特性主要从低温放电特性和循环寿命来考察，低温电池最主要的是保持低温条件下物质的流动性，使锂离子能够自由穿梭于正负极之间，实现电池的充放电。比如使用熔点低的电解液，减小活性材料的粒径，将增强电池的低温性能，这是因为增加了锂离子的通道，在一定程度上弥补了低温下锂离子移动慢的缺陷。