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什么是三元锂电池?三元锂电池知识全解析

来源:宝鄂实业    2019-05-05 21:12    点击量:
 三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池,锂离子电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。
1定义
 
       三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池,锂离子电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯,在笔记本电池领域广泛发使用。聚合物电芯也是锂离子电池的一种。与传统锂离子电池的区别在于生产工艺。锂电池是缠绕而成,体积较软。聚合物是叠加而成,体形较硬。相同体积的聚合物和锂电池,聚合物的容量更大,约高出30%以上。并且更安全,爆炸风险小。
 
2参数
 
标称电压:3.7V
工作电压:2.4~4.2V
标称容量:1250mAh
标准放电持续电流:0.2C
最大放电持续电流:0.5C
工作温度:充电:0~45℃
放电:-20~60℃
产品尺寸:MAX 9.5*35*52mm
成品内阻:≤150mΩ  
引线型号:国标线UL1007/24#,线长55mm
保护参数:过充保护电压/每串4.325±0.025V
过放保护电压  2.5±0.05V
过流值:2~4A
 
3性能
 
       在容量与安全性方面比较均衡的材料,循环性能好于正常钴酸锂,前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V,在使用范围方面有所限制,但到目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。
 
4国外电芯巨头
 
全球5大电芯品牌宁德时代,松下,SONY,LG,SAMSUNG已推出三元材料的电芯,相当部分的笔记型电池线都用三元材料的电芯替换了之前的钴酸锂电芯,SANYO,SAMSUNG柱式电池方面更是全面停产钴酸锂电芯转向三元电芯的制造,目前国内外小型的高倍率动力电池大部分使用三元正极材料。
 
5主要品类
 
主要品牌
 
聚合物电芯的移动充电宝目前已经成为市场的主导产品,目前生产移动充电宝的主流品牌有:罗极,乐柯诗,品胜,爱国者动力舱,劲量,优能,CBA,泓能,倍电,超牌,羽博,西诺,川宇等主导品牌。
 
电池类型
 
非干电池类
 
其特点是1、便捷性,不需要安装干电池就可以实现供电。2、多功能性,由于产品有高性能内置芯片,因此它可以给手机、MP3、MP4、PDA、游戏机(PSP等)、蓝牙耳机、数码相机、CD播放机、复读机、数码摄像机、便携式DVD、手提电脑等多种数码产品服务。
 
干电池类的
 
这类移动充电宝可以说是移动电源[2]发展初级阶段的产品,因为它的造价低廉,所以现在还在有一定的市场份额,它的主要是通过安装电池组形成供电的装置,再通过充电线,实现给数码设备充电,一般只能给部分手机等产品充电。广泛出现在火车,长途汽车等差旅顾客经常出现的地方,一般旅游景区也有。
 
优点
 
       从2014年初以来,三元材料锂电池各方面不断改性,循环次数不断增加,目前适当增加成本,已经可以达到1500次以上,而且三元材料的锂电池安全性能也在不断改善,越来越向磷酸铁锂靠近。近两年新出现的镍钴铝新三元材料,虽然在电池制造过程中对环境要求较高,但是其稳定性与安全性进一步提高,为多家电池厂所认可、试产。
 
       1、电压平台高。电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,因此对电池材料的选用,有重要的意义。电压平台越高,比容量越大,肯定同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航里程更远。三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高,高线可以达到4.2伏,放电平台可以达到3.6或者3.7伏。
 
        2、能量密度高
 
        3、振实密度高
 
缺点
 
  1、安全性差
 
  2、耐高温性差
 
  3、寿命差
 
  4、大功率放电差
 
  5、元素有毒(三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧)三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。
 
安全性是重中之重
三元锂电池的特点是能量密度大,电压更高,所以同样重量的电池组电池容量更大,车子跑的距离也就更远,速度也能更快。但是其弱点在于稳点性较差,如果内部短路或是正极材料遇水,都会有明火产生。所以一般18650电池都会有一层钢壳保护,由于特斯拉的电池组是由7000块左右的18650电池组合而成,所以,虽然特斯拉给电池组进行了全方位的保护,但是在极端的碰撞事故中,起火隐患还是有的。
 
之所以这样,原因是两种材料在到达一定温度时发生分解,三元锂材料会在更低的200度左右发生分解,而磷酸铁锂材料是在800度左右。并且三元锂材料的化学反映更加剧烈,会释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应。说简单点,就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。不过需要注意的是,我们提到的是材料,而不是已经成为成品的电池。