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        錳酸鋰電池是什么?錳酸鋰電池會受到什么影響

        2021年01月03日 17:32 ? 次閱讀

        鋰電池在生活中十分常見,在往期文章中,小編對14500鋰電池、磷酸鐵鋰電池、26650等鋰電池均有所介紹,大家可以翻閱往期文章中。本文中,小編將對錳酸鋰電池相關內容加以敘述。如果你對鋰電池具有興趣,不妨繼續往下閱讀哦。

        一、錳酸鋰電池的技術參數

        輸出電壓范圍:2.5~4.2v標稱容量:7500mAh

        標準持續放電電流:0.2C

        最大持續放電電流:1C

        工作溫度:充電:0~45℃

        放電:-20~60℃

        引線型號:國標線UL3302/26#,線長50mm白色線為10KNTC

        保護板參數:(各參數可根據客戶產品設置)

        過充保護電壓/每串4.28±0.025V

        過放保護電壓2.4±0.1V

        過流值:2~4A

        錳酸鋰電池的應用體系仍以插電混動為主要的應用領域,不容忽視的是以錳酸鋰為主要應用的純電動客車車型擁有36個,在錳酸鋰配套的車型中占比達到17%。將錳酸鋰應用到純電動客車車型中最多的北汽新能源,其次是廈門金龍和南車,此外,中通、宇通、揚子江、安凱、申龍、亞星等都在純電動客車車型中開始錳酸鋰的應用。

        二、錳酸鋰電池能量密度

        錳酸鋰是以EMD(一種原材料,曾用作無汞堿錳電池專用材料)和碳酸鋰(亦為原料),配合相應的添加物,經過混料、燒結等步驟生產而成。

        除了錳酸鋰,鈷酸鋰和三元鋰電池正極也都是尖晶石結構,但錳酸鋰這種尖晶石結構與它的這兩個同類相比性格非常鮮明,即:優缺點均十分突出。其優點是:耐低溫、倍率性能好、制備比較容易,缺點是:材料本身不穩定,需配以其它材料混合使用、高溫性能差、循環性能差、衰減快。錳酸鋰的這些缺點由錳的特性而來。不過,由于錳的廣泛存在,使其具有明顯的成本優勢。

        因為錳酸鋰材料是有如此鮮明的特點,所以,人們便利用其優點、抑制其缺點,使錳酸鋰電池應用于不同的領域,通常稱為A類與B類兩個應用。A類是指用于動力電池,重點考慮安全與循環性能,要求是可逆容量在100~115mAh/g,500次循環后可保持80%容量。B類主要用于消費電子(手機類),其特點是高容量,一般要求是可逆容量在120mAh/g,但循環性能只要求經過300~500次保持60%的容量。

        三、制約錳酸鋰電池應用的因素

        錳酸鋰材料在電池中作為負極材料使用,由于其自身特性的原因,材料與電解液之間容易發生相互作用并在充放循環反應過程中產生氣體析出,因此普通的錳酸鋰電池容易發生脹氣,導致電芯鼓包,電性能也會大幅下降,極大地降低了錳酸鋰電池的理論循環壽命。測試數據表明,普通的鈦酸鋰電池在經過1500-2000次左右的循環就會發生脹氣的現象,導致無法正常使用,這也是制約錳酸鋰電池大規模應用的一個重要原因。

        錳酸鋰電池性能改進是單個材料的性能的提升以及各關鍵材料的有機整合的綜合體現。針對快速充電與長使用壽命的要求,除負極材料以外,還要針對鋰電池的其他關鍵原材料(包括正極材料、隔膜、以及電解液),同時結合特殊的工程化工藝經驗,最終形成了不脹氣的鈦酸鋰LpTO電池產品,并首先實現了在電動公交客車上的批量應用。

        測試數據表明,在6C充電,6C放電,100%DOD的條件下,錳鈦酸鋰LpTO單體電池的循環壽命超過25000次,剩余容量超過80%,同時電芯產生的脹氣現象不明顯,不影響其壽命;而快速充電純電動公交的實際應用情況也表明,在電池成組以后,電性能的表現也相當優異,可以保證純電動公交客車的日常商業化運營。

        從物理學角度來講材料費米能級決定了其工作平臺電壓,石墨做負極時和金屬鋰相差0.2伏,這樣磷酸鐵鋰電池工作電壓是3.2V,鈷酸鋰電池工作電壓是3.6伏,錳酸鋰是3.8V,鎳錳酸鋰是把其中四分之一錳拿鎳取代,鎳價態可以發生變化,帶來效果是什么?是電壓平臺的升高,比磷酸鐵鋰和三元電池有優勢。大家知道今天后補貼時代對新能源汽車和儲能應用來講磷酸鐵鋰電池變的更有價值,終于等到市場開始說了算而非補貼說了算的時候。磷酸鐵鋰電池的價值大家都知道,目前磷酸鐵鋰電池單體最高比能量做到180Wh/Kg,電池包已經做到150Wh/Kg,最近客車電池項目再努力一下單體可做到200Wh/Kg,系統要做到170Wh/Kg,我要看看三元電池包很能做到多高,這個很有意思,接著就是說價格,單體電池價格有的做到0.6~0.7元,很便宜了,再加上長壽命高安全,三元如何和鐵鋰爭?我覺得這個材料有不錯的機會。因為跟鐵鋰比的話,同樣用石墨負極,電池電壓從3.2伏升到4.5伏,一下提高百分之四十幾,雖然材料克比容量比鐵鋰要稍低一點,但是材料密度比鐵鋰要高不少,同樣一個尺寸的電池容量不輸給鐵鋰,但是電壓提高了百分之四十幾。意味著什么?意味它能量密度比鐵鋰電池高40%以上,不輸給三元,成本比鐵鋰低。

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