bedrijfsnieuws over Levensduur batterij van het de Batterij】 de Ternaire lithium van 【BAIDUN en voordelen en nadelen

Samenvatting

Wat is een ternaire lithiumbatterij? In aard, is het lithium het lichtste metaal met het kleinste atoomgewicht. Zijn atoomgewicht is 6.94g/mol, en ρ=0.53g/cm3. Het lithium is chemisch actief en verliest gemakkelijk elektronen en is geoxydeerd aan Li+, zodat is het standaardelektrodenpotentieel het negatiefst, -3,04

Wat is een ternaire lithiumbatterij?

In aard, is het lithium het lichtste metaal met het kleinste atoomgewicht. Zijn atoomgewicht is 6.94g/mol en ρ=0.53g/cm3. Het lithium is chemisch actief en verliest gemakkelijk elektronen en is geoxydeerd aan Li+. Daarom is het standaardelektrodenpotentieel negatiefst, -3.045V, en het elektrochemische equivalent is kleinst, 0.26g/Ah. Deze kenmerken van lithium bepalen dat het zeer Materialen met hoge specifieke energie is. De ternaire lithiumbatterij verwijst naar een lithium secundaire batterij die drie overgangsmetaaloxides van nikkel, kobalt en mangaan als positief elektrodenmateriaal gebruikt. Het integreert de goede cyclusprestaties van het oxyde van het lithiumkobalt, de hoge specifieke capaciteit van lithium nickelate en volledig de hoge veiligheid en de lage kosten van lithiummanganaat. Het gebruikt moleculaire van de niveau het mengen zich, het smeren, het met een laag bedekken en oppervlaktewijziging methodes om nikkel samen te stellen. Kobalt, mangaan en andere multi-element synergistic samengestelde oxyden van de lithiuminlassing. Het is een lithium-ionen navulbare batterij die wijd wordt onderzocht en toegepast.

Ternaire lithiumlevensduur batterij

De zogenaamde lithiumlevensduur batterij verwijst naar dat de capaciteit batterijbederf aan door 70% van de nominale capaciteit (de batterijcapaciteit bij kamertemperatuur 25°C, standaardluchtdruk, en gelost bij 0.2C) na een periode, die als eind van het leven kan worden beschouwd. In de industrie, wordt het cyclusleven over het algemeen berekend door het aantal cycli van volledig geladen en geloste lithiumbatterijen. Tijdens gebruik, komt een onomkeerbare elektrochemische reactie binnen de lithiumbatterij voor, die tot een daling van capaciteit, zoals de decompositie van elektrolyt, de deactivering van actieve materialen, de instorting van de positieve en negatieve elektrodenstructuur leidt, en de vermindering van het aantal opgenomen en gehaalde, etc…-lithiumionen Experimenten heeft aangetoond dat een hoger tarief van lossing zal leiden tot een snellere capaciteitsvermindering. Als de lossingsstroom lager is, zal het batterijvoltage aan het evenwichtsvoltage dicht zijn en meer energie kan worden vrijgegeven.

Het theoretische leven van een ternaire lithiumbatterij is ongeveer 800 cycli, wat onder commerciële navulbare lithiumbatterijen middelgroot is. Het fosfaat van het lithiumijzer is ongeveer 2.000 cycli, terwijl het lithiumtitanaat bekwaam schijt om 10.000 cycli te bereiken. Momenteel, beloven de fabrikanten van de heersende stromingsbatterij meer dan 500 keer (last en lossing in de standaardomstandigheden) in de specificaties van hun ternaire batterijen. Nochtans, na de batterijen worden geassembleerd in een batterijpak, wegens consistentiekwesties, kan het belangrijkste voltage en intern de weerstand niet precies hetzelfde zijn, en zijn cyclusleven is ongeveer 400 keer. De fabrikant adviseert dat het Soc-gebruiksvenster 10%~90% is. Diep ladend en lossend niet wordt geadviseerd, anders zal het onomkeerbare schade aan het positief veroorzaken en zal structuur van de batterij verbieden. Als het door ondiepe last en ondiepe lossing wordt berekend, zal het cyclusleven minstens 1000 keer zijn. Bovendien als de lithiumbatterijen vaak onder hoog-tarief en milieu's op hoge temperatuur worden gelost, zal de levensduur batterij drastisch verminderd worden aan minder dan 200 keer.

Voordelen en nadelen van ternaire lithiumbatterij

De ternaire lithiumbatterij is vrij evenwichtig in termen van capaciteit en veiligheid, en is een batterij met uitstekende algemene prestaties. De belangrijkste functies, de voordelen en de nadelen van de drie metaalelementen zijn als volgt:

Co3+: Verminder het kation mengt ruimte, stabiliseer de gelaagde structuur van het materiaal, verminder de impedantiewaarde, verhoog het elektrogeleidingsvermogen, en verbeter de cyclus en tariefprestaties.

Ni2+: kan de capaciteit van het materiaal (verhoog de volume-energiedichtheid van het materiaal) verbeteren, en wegens de gelijkaardige straal van Li en Ni, zal teveel Ni veroorzaken lithium en nikkel worden gemengd wegens het dislocatiefenomeen van Li, en de concentratie van nikkelionen in de lithiumlaag ook dat groter de waarde, is moeilijker het aan deintercalatelithium in de gelaagde structuur, die in slechte elektrochemische prestaties resulteren.

Mn4+: Niet alleen kan de kosten van materialen drukken, maar ook kan de veiligheid en de stabiliteit van de materialen verbeteren. Nochtans, bovenmatig - de hoge Mn-inhoud zal gemakkelijk een spinel fase vormen en zal de gelaagde structuur die vernietigen, die de capaciteit verminderen en de cyclus verminderen.

De hoge energiedichtheid is het grootste voordeel van ternaire lithiumbatterijen, en het voltageplatform is een belangrijke indicator met de dichtheid van de batterijenergie, die de basisefficiency en de kosten van de batterij bepaalt. Hoger het voltageplatform, het grotere heeft de specifieke capaciteit, zodat zelfde volume, gewicht, en zelfs de batterij van dezelfde Ampère, de ternaire materiële lithiumbatterij met een hoger voltageplatform een langere levensduur batterij. Het platform van het lossingsvoltage van de enige ternaire lithiumbatterij is zo hoog aangezien 3.7V, het fosfaat van het lithiumijzer 3.2V is, en het lithiumtitanaat is slechts 2.3V. Daarom vanuit het perspectief met energiedichtheid, is de ternaire lithiumbatterij beter dan het fosfaat van het lithiumijzer, hebben het lithiummanganaat of het Lithiumtitanaat absolute voordelen.

De slechte veiligheid en het korte cyclusleven zijn de belangrijkste tekortkomingen van ternaire lithiumbatterijen, vooral veiligheidsprestaties, die een belangrijke factor zijn geweest die hun aanpassing op grote schaal en geïntegreerde toepassingen op grote schaal heeft beperkt. Een groot aantal daadwerkelijke tests aantoont dat het voor ternaire batterijen met grotere capaciteit moeilijk is om veiligheidstests zoals acupunctuur en overbelasting over te gaan. Dit is ook de reden waarom meer mangaanelementen over het algemeen in batterijen met hoge capaciteit, worden geïntroduceerd of zelfs met lithiummanganaat gemengd. Het cyclusleven van 500 keer is in het midden van de lithiumbatterij, zodat is het belangrijkste toepassingsgebied van de ternaire lithiumbatterij de elektronische producten van de consument zoals digitale 3C.