磷酸铁锂和三元锂以及钴酸锂电池性能分析

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导读:本文主要先容磷酸铁锂电池和三元锂电池以及钴酸锂电池性能分析

在“智能制造”、“工业 4.0”的大背景下,锂离子电池生产过程的自动化程度成为锂电池厂商的核心竞争力之一正极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一,也是目前商业化锂离子电池中主要的锂离子来源,其性能和价格对锂离子电池的影响较大。格瑞普目前研制成功并广泛应用的有钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。关于如何在三者之间做选择,大家今天来简单分析一下。

磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池是锂离子电池的一种,是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。特点是安全稳定性强、耐高温、循环性能好。

三元锂电池

又被为“三元聚合物锂电池”,指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。由于三元锂电池体积更小、能力密度更高,目前正广泛应用于新能源汽车上,比如大家熟知的特斯拉,旗下所有车型都是采用了三元锂电池。

钴酸锂电池

钴酸锂电池结构稳定、比容量高、综合性能突出,主要用于中小型号电芯,广泛应用于笔记本电脑、手机、MP3/4等小型电子设备、及其它便携式电子设备中,标称电压3.7V。其特点:电化学性能优越、加工性能优异、密度大,有助于提高电池体积比容量,产品性能稳定,一致性好。

从能量密度和安全性综合来看,综合性能更好的磷酸铁锂电池、三元锂电和钴酸锂成为了动力电池的主流。

1、磷酸铁锂(LFP):能量密度低,安全性高
磷酸铁锂是目前广受关注的正极材料之一,理论比容量为170mAh/g,实际比容量可达150mAh/g以上,成本低,安全性好,循环寿命长,磷酸铁锂电池在工业领域得到广泛应用。

2、钴酸锂(LCO):适合小型电池,容量高、安全稳定
钴酸锂是第一代商业化正极材料,在几十年的发展中性能提高,成为最成熟的锂离子电池正极材料。钴酸锂具有放电平台高、比容量较高、循环性能好、合成工艺简单等优点。


钴酸锂是小型锂电池的最佳选择。目前在3C电子中,大多数使用钴酸锂,在更为重视体积密度的小型电池中,钴酸锂占有着一席之地。

3、三元材料(NCM、NCA):性能可调控
三元材料是与钴酸锂结构极为相似的锂镍钴锰氧化物(LiNixCoyMn1-x-yO2)的俗称,这种材料在比能量、循环性、安全性和成本方面可以进行均衡和调控。

镍钴锰三种元素的不同配置将为材料带来不同的性能:
镍含量增加将增加材料的容量,但会使循环性能变差;
钴的存在可使材料结构更加稳定,但含量过高会使容量降低;
锰的存在可以降低成本并改善安全性能,但含量过高则会破坏材料的层状结构。


因此,找到三种材料的比例关系以达到综合性能最优化,是三元材料研发的重点。常见配比有NCM111、523、622、811等。NCA(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)则是将其中的锰元素用铝元素来替代,一定程度上改善材料的结构稳定性,但其铝含量较少,可近似看成是一种二元材料。

很难说这几种哪个更好,各有优势,有点难分难解,大家应该理解为由于材料不同而导致性能上的差异,需要综合各种因素在选择。或许,选择没有绝对、或许组合起来才会更完美。

作为动力电池制造业的“中流砥柱”,目前格瑞普已经建立了动力和储能电池领域完整的研发、制造体系,实现材料、电芯、电池系统、电池回收的全产业链布局,拥有自主研发的快充、高能量密度、长寿命、高可靠性、强环境适应等五大核心技术优势。

格瑞普锂电池系统销量在行业内占比近30%,并正崛起为全球锂离子动力电池行业的领导者。

以上就是模块电池生产厂家格瑞普为大家带来的磷酸铁锂和三元锂以及钴酸锂电池性能分析先容。

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