如今,汽車行業(yè)正處于高速電氣化的過程中,汽車電池已經(jīng)成為電動汽車中非常重要的一部分,這在相當(dāng)程度上影響并決定了汽車的成本、里程、價格、穩(wěn)定性和性。
因此,汽車電池的重要性超過了傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機。選擇哪種電池來確保電動汽車的良好性能已成為一個問題。三元鋰電池是電動汽車電池的主要電池材料之一。
三元鋰電池的優(yōu)勢
Co3+:減少陽離子混合物的占據(jù),穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),降低阻抗值,提高電導(dǎo)率,改善循環(huán)和效率性能。
Ni2+:可以提高材料的容量(提高材料的體積能量密度),并且由于Li和Ni的半徑相似,過多的Ni會與Li位錯并導(dǎo)致鋰和鎳混合。
鋰層中鎳離子的濃度越大,鋰在層狀結(jié)構(gòu)中越難分解,導(dǎo)致電化學(xué)性能較差。
Mn4+:它不僅可以降低材料成本,還可以提高材料的性和穩(wěn)定性。然而,高Mn含量將容易出現(xiàn)尖晶石相并破壞層狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致容量降低和循環(huán)衰減。
高能量密度和良好的循環(huán)性能是三元鋰電池的蕞大優(yōu)勢,這也是電池的重要因素。電壓平臺決定電池的基本效率和成本,是電池能量密度的重要指標。
電壓平臺越高,比容量越大。因此,相同體積和重量,甚至相同安培小時的電池,三元鋰電池的電壓平臺越高,其壽命越長。
具體來看,單三元鋰電池的放電電壓平臺高達3.7V,磷酸鐵鋰為3.2V,鈦酸鋰僅為2.3V,因此從能量密度來看,三元鋰具有優(yōu)勢,是一種綜合性能優(yōu)異的電池。
磷酸鐵鋰電池用途
儲能設(shè)備:太陽能、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之儲能設(shè)備,不斷電系統(tǒng)UPS,配合太陽能電池使用作為儲能設(shè)備。
電動工具類:高功率電動工具(無線)、電鉆、除草機等。
輕型電動車輛:電動機車、電動自行車、休閑車、高爾夫球車、電動推高機、清潔車、混合動力汽車(HEV)。
小型設(shè)備:醫(yī)療設(shè)備(電動輪椅車、電動代步車)、玩具(遙控電動飛機、車、船)。
其他小型電器:礦燈、植入性的醫(yī)療器械(磷酸鐵鋰性,鋰電池僅鐵鋰可滿足要求),替代鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰鈷、鋰錳類電池在小型電器上的應(yīng)用。
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。以前,因為鋰金屬的化學(xué)性質(zhì)非?;顫?,對加工、保存、使用,環(huán)境要求非常高,所以鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展鋰電池現(xiàn)在已經(jīng)成為了主流。