鉅大LARGE | 點擊量:7040次 | 2021年06月07日
錳酸鋰離子電池的工作原理以及優缺點分析
隨著社會的快速發展,我們的錳酸鋰離子電池也在快速發展,那么你了解錳酸鋰離子電池的詳細資料解析嗎?接下來讓小編帶領大家來詳細地了解有關的知識。
錳酸鋰離子電池的應用系統仍以插電式混合動力車為重要應用領域。不容忽視的是,有36種以錳酸鋰為重要應用的純電動客車,占比高達17%。錳酸鋰離子電池是鋰離子電池的一種。有關鋰離子電池的分類,因為它們的負極基本上是碳原料,所以工業上重要的分類方法是基于鋰離子電池的正極材料。所謂錳酸鋰離子電池是指使用錳酸鋰材料作為正極的電池。那么,什么是錳酸鋰?它是基于EMD(一種原料,用作無汞堿性錳電池的特殊材料)和碳酸鋰(也是一種原料),并經過相應的添加劑混合和燒結等步驟制成的。
除了鋰錳氧化物之外,鋰鈷氧化物和三元鋰離子電池正極也都是尖晶石結構,但鋰錳氧化物的尖晶石結構與它的兩個對應物相比非常有特色,即:優點和缺點都非常突出。它的優點是:耐低溫,良好的速率性能以及易于制備。缺點是:材料本身不穩定,要與其他材料混合,高溫性能差,循環性能差,衰減快。錳酸鋰的這些缺點來自于錳的特性。但是,由于錳的廣泛存在,其具有明顯的成本優勢。
錳酸鋰離子電池是指正極使用錳酸鋰材料的電池,錳酸鋰離子電池其標稱電壓在2.5~4.2v,錳酸鋰離子電池以成本低,安全性好而被廣泛使用。
現在,當我們談論錳酸鋰時,我們說它具有尖晶石結構。這是指在鋰離子電池中使用時的晶體形狀。當錳酸鋰不用于鋰離子電池中時,它也具有層狀結構。相對而言,尖晶石結構比分層結構更穩定(盡管基于化學性質,似乎也可以考慮幾何形狀不同形狀的穩定性),所以尖晶石結構仍在實際應用中使用。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
由于錳酸鋰材料具有這種獨特的特性,人們可以利用其優勢并消除其缺點,從而使錳酸鋰離子電池可用于不同的領域,通常被稱為A型和B型兩種用途。A型是指功率電池,重視安全性和循環性能。要求可逆容量為100?115mAh/g,500次循環后可保持80%的容量。B型重要用于高容量的消費電子產品(移動電話)。一般要求是可逆容量為120mAh/g,但循環性能只要求300至500次后將容量保持在60%。
錳酸鋰離子電池的優點是良好的倍率性能,易于制備且成本較低。缺點是由于錳的溶解,高溫性能和循環性能差。通過摻鋁和燒結造粒,高溫性能和循環性能大大提高,基本可以滿足實際使用。通常,錳酸鋰離子電池具有成本低,穩定性強,低溫性能強,高溫性能差以及衰減稍快的優點。
所謂鋰離子電池壽命是指一段時間后,電池容量衰減至標稱容量的70%(室溫25°C,標準大氣壓,0.2C放電時的電池容量),這可以視為生命的盡頭。在工業上,循環壽命通常由完全充電和放電的鋰離子電池的循環次數來計算。在使用過程中,鋰離子電池內部發生不可逆的電化學反應,導致容量降低,例如電解質的分解,活性物質的失活,正負電極結構的塌陷以及還原。插入和提取的鋰離子數量等。
錳酸鋰材料用作電池中的負極材料。由于其自身的特性,材料和電解質易于相互用途,并且在充放電循環反應期間會發生氣體逸出。因此,普通的錳酸鋰離子電池容易發生脹氣,會導致電池芯鼓脹,電性能也會大大降低,從而大大縮短了錳酸鋰離子電池的理論循環壽命。測試數據表明,普通鈦酸鋰離子電池在約1500-2000次循環后會發生脹氣,導致無法正常工作,這也是限制錳酸鋰離子電池大規模應用的重要原因。
以上就是錳酸鋰離子電池的有關知識的詳細解析,要大家不斷在實際中積累相關經驗,這樣才能設計出更好的產品,為我們的社會更好地發展。