錳酸鋰電池的分類
1.層狀錳酸鋰LiMnO2,理論容量285mA·h/g,電壓平臺(tái)4V。層狀結(jié)構(gòu)難合成,不穩(wěn)定,極易生成Li2Mn2O4尖晶石結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致電壓平臺(tái)下降,穩(wěn)定性差,容量不可逆衰減等。
2.高壓尖晶石錳酸鋰LiMn2O4,理論容量148mA·h/g,電壓平臺(tái)4.15。高溫性能差,55℃以上容量衰減嚴(yán)重。也易生成Li2Mn2O4尖晶石結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致電壓平臺(tái)下降,穩(wěn)定性差,容量不可逆衰減等。工業(yè)上錳酸鋰目前用的是這種。
3.尖晶石錳酸鋰Li2Mn2O4,電壓低(3V),容量低,循環(huán)差,都在研究如何避免這種東西產(chǎn)生。
錳酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)
錳酸鋰電池是指正極使用錳酸鋰材料的電池,錳酸鋰電池其標(biāo)稱電壓在2.5~4.2v,錳酸鋰電池以成本低,安全性好而被廣泛使用。
錳酸鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是倍率性能好,制備比較容易,成本較低。缺點(diǎn)是由于錳的溶解導(dǎo)致高溫性能和循環(huán)性能不佳,通過摻雜鋁和燒結(jié)造粒,高溫性能和循環(huán)引得到了很大的提高,基本上能夠滿足實(shí)際使用??偟膩碚f,錳酸鋰電池成本低穩(wěn)定性強(qiáng)低溫性強(qiáng),高溫性能較差,衰減稍快。
錳酸鋰電池充電次數(shù)
所謂鋰電池壽命是指電池在使用過一段時(shí)間后,容量衰減為標(biāo)稱容量(室溫25℃,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,且以0.2C放電的電池容量)的70%,即可認(rèn)為壽命終止。行業(yè)內(nèi)一般以鋰電池滿充滿放的循環(huán)次數(shù)來計(jì)算循環(huán)壽命。在使用的過程中,鋰電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生不可逆的電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致容量下降,比如電解液的分解,活性材料的失活,正負(fù)極結(jié)構(gòu)的坍塌導(dǎo)致鋰離子嵌入和脫嵌的數(shù)量減少等等。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,更高倍率的放電會(huì)導(dǎo)致容量更快的衰減,如果放電電流較低,電池電壓會(huì)接近平衡電壓,能釋放出更多的能量。
三元鋰電池的理論壽命約為800次循環(huán),在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次,而鈦酸鋰據(jù)說可以達(dá)到1萬次循環(huán)。目前主流的電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書中承諾大于500次(標(biāo)準(zhǔn)條件下充放電),但是電芯在配組做成電池包后,由于一致性問題,主要是電壓和內(nèi)阻不可能完全一樣,其循環(huán)壽命大約為400次。廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%,不建議進(jìn)行深度充放電,不然會(huì)對(duì)電池的正負(fù)極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷,若是以淺充淺放來計(jì)算的話,循環(huán)壽命至少有1000次。另外,鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電,電池壽命會(huì)大幅下降到不足200次?! ?/p>
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