錳酸鋰這種電池材料有哪些優(yōu)勢(shì)？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-19 21:13
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錳酸鋰，作為使用歷史比較長(zhǎng)的一種鋰電池材料，其安全性高，尤其抗過(guò)充能力強(qiáng)，是一大突出優(yōu)點(diǎn)。由于錳酸鋰自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，在電芯設(shè)計(jì)時(shí)，正極材料的用量不必超越負(fù)極太多。這樣，使得整個(gè)體系中的活性鋰離子的數(shù)量不多，在負(fù)極充滿以后，不會(huì)有太多的鋰離子存于正極。即使出現(xiàn)了過(guò)充情形，也不會(huì)出現(xiàn)大量鋰離子在負(fù)極沉積形成結(jié)晶的狀況。因而，錳酸鋰的耐過(guò)充能力在常用材料中是最好的。
另外，材料價(jià)格低廉，并且對(duì)生產(chǎn)工藝要求相對(duì)不高，是比較早取得廣泛應(yīng)用的正極材料。
但它也存在著明顯的缺陷。尖晶石錳酸鋰的高溫性能不佳。氧缺陷的存在，使得電芯在高電壓階段容易出現(xiàn)容量衰減，同時(shí)，在高溫下進(jìn)行循環(huán)使用，也會(huì)造成類似的容量衰減。原因出在引發(fā)歧化效應(yīng)的三價(jià)錳離子身上。防止高溫衰減的方式主要集中在減少三價(jià)錳這個(gè)點(diǎn)上。
錳酸鋰，受限于其高溫性能，一般不會(huì)用在大功率或者環(huán)境溫度高的場(chǎng)合，比如高速乘用車、插電混動(dòng)等就很少選用錳酸鋰作為動(dòng)力。但對(duì)于電動(dòng)大巴，市內(nèi)物流車等，錳酸鋰完全可以勝任。
鋰離子電池液體電解質(zhì)一般由溶質(zhì)（ 如LiPF6、LiBF4、LiClO4等鋰鹽）、 溶劑和特種添加劑構(gòu)成。電解質(zhì)具有良好的離子導(dǎo)電性和電子絕緣性，在正負(fù)極之間起著輸送離子傳導(dǎo)電流的作用。鋰離子電池在第一次充放電、過(guò)充和過(guò)放時(shí)以及長(zhǎng)期循環(huán)之后，電解質(zhì)會(huì)發(fā)生降解作用，并伴有氣體產(chǎn)生，氣體的組成較為復(fù)雜，還無(wú)法通過(guò)某種反應(yīng)在電池內(nèi)加以消除。隨著電池充放電次數(shù)的增加。由于電極材料氧化腐蝕會(huì)消耗掉一部分電解液，導(dǎo)致電解液缺乏，極片不能完全清潤(rùn)到電解液，從而電化學(xué)反應(yīng)的不完全，使得電池容量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
（3）隔膜阻塞或損壞，電池內(nèi)部短路等隔膜的作用是將電池正負(fù)極分開(kāi)防止兩極直接短路。在鋰離子電池循環(huán)過(guò)程中，隔膜逐漸干涸失效是電池早期性能衰退的一個(gè)重要原因。這主要是由于隔膜中電解液變干使溶液電阻 增大，隔膜電化 學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能，以及對(duì)電解質(zhì)浸潤(rùn)性在反復(fù)充電過(guò)程中變差造成的。由于隔膜的干涸，電池的歐姆內(nèi)阻增大，導(dǎo)致放電不完全，電池反復(fù)受到大容量過(guò)充，電池容量無(wú)法回復(fù)到初始狀態(tài)，大大降低了電池的放電容量和使用壽命。
