介紹不同類型鋰電池在市場(chǎng)的應(yīng)用情況
匯總六種常見(jiàn)鋰電池類型以及它們的主要性能參數(shù)。大家都知道,相同技術(shù)路線的電芯,其具體參數(shù)并不完全相同,本文所顯示的是當(dāng)前參數(shù)的一般水平。六種鋰電池具體包括:鈷酸鋰(LiCoO2),錳酸鋰(LiMn2O4),鎳鈷錳酸鋰(LiNiMnCoO2或NMC),鎳鈷鋁酸鋰(LiNiCoAlO2或稱NCA),磷酸鐵鋰(LiFePO4),鈦酸鋰(Li4Ti5O12)。
因正極材料不同,鋰離子電池主要分為:磷酸鐵鋰(LFP),鎳酸鋰(LNO),錳酸鋰(LMO),鈷酸鋰(LCO),以及鎳鈷錳酸三元鋰(NCM)、鎳鈷鋁酸三元鋰(NCA),負(fù)極材料主要采用石墨碳材料。
各類型的化學(xué)成分,結(jié)構(gòu)以及主要性能比較如下:
技術(shù)路線
我們來(lái)理一理不同類型鋰電池在市場(chǎng)的應(yīng)用情況。
先說(shuō)說(shuō)鈷酸鋰,作為鋰電池的鼻祖,當(dāng)然也可能是作為動(dòng)力電池先試試水,最先用在特斯拉Roadster上,但由于其循環(huán)壽命和安全性都較低,事實(shí)證明其并不適用作為動(dòng)力電池。為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn),特斯拉運(yùn)用了號(hào)稱世界上最頂尖的電池管理系統(tǒng)來(lái)保證電池的穩(wěn)定性。鈷酸鋰目前在3C領(lǐng)域的市場(chǎng)份額很大。
鈷酸鋰(LiCoO 2)
其高比能量使鈷酸鋰成為手機(jī),筆記本電腦和數(shù)碼相機(jī)的熱門選擇。電池由氧化鈷陰極和石墨碳陽(yáng)極組成。陰極具有分層結(jié)構(gòu),在放電期間,鋰離子從陽(yáng)極移動(dòng)到陰極,充電過(guò)程則流動(dòng)方向相反。
第二是錳酸鋰電池,主要最先由電池企業(yè)AESC提出,這個(gè)AESC來(lái)頭可不小,是日產(chǎn)和日本電氣股份有限公司(NEC)的合資。錳酸鋰代表車型是為日產(chǎn)聆風(fēng),由于其價(jià)格低,能量密度中等,安全性也一般,具有所謂的較好綜合性能。所謂成也蕭何敗也蕭何,也是正因?yàn)檫@種不溫不火的特性,其逐步被新的技術(shù)所替代。
錳酸鋰(LiMn2O4)
尖晶石錳酸鋰電池首次發(fā)表于1983年的材料研究報(bào)告中。1996年,Moli能源公司將錳酸鋰為陰極材料的鋰離子電池商業(yè)化。該架構(gòu)形成三維尖晶石結(jié)構(gòu),可改善電極上的離子流動(dòng),從而降低內(nèi)部電阻并改善電流承載能力。尖晶石的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是熱穩(wěn)定性高,安全性提高,但循環(huán)和日歷壽命有限。
接著是磷酸鐵鋰,作為比亞迪的主打,其穩(wěn)定好,壽命長(zhǎng),且具有成本優(yōu)勢(shì),特別適用于需要經(jīng)常充放電的插電式混合動(dòng)力汽車,但其缺點(diǎn)是能量密度一般。
1996年,德克薩斯大學(xué)發(fā)現(xiàn)磷酸鹽可作為再充電鋰電池的陰極材料。磷酸鋰具有良好的電化學(xué)性能和低電阻。這是通過(guò)納米級(jí)磷酸鹽陰極材料實(shí)現(xiàn)的。主要優(yōu)點(diǎn)是高額定電流和長(zhǎng)循環(huán)壽命;良好的熱穩(wěn)定性,增強(qiáng)了安全性和對(duì)濫用的容忍度。
最后是三元鋰電池,作為冉冉升起的新星,能量密度可達(dá)最高,但安全性相對(duì)較差。對(duì)于續(xù)航里程有要求的純電動(dòng)汽車,其前景更廣,是目前動(dòng)力電池主流方向。
其實(shí),動(dòng)力電池市場(chǎng)上,存在著中日韓三國(guó)巨頭的技術(shù)路線之爭(zhēng),它們都在招兵買馬,拓展疆土,搶奪山頭,上演著所謂的“三國(guó)演義”。












