?鈷酸鋰鋰電池有什么優(yōu)劣勢？詳解鈷酸鋰電池結(jié)構(gòu)及特性
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-06 17:32
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陰極具有分層結(jié)構(gòu)。在放電期間，鋰離子從陽極移動(dòng)到陰極; 充電時(shí)流量從陰極流向陽極。鈷酸鋰的缺點(diǎn)是壽命相對較短，熱穩(wěn)定性低和負(fù)載能力有限（比功率）。像其他鈷混合鋰離子電池一樣，鈷酸鋰采用石墨陽極，其循環(huán)壽命主要受到固體電解質(zhì)界面（SEI）的限制，主要表現(xiàn)在SEI膜的逐漸增厚，和快速充電或者低溫充電過程的陽極鍍鋰問題。較新的材料體系增加了鎳，錳和/或鋁以提高壽命，負(fù)載能力和降低成本。
鈷酸鋰不應(yīng)以高于容量的電流進(jìn)行充電和放電。這意味著具有2,400mAh的18650電池只能以小于等于2,400mA充電和放電。強(qiáng)制快速充電或施加高于2400mA的負(fù)載會導(dǎo)致過熱和超負(fù)荷的應(yīng)力。為獲得最佳快速充電，制造商建議充電倍率為0.8C或約2,000mA。電池保護(hù)電路將能量單元的充電和放電速率限制在約1C的安全水平。
六角蜘蛛圖（圖2）總結(jié)了與運(yùn)行相關(guān)的具體能量或容量方面的鈷酸鋰性能；具體功率或提供大電流的能力； 安全； 在高低溫環(huán)境下的性能表現(xiàn)； 壽命包括日歷壽命和循環(huán)壽命； 成本特性。蜘蛛圖中沒有顯示的其他重要特征還包括毒性，快速充電能力，自放電和保質(zhì)期。
鈷酸鋰在高比能量方面表現(xiàn)出色，但在功率特性、安全性和循環(huán)壽命方面只能提供一般的性能表現(xiàn)。
匯總表
鈷酸鋰氧化物： LiCoO 2陰極（約60％Co），石墨陽極
短型：LCO或Li-鈷。始于1991年以來
電壓
標(biāo)稱值為3.60V; 典型工作范圍3.0-4.2V /電池
比能（容量）
150-200Wh /公斤。特種電池提供高達(dá)240Wh / kg。
充電（C率）
0.7-1C，充電至4.20V（大部分電池）；典型充電時(shí)長 3小時(shí)；1C以上的充電電流會縮短電池壽命。
放電（C率）
1C；放電截止電壓2.50V。1C以上的放電電流會縮短電池壽命。
循環(huán)壽命
500-1000，與放電深度，負(fù)荷，溫度有關(guān)
熱失控
150°C（302°F）。滿充狀態(tài)容易帶來熱失控
應(yīng)用
手機(jī)，平板電腦，筆記本電腦，相機(jī)
注釋
非常高的比能量，有限的比功率。鈷很昂貴。被用作能量型電池。市場份額穩(wěn)定。
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。
低電池內(nèi)阻可實(shí)現(xiàn)快速充電和大電流放電。18650型電芯，錳酸鋰電池可以在20-30A的電流下放電，并具有適度的熱量積累。也可以施加高達(dá)50A1秒負(fù)載脈沖。在此電流下持續(xù)的高負(fù)荷會導(dǎo)致熱量積聚，電池溫度不能超過80°C（176°F）。錳酸鋰用于電動(dòng)工具，醫(yī)療器械，以及混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車。
圖4說明在錳酸鋰電池的陰極上形成三維晶體骨架。該尖晶石結(jié)構(gòu)通常由連接成晶格的菱形形狀組成，一般在電池化成后出現(xiàn)。
