錳酸鋰電池的技術(shù)參數(shù)
輸出電壓范圍:2.5~4.2v標(biāo)稱容量:7500mAh
標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)放電電流:0.2C
最大持續(xù)放電電流:1C
工作溫度:充電:0~45℃
放電:-20~60℃
引線型號(hào):國(guó)標(biāo)線UL3302/26#,線長(zhǎng)50mm白色線為10KNTC
保護(hù)板參數(shù):(各參數(shù)可根據(jù)客戶產(chǎn)品設(shè)置)
過充保護(hù)電壓/每串4.28±0.025V
過放保護(hù)電壓2.4±0.1V
過流值:2~4A
錳酸鋰電池的應(yīng)用體系仍以插電混動(dòng)為主要的應(yīng)用領(lǐng)域,不容忽視的是以錳酸鋰為主要應(yīng)用的純電動(dòng)客車車型擁有36個(gè),在錳酸鋰配套的車型中占比達(dá)到17%。將錳酸鋰應(yīng)用到純電動(dòng)客車車型中最多的北汽新能源,其次是廈門金龍和南車,此外,中通、宇通、揚(yáng)子江、安凱、申龍、亞星等都在純電動(dòng)客車車型中開始錳酸鋰的應(yīng)用。
錳酸鋰電池能量密度
錳酸鋰是以EMD(一種原材料,曾用作無汞堿錳電池專用材料)和碳酸鋰(亦為原料),配合相應(yīng)的添加物,經(jīng)過混料、燒結(jié)等步驟生產(chǎn)而成。
除了錳酸鋰,鈷酸鋰和三元鋰電池正極也都是尖晶石結(jié)構(gòu),但錳酸鋰這種尖晶石結(jié)構(gòu)與它的這兩個(gè)同類相比性格非常鮮明,即:優(yōu)缺點(diǎn)均十分突出。其優(yōu)點(diǎn)是:耐低溫、倍率性能好、制備比較容易,缺點(diǎn)是:材料本身不穩(wěn)定,需配以其它材料混合使用、高溫性能差、循環(huán)性能差、衰減快。錳酸鋰的這些缺點(diǎn)由錳的特性而來。不過,由于錳的廣泛存在,使其具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
因?yàn)殄i酸鋰材料是有如此鮮明的特點(diǎn),所以,人們便利用其優(yōu)點(diǎn)、抑制其缺點(diǎn),使錳酸鋰電池應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,通常稱為A類與B類兩個(gè)應(yīng)用。A類是指用于動(dòng)力電池,重點(diǎn)考慮安全與循環(huán)性能,要求是可逆容量在100~115mAh/g,500次循環(huán)后可保持80%容量。B類主要用于消費(fèi)電子(手機(jī)類),其特點(diǎn)是高容量,一般要求是可逆容量在120mAh/g,但循環(huán)性能只要求經(jīng)過300~500次保持60%的容量。
制約錳酸鋰電池應(yīng)用的因素
錳酸鋰材料在電池中作為負(fù)極材料使用,由于其自身特性的原因,材料與電解液之間容易發(fā)生相互作用并在充放循環(huán)反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體析出,因此普通的錳酸鋰電池容易發(fā)生脹氣,導(dǎo)致電芯鼓包,電性能也會(huì)大幅下降,極大地降低了錳酸鋰電池的理論循環(huán)壽命。測(cè)試數(shù)據(jù)表明,普通的鈦酸鋰電池在經(jīng)過1500-2000次左右的循環(huán)就會(huì)發(fā)生脹氣的現(xiàn)象,導(dǎo)致無法正常使用,這也是制約錳酸鋰電池大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)重要原因。
錳酸鋰電池性能改進(jìn)是單個(gè)材料的性能的提升以及各關(guān)鍵材料的有機(jī)整合的綜合體現(xiàn)。針對(duì)快速充電與長(zhǎng)使用壽命的要求,除負(fù)極材料以外,還要針對(duì)鋰電池的其他關(guān)鍵原材料(包括正極材料、隔膜、以及電解液),同時(shí)結(jié)合特殊的工程化工藝經(jīng)驗(yàn),最終形成了不脹氣的鈦酸鋰LpTO電池產(chǎn)品,并首先實(shí)現(xiàn)了在電動(dòng)公交客車上的批量應(yīng)用。
測(cè)試數(shù)據(jù)表明,在6C充電,6C放電,100%DOD的條件下,錳鈦酸鋰LpTO單體電池的循環(huán)壽命超過25000次,剩余容量超過80%,同時(shí)電芯產(chǎn)生的脹氣現(xiàn)象不明顯,不影響其壽命;而快速充電純電動(dòng)公交的實(shí)際應(yīng)用情況也表明,在電池成組以后,電性能的表現(xiàn)也相當(dāng)優(yōu)異,可以保證純電動(dòng)公交客車的日常商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。
從物理學(xué)角度來講材料費(fèi)米能級(jí)決定了其工作平臺(tái)電壓,石墨做負(fù)極時(shí)和金屬鋰相差0.2伏,這樣磷酸鐵鋰電池工作電壓是3.2V,鈷酸鋰電池工作電壓是3.6伏,錳酸鋰是3.8V,鎳錳酸鋰是把其中四分之一錳拿鎳取代,鎳價(jià)態(tài)可以發(fā)生變化,帶來效果是什么?是電壓平臺(tái)的升高,比磷酸鐵鋰和三元電池有優(yōu)勢(shì)。大家知道今天后補(bǔ)貼時(shí)代對(duì)新能源汽車和儲(chǔ)能應(yīng)用來講磷酸鐵鋰電池變的更有價(jià)值,終于等到市場(chǎng)開始說了算而非補(bǔ)貼說了算的時(shí)候。磷酸鐵鋰電池的價(jià)值大家都知道,目前磷酸鐵鋰電池單體最高比能量做到180Wh/Kg,電池包已經(jīng)做到150Wh/Kg,最近客車電池項(xiàng)目再努力一下單體可做到200Wh/Kg,系統(tǒng)要做到170Wh/Kg,我要看看三元電池包很能做到多高,這個(gè)很有意思,接著就是說價(jià)格,單體電池價(jià)格有的做到0.6~0.7元,很便宜了,再加上長(zhǎng)壽命高安全,三元如何和鐵鋰爭(zhēng)?我覺得這個(gè)材料有不錯(cuò)的機(jī)會(huì)。因?yàn)楦F鋰比的話,同樣用石墨負(fù)極,電池電壓從3.2伏升到4.5伏,一下提高百分之四十幾,雖然材料克比容量比鐵鋰要稍低一點(diǎn),但是材料密度比鐵鋰要高不少,同樣一個(gè)尺寸的電池容量不輸給鐵鋰,但是電壓提高了百分之四十幾。意味著什么?意味它能量密度比鐵鋰電池高40%以上,不輸給三元,成本比鐵鋰低。
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