锂电池各个体系性能参数

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动力锂离子电池性能评价指标汇总

动力锂离子电池性能评价指标汇总

动力锂离子电池性能评价指标汇总在动力锂电池系统中,各个参数能够表征系统的不同性能,本文罗列锂电池各个参数。

目录1.锂电池单体 (1)2 .常规性能指标 (2)2. 1.电压 (2)3. 2.内阻 (3)4. 3.容量 (4)5. 4.功率 (4)6. 5.比容量、比能量 (5)7. 6.充放电倍率 (5)3 .可靠性性能指标 (6)3.1. 1.循环寿命 (6)3.2. 自放电率 (6)3.3. 放电深度 (7)4 .锂离子电池模块 (7)5 .锂离子电池系统 (8)1.锂电池单体锂离子电池单体由正负、电极、电解液和隔膜组成,是组成电池模块和电池组的基本结构单元。

电池作为一种电化学电源天然的具有电压、内阻、容量、能量、功率等特性参数。

人们主要的出于两个方面的目的,希望对电池的参数进行测量和评价。

一个是为了实现主动控制的目的,比如,电池单体电压不一致,使得系统能量存储能力降低,如果能够主动调节两极的单体电压,则可以起到放大系统容量的效果。

另一个是为了安全考虑,电池的参数有其固定的范围,检测电池参数,实施监控其边界,可以起到表征电池安全状态的作用。

2.常规性能指标2.1.电压单体电压主要的取决于单体正负极材料的类型,一般的钻酸锂、三元正极配合石墨负极可以获得4.2V左右的满充电压,而磷酸铁锂最高只能达到3.6V o这里的电压,准确的说应该是电势取决于材料属性,电势数值上等于静置足够长时间以后的电池开路电压。

而闭合回路中的单体端电压,是我们用外部仪器检测到的电压值,其数值等于电池电势减去电池内阻占压。

而电池内阻并非恒定不变,会受到多种因素的影响而发生变化,这些在下面一节再说。

------------ -1 --------------------------------- -R=f(SOC,‰-)、+ I1()E=f(SOC,T j∙∙∙)U____ :之鹫曜羽继续说电压,单体电压除了由材料决定以外,会跟随荷电量的变化而变化,并且是一一对应的关系,因此,在很多情形下,无法直接简单测量的电池荷电量(SoC)经常被用电池开路电压进行推测。

锂电池各个体系性能参数

锂电池各个体系性能参数

钴酸锂1.钴酸锂的概述1992年SONY公司商品化锂电池问世,由于其具有工作电压高、能流密度高、循环压寿命长、自放电低、无污染、安全性能好等独特的优势,现已广泛用作移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源。

并已在航天、航海、人造卫星、小型医疗仪及军用通讯设备中逐步发展成为主流应用的能源电池。

Sony公司推出的第一块锂电池中,正极材料是钴酸锂,负极材料为碳。

其中,决定电池的可充电最大容量及开路电压的主要是正极材料。

因此我国现有的生产正极材料公司,产品几乎全部是钴酸锂。

与钴酸锂同属4伏正极材料的候选体系有镍酸锂和锰酸锂两大系列,这两个系列材料在性能上各有长短,锰酸锂在原料价格上优势明显。

但在容量和循环寿命上存在不足。

钴酸锂的实际使用比容量为130mAh/g,循环次数可达到300至500次以上:而锰酸锂的实际比容量在100mAh /g左右,循环次数为100至200次。

另外,磷酸铁锂电池有安全性高。

稳定性好、环保和价格便宜优势,但是导电性较差,而且振实密度较低。

因此其在小型电池应用上没有优势。

国内钴酸锂市场需求变化呈现典型的中国市场特征,历史较短,但发展较快,多数企业在很短时间进入,但生产企业规模不大,产品主要集中在中低档。

2002年,国内钴酸锂材料市场需求量为2400吨,大多数产品依靠进口,但随着国内主要生产企业的投产,产能和需求量得到了极大的提升,2006年需求量达到6500吨,2008年需求量接近9000吨。

2001年全球主要生产高性能钴酸锂、氧化钴材料的生产企业是比利时Umicore 公司,美国OMG和FMC公司,日本的SEIMEI和日本化学公司等国外企业。

另外台湾地区的台湾锂科科技公司也是重要的生产企业。

而国内的生产企业为北京当升科技、湖南瑞翔、中信国安盟固利、北大先行和西安荣华等。

这些生产企业有些是从科研机构孵化而来,有些是具有上有资源优势的企业。

2.钴酸锂的材料构成LiCoO2在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的锂离子二次电池正极材料(钴酸锂)的液相合成工艺,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液为溶剂,锂盐、钴盐分别溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液经过加热,浓缩形成凝胶,生成的凝胶体再进行加热分解,然后在高温下煅烧,将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。

锂电池常用参数详细解析

锂电池常用参数详细解析

锂电池常用参数详细解析能量密度、放电倍率、荷电状态,电池内阻……这一连串的锂电参数、专有名词,对于很多对电池知识了解不多的朋友来说,值得参考学习。

那么,我们使用电池时,那些比较常见的参数、名词,到底是什么意思,现作详细解析?一.能量密度(Wh/L&Wh/kg)电池能量密度,是单位体积或单位质量电池释放的能量,如果是单位体积,即体积能量密度(Wh/L),很多地方直接简称为能量密度;如果是单位质量,就是质量能量密度(Wh/kg),很多地方也叫比能量。

例如,参考能量密度公式,一节锂电池重300g,额定电压为3.7V,容量为10Ah,则其比能量为123Wh/kg。

体积能量密度(Wh/L)=电池容量(mAh)×3.6(V)/(厚度(cm)*宽度(cm)*长度(cm))质量能量密度(Wh/KG)=电池容量(mAh)×3.6(V)/电池重量二.电池充放电倍率(C)电池充放电倍率是指在规定时间内充进/放出其额定容量(Q)时所需要的电流值,它在数值上等于电池额定容量的倍数。

电池放电倍率的单位一般为C(C-rate的简写),如0.5C,1C,5C等。

电池的充放电倍率,决定了我们可以以多快的速度,将一定的能量存储到电池里面,或者以多快的速度,将电池里面的能量释放出来。

以XTAR 18650 2600mAh的电池为例:以25A放电,其放电倍率约为9.6C,反过来讲9.6C放电,放电电流为25A,0.1h放电完毕;以2.1A充电,其充电倍率约为0.8C,反过来讲0.8C充电,充电电流为2.1A,1.25h充电完毕。

(注:因锂电池采取恒流恒压充电方式,故其实际充满电的时间要比1.25h长)充放电倍率=充放电电流(A)/额定容量(Ah)三.荷电状态(%)SOC,全称是StateofCharge,荷电状态,也叫剩余电量,代表的是电池放电后剩余容量与其完全充电状态容量的比值。

其取值范围为0~1,当SOC=0时表示电池放电完全,当SOC=1时表示电池完全充满。

锂电池各个体系性能参数

锂电池各个体系性能参数

钴酸锂1.钴酸锂的概述1992年SONY公司商品化锂电池问世,由于其具有工作电压高、能流密度高、循环压寿命长、自放电低、无污染、安全性能好等独特的优势,现已广泛用作移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源。

并已在航天、航海、人造卫星、小型医疗仪及军用通讯设备中逐步发展成为主流应用的能源电池。

Sony公司推出的第一块锂电池中,正极材料是钴酸锂,负极材料为碳。

其中,决定电池的可充电最大容量及开路电压的主要是正极材料。

因此我国现有的生产正极材料公司,产品几乎全部是钴酸锂。

与钴酸锂同属4伏正极材料的候选体系有镍酸锂和锰酸锂两大系列,这两个系列材料在性能上各有长短,锰酸锂在原料价格上优势明显。

但在容量和循环寿命上存在不足。

钴酸锂的实际使用比容量为130mAh/g,循环次数可达到300至500次以上:而锰酸锂的实际比容量在100mAh /g左右,循环次数为100至200次。

另外,磷酸铁锂电池有安全性高。

稳定性好、环保和价格便宜优势,但是导电性较差,而且振实密度较低。

因此其在小型电池应用上没有优势。

国内钴酸锂市场需求变化呈现典型的中国市场特征,历史较短,但发展较快,多数企业在很短时间进入,但生产企业规模不大,产品主要集中在中低档。

2002年,国内钴酸锂材料市场需求量为2400吨,大多数产品依靠进口,但随着国内主要生产企业的投产,产能和需求量得到了极大的提升,2006年需求量达到6500吨,2008年需求量接近9000吨。

2001年全球主要生产高性能钴酸锂、氧化钴材料的生产企业是比利时Umicore 公司,美国OMG和FMC公司,日本的SEIMEI和日本化学公司等国外企业。

另外台湾地区的台湾锂科科技公司也是重要的生产企业。

而国内的生产企业为北京当升科技、湖南瑞翔、中信国安盟固利、北大先行和西安荣华等。

这些生产企业有些是从科研机构孵化而来,有些是具有上有资源优势的企业。

2.钴酸锂的材料构成LiCoO2在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的锂离子二次电池正极材料(钴酸锂)的液相合成工艺,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液为溶剂,锂盐、钴盐分别溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液经过加热,浓缩形成凝胶,生成的凝胶体再进行加热分解,然后在高温下煅烧,将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。

6大锂电池类型及性能参数!

6大锂电池类型及性能参数!

6大锂电池类型及性能参数!锂电池是一种使用锂盐作为正极和负极活性物质的电池,被广泛应用于移动电子设备、电动车辆和储能系统等领域。

根据不同的电极材料和电解质,锂电池可以分为不同类型,在性能参数上也有所差异。

下面将介绍6种主要的锂电池类型及其性能参数。

1. 锂离子电池(Li-ion)锂离子电池是目前最常见的锂电池类型,其正极材料通常为氧化锂钴酸锂(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)等。

电解液一般是有机溶剂,如碳酸酯类。

锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点。

其性能参数包括能量密度、循环寿命、充放电效率等。

2.锂聚合物电池(LiPo)锂聚合物电池是一种使用聚合物电解质的锂电池,具有高能量密度、薄、轻和灵活等特点。

锂聚合物电池常用于手持设备和无人机等领域。

性能参数包括能量密度、循环寿命、安全性等。

3.磷酸铁锂电池(LiFePO4)磷酸铁锂电池是一种以磷酸铁锂作为正极材料的锂电池,具有高安全性、长循环寿命和良好的耐高温性能。

磷酸铁锂电池适用于电动车辆和储能系统等高功率应用场景。

性能参数包括循环寿命、充放电效率、安全性等。

4.钴酸锂电池(LiCoO2)钴酸锂电池是一种使用钴酸锂作为正极材料的锂电池,具有高能量密度和良好的性能稳定性。

钴酸锂电池适用于便携式电子设备和医疗器械等领域。

性能参数包括能量密度、循环寿命、充放电效率等。

5.氧化镍锰钴电池(NMC)氧化镍锰钴电池是一种复合正极材料的锂电池,具有高能量密度和安全性。

氧化镍锰钴电池广泛应用于电动车辆和储能系统等领域。

性能参数包括循环寿命、充放电效率、安全性等。

6.三元锂电池(LTO)三元锂电池以氧化锂钴酸锂为正极材料,以石墨和C-LiFePO4为负极材料,电解质为含有锂盐的有机碳酸酯类液体电解质。

其具有高充放电速率、良好的循环寿命和优秀的安全性能。

适用于高功率应用场景,如电动车辆和储能系统。

性能参数包括充放电效率、循环寿命、安全性等。

六种锂电池特性及参数分析

六种锂电池特性及参数分析

六种锂电池特性及参数分析锂电池是目前应用最广泛的二次电池之一,具有高能量密度、长寿命、轻巧等优点。

在不同应用领域,六种锂电池具有各自的特性和参数。

以下将对锂离子电池、锂聚合物电池、锂铁电池、锂硫电池、锂钛酸电池和锂空气电池进行特性和参数分析。

1.锂离子电池:锂离子电池是最常用的锂电池类型之一,具有高能量密度、循环寿命长、自放电率低等特点。

其中,正极材料常用的有锰酸锂、钴酸锂、氧化镁等。

锂离子电池的电压通常在3.6V左右,充放电效率高达90%以上,循环寿命可达数百到数千次。

此外,锂离子电池具有较好的安全性能和稳定性。

2.锂聚合物电池:锂聚合物电池是锂离子电池的一种变种,它采用了聚合物电解质代替了液态电解质。

由于聚合物电解质具有高电导率、轻巧、薄型、可塑性强等优点,使得锂聚合物电池在移动设备、电动汽车等领域得到广泛应用。

锂聚合物电池的能量密度较高,尤其是针对小型便携设备,体积轻盈的特点更为突出。

3.锂铁电池:锂铁电池是一种新兴的锂电池技术,其正极材料为磷酸铁锂,相较于锂离子电池,具有更高的循环寿命、更好的安全性能和更高的充放电效率。

锂铁电池的电压一般为 3.2V左右,循环寿命可达数千次,充放电效率接近100%。

目前,锂铁电池主要应用于电动汽车领域。

4.锂硫电池:锂硫电池是一种新兴的高能量密度电池,其正极材料为硫。

锂硫电池具有非常高的理论能量密度,达到了理论上锂离子电池的五倍以上。

然而,锂硫电池在电化学稳定性、循环寿命和安全性等方面仍然存在挑战,因此目前尚处于研究和开发阶段。

5.锂钛酸电池:锂钛酸电池采用锂钛酸及其衍生物为负极材料,具有快速充放电性能、宽温度范围、长循环寿命和较好的安全性能。

锂钛酸电池适用于需要高功率输出和长时间使用的电动工具、混合动力车和储能系统等领域。

6. 锂空气电池:锂空气电池是一种基于氧气作为电化学反应物的电池,其正极材料为空气。

锂空气电池具有极高的能量密度,远远超过了其他类型的锂电池,理论能量密度可达到2000Wh/kg以上。

锂离子电池参数

锂离子电池参数

锂离子电池参数1. 简介锂离子电池是一种常见的二次电池,广泛应用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。

它具有高能量密度、长寿命和较低的自放电率等优点,因此备受关注。

本文将详细介绍锂离子电池的参数及其对性能的影响。

2. 参数列表以下是一些常见的锂离子电池参数:•容量(Capacity):用于描述电池存储和释放能量的能力,单位为安时(Ah)或毫安时(mAh)。

•电压(Voltage):表示电池正极和负极之间的电势差,通常以伏特(V)为单位。

•能量密度(Energy Density):指单位体积或单位质量内所储存的能量,一般以瓦时/升(Wh/L)或瓦时/千克(Wh/kg)表示。

•功率密度(Power Density):表示单位体积或单位质量内所能提供的最大功率,常用瓦/升(W/L)或瓦/千克(W/kg)作为衡量指标。

•循环寿命(Cycle Life):描述了电池经过多少次完整的充放电循环后仍能保持指定容量的能力。

•自放电率(Self-discharge Rate):表示电池在不使用的情况下自行放电的速率,一般以百分比/月(% per month)来衡量。

3. 参数对性能的影响3.1 容量容量是衡量锂离子电池储能能力的重要指标。

较高的容量意味着电池可以存储更多的能量,从而延长设备使用时间。

在购买锂离子电池时,需要根据实际需求选择合适的容量。

3.2 电压锂离子电池通常具有较稳定的工作电压,一般为3.6V或3.7V。

设备需要根据锂离子电池的额定电压进行设计和匹配,以确保正常工作。

3.3 能量密度和功率密度能量密度和功率密度是衡量锂离子电池性能优劣的重要指标。

较高的能量密度意味着单位体积或单位质量内储存更多能量,从而可以减小电池体积或质量。

而较高的功率密度则表示可以更快地释放电池储存的能量,适用于高功率需求的设备。

3.4 循环寿命循环寿命是衡量锂离子电池使用寿命的重要指标。

在实际使用中,随着充放电循环次数的增加,电池容量会逐渐下降。

锂离子电池常用的性能参数

锂离子电池常用的性能参数

锂离子电池常用的性能参数(1)额定容量:指电池在出厂时在常温25℃环境下按照标准充放电工序测试,所能放出的最大电量,单位为mAh 或者Ah,一般由厂家自己规定;(2)剩余容量:指电池在一定的环境中使用,经过一阶段的使用结束后,以标准放电工序仍可放出的电量,表明了电池当前阶段的续航能力;(3)电动势:指电池处于平衡状态时正负电极的电位差,其大小由内部电化学反应所决定,与形状、大小等外在因素无关;(4)开路电压:电池在与外界电路断开时的正负极电位差;(5)端电压:电池与外界电路相连,即充电或带负载放电时的正负极电位差,充电时数值上总是高于开路电压,放电时数值上总是低于开路电压;(6)充电保护电压:指电池电压所允许的最大值,超过此电压会损伤电池寿命或者影响电池的安全性,充电时达到此电压即可认为已充满电量,具体数值一般由厂家决定;(7)放电保护电压:指电池电压所允许的最小值,低于此电压会损伤电池寿命或者影响电池的安全性,放电时达到此电压即可认为已放空电量,具体数值一般由厂家规定;(8)充放电倍率:指充放电过程中电流的大小,在数值上定义为: 充放电倍率=充放电电流额/定容量,工程测试中,常用C 来表征其数值的大小,如额定容量为10Ah 的电池以1C电流放电即表示放电电流为10A;(9)荷电状态:指电池剩余容量与额定容量的比值,常用百分比形式表示,表征电池当前状态下可吸收或释放电能的能力;(10)极化电压:指由电极反应导致的电池极化现象使电极电位偏离平衡电位,从而产生的电极电位差;(11)极化内阻:指由电极反应导致的内阻变化,包括电化学极化内阻和浓差极化内阻等,其值大小与电极材料和电化学本质相关; (12)欧姆内阻:指电池各组成部分之间的接触电阻,其值大小与电池的制造工艺、电极结构相关;(13)电池内阻:由极化内阻与欧姆内阻共同组成;(14)循环寿命:在电池满电状态下的容量下降至某一规定值之前,电池可经历的充放电循环次数。

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钴酸锂1.钴酸锂的概述1992年SONY公司商品化锂电池问世,由于其具有工作电压高、能流密度高、循环压寿命长、自放电低、无污染、安全性能好等独特的优势,现已广泛用作移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源。

并已在航天、航海、人造卫星、小型医疗仪及军用通讯设备中逐步发展成为主流应用的能源电池。

Sony 公司推出的第一块锂电池中,正极材料是钴酸锂,负极材料为碳。

其中,决定电池的可充电最大容量及开路电压的主要是正极材料。

因此我国现有的生产正极材料公司,产品几乎全部是钴酸锂。

与钴酸锂同属 4伏正极材料的候选体系有镍酸锂和锰酸锂两大系列,这两个系列材料在性能上各有长短,锰酸锂在原料价格上优势明显。

但在容量和循环寿命上存在不足。

钴酸锂的实际使用比容量为 1 30mAh/g ,循环次数可达到 300至500次以上:而锰酸锂的实际比容量在 100mAh / g左右,循环次数为100至200次。

另外,磷酸铁锂电池有安全性高。

稳定性好、环保和价格便宜优势,但是导电性较差,而且振实密度较低。

因此其在小型电池应用上没有优势。

国内钴酸锂市场需求变化呈现典型的中国市场特征,历史较短,但发展较快,多数企业在很短时间进入,但生产企业规模不大,产品主要集中在中低档。

2002年,国内钴酸锂材料市场需求量为 2400吨,大多数产品依靠进口,但随着国内主要生产企业的投产,产能和需求量得到了极大的提升, 2006 年需求量达到 6500 吨, 2008年需求量接近 9000吨。

2001 年全球主要生产高性能钴酸锂、氧化钴材料的生产企业是比利时 Umicore 公司,美国OMG口 FMC公司,日本的SEIMEI和日本化学公司等国外企业。

另外台湾地区的台湾锂科科技公司也是重要的生产企业。

而国内的生产企业为北京当升科技、湖南瑞翔、中信国安盟固利、北大先行和西安荣华等。

这些生产企业有些是从科研机构孵化而来,有些是具有上有资源优势的企业。

2.钴酸锂的材料构成LiCoO2 在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的锂离子二次电池正极材料(钴酸锂)的液相合成工艺,它采用聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)水溶液为溶剂,锂盐、钴盐分别溶解在PVA或PEG水溶液中,混合后的溶液经过加热,浓缩形成凝胶,生成的凝胶体再进行加热分解,然后在高温下煅烧,将烧成的粉体碾磨、过筛即得到钴酸锂粉。

与现有技术相比,本发明具有合成温度低,得到的产品纯度高、化学组成均匀等优点。

3.钴酸锂的制备1 活性钴酸锂的制备方法,其特征是包括以下步骤:以原生钴矿石为原料,制取高纯钴盐溶液;在弱氧化气氛下,将浓度为40〜70g/l的高纯钴盐溶液与浓度为60〜200g/l的沉淀剂混合反应,反应温度为40〜80C,反应时间5〜60分钟,反应后pH值为7.2〜9.5,过滤、洗涤、干燥得电池级钴盐;在弱氧化气氛下,以400〜830C煅烧电池级钴盐2〜7小时,经粉碎制得微米或纳米级四氧化三钴;将粉碎的微米电池级碳酸锂与微米或纳米级四氧化三钴按 1.00〜1.04 : 1摩尔比称量配比后混合,在弱氧化气氛下,以450〜950C煅烧10〜20小时,粉碎、分级制得成品。

按本发明制得的材料,除化学性能、物力性能优越外,还具有优异的电化学性能。

2钴酸锂的制备方法,其特征是包括以下步骤: a.以原生钴矿石为原料,制取高纯钴盐溶液;b.在弱氧化气氛下,将浓度为40〜70g/l的高纯钴盐溶液与浓度为60〜200g/l的沉淀剂混合反应,反应温度为40〜80C,反应时间5〜60分钟,反应后PH值为7.2〜9.5,过滤、洗涤、干燥得电池级钴盐; c.在弱氧化气氛下,以400〜830 C煅烧电池级钴盐2〜7小时,经粉碎制得微米或纳米级四氧化三钴; d.将粉碎的微米电池级碳酸锂与微米或纳米级四氧化三钴按1.00〜1.04:1摩尔比称量配比后混合,在弱氧化气氛下,以450〜950C煅烧10〜20小时,粉碎、分级制得成品4.钻酸锂的优劣性该正极材料的主要优点为:工作电压较高(平均工作电压为 3.7V)、充放电电压平稳,适合大电流充放电,比能量高、循环性能好,电导率高,生产工艺简单、容易制备等。

主要缺点为:价格昂贵,抗过充电性较差,循环性能有待进一步提高三元材料钻酸锂锂是目前应用最广的电池材料,但钻资源日益匮乏,价格昂贵,且钻酸锂电池在使用过程中存在安全隐患。

镍钻锰酸锂以相对廉价的镍和锰取代了钻酸锂中三分之二以上的钻,成本方面优势非常明显,和其他锂离子电池正极材料锰酸锂、磷酸亚铁锂相比,镍钻锰酸锂材料和钻酸锂在电化学性能和加工性能方面非常接近,使得镍钻锰酸锂材料成为新的电池材料而逐渐取代钻酸锂,成为新一代锂离子电池材料的宠儿。

分子式:LiNixCoyM n1-x-yO2 夕卜观:黑色固体粉末,流动性好,无结块物相:符合纯相LiNiO2结构形貌:球形或类球形颗粒主要用途锂离子电池正极材料。

如动力电池、工具电池、聚合物电池、圆柱电池、铝壳电池等。

镍钻锰酸锂性能(1)高能量密度,理论容量达到mAh/g;(2)循环性能好在常温和高温下(3)具有电压高在 2.5-4.3/4.4V 280 mAh/g,产品实际容量超过150均具有优异的循环稳定性;电压范围内循环稳定可靠;(4)热稳定性好在 4.4V充电状态下的材料热分解稳定;(5)循环寿命长1C循环寿命500次容量保持80%以上;(6)晶体结构理想、自放电小、无记忆效应等突出优点。

制备镍钻锰酸锂的制备方法主要采用高温固相合成法,共沉淀法。

目前主要采用锰化合物、镍化合物及钻酸锂和氢氧化锂作为原料,通过水热反应,得到锂、锰、钻、镍结合良好的前提,再对前提补充配入锂源并研磨得到前躯体,经过煅烧制备得到镍钻锰酸锂。

随着全球资源的日益紧张及环境的压力,电池材料必须走定线循环之路。

邦普循环科技有限公司成功发明了一种以废旧锂离子电池定向循环镍钻锰酸锂的方法。

其主要特点是:将废旧锂离子电池经过拆解、分选、粉碎、筛分等预处理后,再采用高温除粘结剂、氢氧化钠除铝等工艺,采用硫酸和双氧水体系浸出、P204萃取除杂,得纯净的镍、钻、锰溶液,配入适当的硫酸锰、硫酸镍或硫酸钻,调节镍、钻、锰元素的摩尔比;随后采用碳酸铵调节PH值,形成镍钻锰碳酸盐前躯体,接着配入适当碳酸锂,高温烧结合成镍钻锰酸锂。

该方法工艺流程简单,原料价格低,,产品附加值高。

为废旧电池资源化利用产业及镍钻锰酸锂的生产提供了一条全新的途径。

性能参数:以下数据来自国内以废旧电池为原料定向循环制备镍钻锰酸锂的佛山市邦普循环科技有限公司(1)振实密度(g/cm3) 2.0-2.4 ;(2)比表面积(m2/g) 0.3-0.8 ;(3 )粒径大小 D50 ( um) 9-12 ;(4)首次放电容量(0.2C )> 148;(5)Ni (% 19.5-21.5 ;(6)Co (% 19.5-21.5 ;(7)Mn( % 18.0-20.0 ;(8)Ni+Co+Mn( % 58.0-62.0 ;(9)首次可逆效率(% > 88.优点:容量比较高的材料,其比容量比钻酸锂高出30%以上,而且和钻酸锂有相同的上下限电压,比较容易规模化利用,价格相对便宜。

安全性也相对较好,价格相对较低,与电解液的相容性好,循环性能优异,是最有可能在小型通讯和小型动力领域同时应用的电池正极材料,甚至有在大型动力领域应用的可能。

缺点:材料的合成相对困难,材料的密度相对较低,材料的电压平台较低,充放电效率较低,和电解液相容性和安全性差等缺陷应用前景由于镍钻锰酸锂是在钻酸锂基础上经过改进而成具有较高安全性的正极材料,自提出以来,其凭借容量高、热稳定性能好、充放电压宽等优良的电化学性能而受到广泛关注,被视为下一代锂离子电池正极材料的理想之选。

镍钻锰酸锂在层状结构中以Ni和Mn取代部分Co,减少了钻的用量,降低了成本,而且提高了能量密度,目前已在动力型圆柱锂离子电池中得到广泛应用。

锰酸锂概况锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一,相比钻酸锂等传统正极材料,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,是理想的动力电池正极材料,但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。

锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构锰酸锂,其中尖晶石型锰酸锂结构稳定,易于实现工业化生产,目前市场产品均为此种结构。

尖晶石型锰酸锂属于立方晶系,Fd3m空间群,理论比容量为148mAh/g,由于具有三维隧道结构,锂离子可以可逆地从尖晶石晶格中脱嵌,不会引起结构的塌陷,因而具有优异的倍率性能和稳定性结构LiM n2O4是一种典型的离子晶体,并有正、反两种构型。

XRD分析知正常尖晶石LiMn2O4是具有Fd3m对称性的立方晶体,晶胞常数a=0.8245nm,晶胞体积V=0.5609nm3。

氧离子为面心立方密堆积(ABCAB G .,相邻氧八面体采取共棱相联),锂占据1/8氧四面体间隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4结构中锂作有序排列:锂有序占据1/16氧四面体间隙),锰占据氧1/2八面体间隙(V8)位置。

单位晶格中含有56个原子:8个锂原子,16个锰原子,32个氧原子,其中 Mn3+和Mn4+各占50%由于尖晶石结构的晶胞边长是普通面心立方结构(fee)型的两倍,因此,每个晶胞实际上由 8个立方单元组成。

这八个立方单元可分为甲、乙两种类型。

每两个共面的立方单元属于不同类型的结构,每两个共棱的立方单元属于同类结构。

每个小立方单元有四个氧离子,它们均位于体对角线中点至顶点的中心即体对角线1/4与3/4处。

其结构可简单描述为8个四面体8a位置由锂离子占据,16个八面体位置(16d)由锰离子占据,16d位置的锰是 Mn34和Mn4+按1:1比例占据,八面体的16e位置全部空位,氧离子占据八面体32e位置。

该结构中 MnO6氧八面体采取共棱相联,形成了一个连续的三维立方排列,即[M2]O4尖晶石结构网络为锂离子的扩散提供了一个由四面体晶格8a、48f和八面体晶格16e共面形成的三维空道。

当锂离子在该结构中扩散时,按8a-16e-8a顺序路径直线扩散(四面体8a位置的能垒低于氧八面体16e或16d位置的能垒),扩散路径的夹角为107。

,这是作为二次锂离子电池正极材料使用的理论基础。

工艺锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料,配合相应的添加物,经过混料,烧成,后期处理等步骤而生产的。

从原材料及生产工艺的特点来考虑,生产本身无毒害,对环境友好。

不产生废水废气,生产中的粉末可以回收利用。

因此对环境没有影响锰酸锂电池参数:标称电压:3.8v输出电压范围: 2.5~4.2v标称容量:7500mAh标准持续放电电流: 0.2C最大持续放电电流:1C工作温度:充电:0~45C放电:-20~60C产品尺寸: MAX 19.2*56.5*69.5mm成品内阻:w 200m Q引线型号:国标线 UL3302/26#,线长50mm白色线为10K NTC保护板参数:(各参数可根据客户产品设置)过充保护电压/每串4.28 ± 0.025V过放保护电压 2.4 ± 0.1V过流值:2~4A锰酸锂电池的优缺点分析成本低、安全性好的正极材料,但是其材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,因此多用于和其它材料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀,寿命相对短,主要用于大中型号电芯,动力电池方面,其标称电压为 3.8V磷酸铁锂概述磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池•自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后,1997年美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群,也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性,美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMP04),使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究和迅速的发展。

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