锰酸锂电池对比三元锂电池有什么区别?

Howell  |  点击量:100次  |  2022年07月20日  

锂电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等,此篇文章主要说说锰酸锂电池对比三元锂电池有什么区别?


三元锂电池综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,具有容量高、成本低、安全性好等优异特性,缺点是高温结构不稳定,导致高温安全性差,且PH值过高易使单体胀气,进而引发故障!三元体系锂电池在小型锂电中逐步占据一定的市场份额,并在动力锂电领域具有良好的发展前景。目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等,现时条件下造价也不低。



锰酸锂电池具有资源丰富、无污染、安全性好、倍率性能好、制备比较容易,成本较低等优点,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,后期通过掺杂铝和烧结造粒,高温性能和循环引得到了很大的提高,基本上能够满足实际使用。总的来说,锰酸锂电池成本低稳定性强低温性强,高温性能较差,衰减稍快。另外锰酸锂可分为三种:



1.层状锰酸锂LiMnO2,理论容量285mA-h/g,电压平台4V。层状结构难合成,不稳定,极易生成Li2Mn204尖晶石结构而导致电压平台下降,稳定性差,容量不可逆衰减等。



2.高压尖晶石锰酸锂LiMn204,理论容量148mA-h/g,电压平台4.15,高温性能差,55℃以上容量衰减严重。也易生成Li2Mn204尖晶石结构而导致电压平台下降,稳定性差,容量不可逆衰减等。工业上锰酸鲤目前用的是这种。



3.尖晶石锰酸锂Li2Mn2O4,电压低(3V),客量低,循环差,都在研究如何避免这种东西产生。



锰酸锂体系电池和三元体系锂电池都是常见的锂电池,两种电池相比之下也是各有千秋,下面总结一下锰酸锂电池对比三元锂电池有什么区别?


1、制造成本


锰酸锂电池主要原材料锰在我国的储量非常丰富,所以制造成本很低,与其他类型的电池相比有很大的成本优势,而三元锂电池的原材料都是稀有金属,全球的储量都比较有限,所以其制造成本也相当高昂。


2、循环寿命


通常情况下,锰酸锂电池的循环寿命可达300-500次,而三元锂电池的循环寿命最高可达300-800次以上。


3、发展前景


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,但是其较差的循环性能,以及电化学稳定性大大限制了其产业化发展,目前锰酸锂电池主要应用于电动两轮车、无人机、充电宝等。


三元锂电池凭借循环寿命长、能量密度高的优点,目前广泛应用于新能源汽车领域,许多新能源车型使用的就是三元锂的动力电池组。


4、安全性


锰酸锂电池在储存和充放电过程中几乎没有气体析出,安全稳定性强,与其他材料混合使用后,高温性能也比较好。


三元锂电池的热稳定性比较差,当温度达到250-300℃时,电池内部的电解液就会发生强烈的化学反应。


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