高溫對三元電池性能影響

三元材料中的鎳元素,可以提高材料活性,增加能量密度;鈷元素也是活性物質,既能穩定材料的層狀結構,又能減小陽離子混排,便於材料深度放電,從而提高材料的放電容量;錳元素,在材料中起到支撐作用,提供充放電過程中的穩定性。

由於三元材料中三種金屬元素比例的不同,可以分為Ni:Mn等量型和Ni:Mn不等量型,等量型的主要有111,不等量型的主要有424、523、622、811。

三元電池的電化學性質和安全性主要取決於微觀結構(顆粒形態和體積結構穩定性)和物理化學性質(鋰離子擴散係數、電子傳導率、體積膨脹率和化學穩定性)的影響。

鋰電池圖片

那高溫對三元電池性能的影響有哪些呢?

1、迴圈性能

隨著鎳含量的提高,正極材料的熱穩定性隨之下降,迴圈性能逐漸變差。主要表現形式就是迴圈充放電的容量損失和高溫環境容量加速衰減。

2、容量衰減

高溫迴圈一定週期後,你發現晶界之間存在大量失去活性的二價、三價鎳離子,退出迴圈的鎳離子,將無法參與電荷補償,電池容量衰減比例近似的與這部分失活鎳離子數量相當,主要表現形式是在高溫低電壓視窗下的容量衰減。另外,高溫迴圈,容易帶來三元材料晶格塌陷,從NiO6蛻變為NiO,從而失去活性。並且有研究表明,SEI膜的電導率差,也會造成高溫迴圈容量衰減。