鋰電池種類(lèi)有哪些？

導讀：鋰電池是一類(lèi)電池的總稱(chēng)，是有多種鋰系電池組成，那么鋰電池種類(lèi)有哪些呢？

鋰電池分為鋰原電池和鋰離子電池，而鋰離子電池又分為聚合物鋰離子電池和液態(tài)鋰離子電池。由于相對狹義的理解，普遍把液態(tài)鋰離子電池代指鋰電池。但是鋰電池還是有很多不同的種類(lèi)，今天小編就帶大家來(lái)了解一下鋰電池種類(lèi)有哪些？

鈷酸鋰（LiCoO 2）

其高比能量使鈷酸鋰成為手機，筆記本電腦和數碼相機的熱門(mén)選擇。電池由氧化鈷陰極和石墨碳陽(yáng)極組成。陰極具有分層結構，在放電期間，鋰離子從陽(yáng)極移動(dòng)到陰極，充電過(guò)程則流動(dòng)方向相反。

陰極具有分層結構。在放電期間，鋰離子從陽(yáng)極移動(dòng)到陰極; 充電時(shí)流量從陰極流向陽(yáng)極。鈷酸鋰的缺點(diǎn)是壽命相對較短，熱穩定性低和負載能力有限（比功率）。像其他鈷混合鋰離子電池一樣，鈷酸鋰采用石墨陽(yáng)極，其循環(huán)壽命主要受到固體電解質(zhì)界面（SEI）的限制，主要表現在SEI膜的逐漸增厚，和快速充電或者低溫充電過(guò)程的陽(yáng)極鍍鋰問(wèn)題。較新的材料體系增加了鎳，錳或鋁以提高壽命，負載能力和降低成本。

錳酸鋰（LiMn2O4）

尖晶石錳酸鋰電池首次發(fā)表于1983年的材料研究報告中。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。該架構形成三維尖晶石結構，可改善電極上的離子流動(dòng)，從而降低內部電阻并改善電流承載能力。尖晶石的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是熱穩定性高，安全性提高，但循環(huán)和日歷壽命有限。低電池內阻可實(shí)現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50A1秒負載脈沖。在此電流下持續的高負荷會(huì )導致熱量積聚，電池溫度不能超過(guò)80°C（176°F）。錳酸鋰用于電動(dòng)工具，醫療器械，以及混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)。

鎳鈷錳酸鋰（LiNiMnCoO 2或NMC）

最成功的鋰離子體系之一是鎳錳鈷（NMC）的陰極組合。與錳酸鋰類(lèi)似，這個(gè)體系可以定制用作能量電池或功率電池。例如，中等負載條件下的18650電池中的NMC具有約2,800mAh的容量并且可以提供4A至5A放電電流； 同一類(lèi)型的NMC在針對特定功率進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，容量?jì)H為2,000mAh，但可提供20A的連續放電電流。

硅基陽(yáng)極將達到4000mAh以上，但負載能力降低，循環(huán)壽命縮短。添加到石墨中的硅具有缺陷，即陽(yáng)極隨著(zhù)充電和放電而膨脹和收縮，使得電池機械應力大結構不穩定。NMC的秘密在于鎳和錳的結合。鎳以其高比能量而聞名，但穩定性差；錳尖晶石結構可以實(shí)現低內阻但比能量低。兩種活性金屬優(yōu)勢互補。

NMC是電動(dòng)工具，電動(dòng)自行車(chē)和其他電動(dòng)動(dòng)力系統的首選電池。陰極組合通常是三分之一鎳，三分之一錳和三分之一鈷，也被稱(chēng)為1-1-1。這提供了一種獨特的混合物，由于鈷含量降低，也降低了原材料成本。另一個(gè)成功的組合是NCM，其中含有5份鎳，3份鈷和2份錳（5-3-2）。也可以使用其他不同量的陰極材料組合。

由于鈷的高成本，電池制造商從鈷系轉向鎳陰極。鎳基系統比鈷基電池具有更高的能量密度，更低的成本和更長(cháng)的循環(huán)壽命，但是它們的電壓略低。新型電解質(zhì)和添加劑可以使單只電池充電至4.4V以上，從而提高電量。

NMC具有良好的整體性能，并且在比能量方面表現出色。這種電池是電動(dòng)車(chē)的首選，具有最低的自熱率。由于該體系經(jīng)濟性和綜合性能表現均比較好，因此NMC混合鋰離子電池越來(lái)越受到重視。鎳，錳和鈷三種活性材料可輕松混合，以適應需要頻繁循環(huán)的汽車(chē)和能源存儲系統（EES）的廣泛應用。NMC家族的多樣性正在增長(cháng)。

磷酸鐵鋰（LiFePO 4）

1996年，德克薩斯大學(xué)發(fā)現磷酸鹽可作為再充電鋰電池的陰極材料。磷酸鋰具有良好的電化學(xué)性能和低電阻。這是通過(guò)納米級磷酸鹽陰極材料實(shí)現的。主要優(yōu)點(diǎn)是高額定電流和長(cháng)循環(huán)壽命；良好的熱穩定性，增強了安全性和對濫用的容忍度。如果長(cháng)時(shí)間保持在高電壓下，磷酸鋰對全部充電條件的耐受性更強，并且比其他鋰離子系統的應力更小。缺點(diǎn)是，較低的3.2V電池標稱(chēng)電壓使得比能量低于鈷摻雜鋰離子電池。

對于大多數電池來(lái)說(shuō)，低溫會(huì )降低性能，升高儲存溫度會(huì )縮短使用壽命，磷酸鋰也不例外。磷酸鋰具有比其他鋰離子電池更高的自放電，這可能會(huì )引起老化進(jìn)而帶來(lái)均衡問(wèn)題，雖然可以通過(guò)選用高質(zhì)量的電池或使用先進(jìn)的電池管理系統來(lái)彌補，但這兩種方式都增加了電池組的成本。電池壽命對制造過(guò)程中的雜質(zhì)非常敏感，不能承受水分的摻雜，由于水分雜質(zhì)的存在有些電池最短壽命只有50個(gè)循環(huán)。磷酸鋰具有良好的安全性和長(cháng)壽命，比能量適中，自放電能力增強。

鎳鈷鋁酸鋰（LiNiCoAlO2或稱(chēng)NCA）

鎳鈷鋁酸鋰電池或NCA自1999年以后被應用。它具有較高的比能量，相當好的比功率和長(cháng)的使用壽命與NMC有相似之處。不太討人喜歡的是安全性和成本。NCA是鋰鎳氧化物的進(jìn)一步發(fā)展；加入鋁賦予電池更好的化學(xué)穩定性。高能量和功率密度以及良好的使用壽命使NCA成為EV動(dòng)力系統的候選者。高成本和邊際安全性卻有負面的影響。

鈦酸鋰（Li4Ti5O12）

自二十世紀八十年代以來(lái)，鈦酸鋰陽(yáng)極的電池已為人所知。鈦酸鋰代替典型鋰離子電池陽(yáng)極中的石墨，并且材料形成尖晶石結構。陰極可以是錳酸鋰或NMC。鈦酸鋰的標稱(chēng)電池電壓為2.40V，可以快速充電，并提供10C的高放電電流。據說(shuō)循環(huán)次數高于常規鋰離子電池的循環(huán)次數。鈦酸鋰是安全的，具有出色的低溫放電特性，在-30°C（-22°F）時(shí)可獲得80％的容量。

LTO（通常是Li4Ti5 O12）零應變，沒(méi)有SEI膜形成和在快速充電和低溫充電時(shí)無(wú)鋰電鍍現象，因而具有優(yōu)于傳統的鈷摻混的Li-離子與石墨陽(yáng)極的充放電性能。高溫下的熱穩定性也比其他鋰離子體系好; 然而，電池價(jià)格昂貴。比能量低，只有65Wh/kg，與NiCd相當。鈦酸鋰充電至2.80V，放電結束時(shí)為1.80V。鈦酸鋰在安全性，低溫性能和壽命方面表現出色。正在努力提高比能量和降低成本。

以上就是鋰電池廠(chǎng)家格瑞普為大家帶來(lái)的鋰電池種類(lèi)有哪些介紹。

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