111型、523型、811型三元锂电池是什么意思?有什么差别?
你的电动汽车都是用的什么电池?811锂电池、523锂电池、622锂电池、111锂电池,都是什么意思呢?
三元电池又可以细分成NCM路线和NCA路线,NCM是指正极材料由镍钴锰三种材料按一定比例组合而成,产品类型从NCM111(N:C:M=1:1:1)到532、622、811,随着镍含量的增加,电池能量密度也相应提升。
而NCA的正极材料是由镍钴铝构成,三种材料通常的配比为8:1.5:0.5。
目前锂离子电池产业重要集中在中日韩三国,我国以NCM为主,日本以NCA为主,韩国则是NCM和NCA齐头并进。
(1)811是指正极材料中镍钴铝或镍钴锰按8:1:1的比例进行搭配的三元锂电池。以这种比例搭配能够有效提高电池能量密度,容纳更多的电量。目前国内新能源车企大多数所使用的三元锂电池主要是镍钴锰(NCM)电池。
吉利的高端纯电品牌车型几何A、蔚来的ES6、小鹏G3等等新改款都是用的811电池,续航可以达到500公里左右。
(2)523型是指正极材料中镍钴铝或镍钴锰按5:2:3的比例进行搭配。
上汽的电动车就是采用的523型电池。
(3)622是指正极材料中镍钴铝或镍钴锰按5:2:3的比例进行搭配。
(3)111型则是指正极材料中镍钴铝或镍钴锰按1:1:1的比例进行搭配。
(4)NCA则是镍钴铝按8:1.5:0.5配比。
(一)中低镍的 NCM111(即111型)和 NCM523(即523型):
NCM111 型低镍材料是最早被提出的材料组成,研究最为深入,但成本高。111型电池中 Ni、Co、Mn 等过渡金属元素具有相同组成比例,兼具高倍率、长循环和高安全等性能优势。同时,因为 Ni、Mn 含量相等,其通过电子迁移后以 Ni2+、Mn4+形式搭配存在,没有多余的 Ni3+,所以 NCM111 是多元材料中最容易制备的。另外值得一提的是, Co 含量相对较高,对大电流充放电等倍率特性的发挥有利,但因为钴的价格很高,市场价30多万一吨,所以也带来材料成本偏高问题。
111型电池早期在手机、笔记本电脑、电动工具等应用市场被广泛选用。
与 NCM111 相比,NCM523具有较高的比容量、较低的成本、相近的热稳定性,使其一举成为市场用量最大的三元材料。广泛应用于笔记本电脑、充电宝、电动工具、电动自行车、混合电动车、纯电动汽车等众多领域。
(二)高镍的 NCM622、NCM811和NCA
NCM622型多元材料0.1C比容量约180mA·h/g,比NCM523高出近10mA·h/g。NCM622中的 LiNiO2所占比例已经达到 40%,其制备难度比 NCM111、NCM523 大幅提高。该材料的比容量较高,加工性能较好,已产业化并用于高端笔记本电脑用圆柱电池和高能量密度的纯电动车用电池中。
NCM811型多元材料 0.1C比容量达 200mA·h/g以上,比 NCM523高出 30mA·h/g。镍含量增加、钴含量降低, 使得 NCM811有望摆脱钴资源紧张带来的原料成本困境。811三元锂池的优点是能量密度高,成本比NCM523低,但热稳定性不如NMM523电池。
与前几种多元材料不同,市场上销售的NCM811大多并非严格地按 Ni∶Co∶Mn = 8∶1∶1 这个组成来制备的。Ni含量有可能是78%、83%、85%或 88%等多种组成,以追求更高的比容量和相对稳定的结构,最终实现良好的加工性、高能量密度、长循环寿命、高安全、高性价比等综合指标。
(三)NCA 层状材料 0.1C 比容量达到 200mA·h/g以上,与 NCM811 接近。
与 NCM811类似, NCA 大多并非严格地按 Ni∶Co∶Al = 80∶15∶5 这个组成制备。镍含量与 NCM811 相同时,由于 Al 含量不能太高,只能补充更多的Co,导致材料成本升高,没有市场竞争优势。因此,NCA 适合于面向更高镍组成的高容量电池应用,如镍含量达到89%、92%或95%等水平,以实现高能量密度、高安全、长寿命、高性价比等应用开发目标。近几年来,不同镍含量的 NCM/NCA 产品被陆续开发,以满足电动工具、混合电动车、纯电动汽车等多领域的各种细分应用市场需求。
“三元锂电池”应该是指以三元材料 (镍钴锰) 为正极的锂离子电池。三元材料是一类材料,可以用通式LiNixCoyMnzO2来表示,通常简写为“NCM”。式中x、y、z表示各元素的占比,比如LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2中镍、钴、锰的比例为5:2:3,因此简称“NCM523”,其他情况类同。
比钴酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂正极材料,三元材料具有更高的克容量,充电电压。因此三元锂电池正在逐步取代磷酸铁锂成为汽车动力电池的主力军。
811三元锂池的优点是能量密度高,但热稳定性不够好。
523三元锂电池成本高,单体能量密度也低于811三元锂电池,但热稳定性明显优于811三元锂电池。
锂电池分为动力型电池?容量型电池?倍率型电池?怎么区分呢?
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,锂电池已经成为了主流。
什么是动力电池?它与普通电池的区别
简述动力电池和普通电池的区别就在于放电电流大对电池的影响效果
1,电池容量不同
电池容量的单位基本为AH或者mAH,1AH=1000mAH
在都是新电池的情况下,用分容柜分容电芯容量,一般动力电池的容量在1500mAh左右;而普通电池的容量在2000mAh以上,有的能到3500mAh,像三星35E的容量18650就能做到3500mAH。
2、电芯的放电倍率不同,简称C
1C表示1个小时放完或者充满电,2C则为0.5小时。
一般按照倍率来分可以分为3个档位的锂电池。3C以下基本为容量型号,这种不支持快速充放电的,3-8C为动力型电芯,主要应用在电动车以及工业设备上面,这种基本上就能满足快速充放电,但是对比倍率型的电芯就是小巫见大巫。但是动力型的电芯却是目前主流的电芯。最后是倍率型的电芯,基本在10C以上的,也就是说放电电流可以瞬间达到容量是10倍,比如2000mah的10C倍率电芯,放电电流就能达到20A。你想想多并联几个达到上千安的电流是不是轻轻松松。
3、应用场景不同
容量型 的电芯用于基本都是小电流的设备,或者对工作状况要求不是那么严格的条件下使用,最常见的就是太阳能路灯,储能,玩具车这一类对电流无要求的。
动力型 电芯主要用在对一些有电流和工作环境要求的设备上使用,例如AGV搬运车,工业设备,旅游观光车一类的电池,需要大电流支撑设备工作的,但是电流又不会达到特别夸张的。这一下最常见的就是普通电动车的锂电池。应用的场景非常多。
倍率型 的电芯一般用在需要瞬间大电流的设备上,例如航模,无人船,无人机,货车启动电流,这些设备电流很容易就达到一两千A的电流,所以就可以选择用倍率型号的电芯。
以上这几类电池组我们都有十三年的锂电池定制经验。
最后
遇到一些不良商家,可能会用容量型的电芯用在需要动力型电芯的设备上使用,例如电动车一类,成本就会低百分之40左右。电芯不支持大电流放电,非要放电电芯就容易发热,这也是锂电池危险的原因之一就在于不懂锂电池。锂电池都是一分价钱一分货,不存在物美价廉。
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