Altı Ortak Lityum Pilin Karakteristiklerini ve Parametrelerini Hızlı Anlama

March 11, 2019

Lityum nikel kobalt manganat (LiNiMnCoO2 veya NMC)

En başarılı lityum iyon sistemlerinden biri, nikel manganez kobaltının (NMC) katod birleşimidir. Lityum manganata benzer şekilde, bu sistem enerji veya elektrik pilleri için özelleştirilebilir. Örneğin, ortalama yük altında 18650 pillerin NMC'si yaklaşık 2.800 mAh kapasiteye sahiptir ve 4A ila 5A arası deşarj akımı sağlayabilir; Aynı NMC tipi, belirli bir güç için optimize ederken 20A'nın sürekli deşarj akımı sağlayabilirken, kapasitesi sadece 2.000 mAh'dir. Silisyum esaslı anotlar 4000 mAh'den fazla olacak, ancak yük kapasiteleri azalacak ve çevrim ömrü kısalır. Grafite eklenen silikonun kusurları vardır, yani anot, şarj ve boşalma ile genleşir ve büzülür, bu da bataryanın mekanik gerilme yapısını kararsız hale getirir.

NMC'nin sırrı nikel ve manganez birleşimidir. Benzer şekilde, ana bileşenleri sodyum ve klorür olan tuzları zehirlidir ancak baharat tuzları ve gıda koruyucuları olarak karıştırılırlar. Nikel, yüksek spesifik enerjisi ile ünlüdür, ancak stabilitesi zayıftır. Manganez spinel yapısı düşük iç direnç sağlayabilir ancak düşük spesifik enerji sağlayabilir. İki aktif metal birbirini tamamlar.

NMC, elektrikli el aletleri, elektrikli bisikletler ve diğer elektrikli güç sistemleri için tercih edilen bataryadır. Katot düzeneği genellikle bir üçüncü nikel, bir üçüncü manganez ve bir de üçüncü kobalt olup 1-1-1 olarak da bilinir. Bu, kobalt içeriğindeki bir azalma nedeniyle hammadde maliyetini düşüren eşsiz bir karışım sağlar. Başarılı bir başka kombinasyon, beş kopya nikel, üç kopya kobalt ve iki kopya manganez (5-3-2) içeren NCM'dir. Farklı katod malzemelerinin başka kombinasyonları da kullanılabilir.

Yüksek kobalt maliyeti nedeniyle, batarya üreticileri kobalttan nikel katotlarına geçtiler. Nikel bazlı sistemler kobalt bazlı pillere göre daha yüksek enerji yoğunluğuna, düşük maliyete ve daha uzun çevrim ömrüne sahiptir, ancak voltajları biraz daha düşüktür.

Yeni elektrolitler ve katkı maddeleri tek bir pili 4,4V'den daha fazla şarj edebilir, böylece güç tüketimi artar. Şekil 7, NMC'nin özelliklerini göstermektedir.

NMC iyi bir genel performansa ve spesifik enerjide mükemmel bir performansa sahiptir. Bu akü, kendiliğinden ısınma oranına sahip elektrikli araçlar için tercih edilen seçimdir.

Sistemin iyi ekonomik ve kapsamlı performansı nedeniyle, NMC hibrit lityum-iyon pillere gittikçe daha fazla önem verilmiştir. Üç aktif malzeme, nikel, manganez ve kobalt, sık sık geri dönüşüm gerektiren geniş bir otomotiv ve enerji depolama sistemi uygulamasına (EES) uyum sağlamak için kolayca karıştırılabilir. NMC ailesinin çeşitliliği büyüyor.

brevasyon: NMC (NCM, CMN, CNM, MNC, farklı metal kombinasyonlarına benzer MCN) 2008 yılında başladı.

özet:

Tipik batarya çalışma aralığı 3.0-4.2V veya daha yüksek

Özgül enerji (kapasite) 150-220 Wh / kg

Şarj (C hızı) 0.7-1C, 4.20V'a şarj, bazıları 4.30V'a; 3 saat tipik şarj. 1C'nin üzerindeki şarj akımı, pil ömrünü kısaltır.

Boşalma (C oranı) 1C; 2C, bazı çekirdeklerde uygulanabilir; 2,50V kesme

Çevrim Ömrü 1000-2000 (Boşalma Derinliği ve Sıcaklığına Bağlı)

Termal kaçak tipik 210 derece C'dir (410 derece F). Yüksek şarj termal kaçakçılığı teşvik eder

Elektrikli Bisikletler, Tıbbi Cihazlar, Elektrikli Araçlar, Endüstri

Ek açıklamalar yüksek kapasite ve yüksek güç sağlar. Karışık çekirdek Birçok kullanım tarafından memnuniyetle karşılandı, pazar payı artıyor.