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耐高溫長循環(huán)錳酸鋰在動力電池領域的應用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2018-03-01
摘要: 2017年底以來,鈷價格不斷攀升,目前三元價格已經上漲到20萬以上,電池企業(yè)成本壓力急劇上升,為降低原材料成本,同時為增強電池體系的穩(wěn)定性和安全性,高容量,高溫性能優(yōu)越的錳酸鋰與三元(622或523)摻...
 2017年底以來,鈷價格不斷攀升,目前三元價格已經上漲到20萬以上,電池企業(yè)成本壓力急劇上升,為降低原材料成本,同時為增強電池體系的穩(wěn)定性和安全性,高容量,高溫性能優(yōu)越的錳酸鋰與三元(622或523)摻用或者單獨使用,越來越具有應用潛力。同時在低速電動車,城市物流車受最新國家補貼減少影響,成本控制要求迫切,具有明顯價格優(yōu)勢的高容量,耐高溫長循環(huán)性能優(yōu)越的錳酸鋰越來越具有競爭優(yōu)勢。

湖南海利鋰電科技股份有限公司是國有大型企業(yè)湖南海利高新技術產業(yè)集團有限公司下屬企業(yè),擁有上海A股主板上市公司(600731)背景,產品研發(fā)由湖南化工研究院功能材料所技術團隊承擔,從上世紀50年代開始,一直從事選礦(含錳礦),碳酸錳,硫酸錳,化學二氧化錳的研究,依托多年在錳系列產品潛心研發(fā)的技術沉淀,推出主打產品動力型錳酸鋰101型,該產品依托有自主知識產權的國家“863”計劃科技成果,以自主研發(fā)的高品質化學二氧化錳為錳源材料,采用先進的工藝生產技術與設備,創(chuàng)新正極材料燒結思路,優(yōu)化前驅體生成錳酸鋰的固相反應過程,制備出的錳酸鋰晶體結構穩(wěn)定,加工性能好,放電容量高,倍率性能、循環(huán)性能和高低溫性能優(yōu)異,應用領域廣泛,通過單獨作為正極材料或與不同三元材料共摻,可實現不同領域的高效應用,已成功應用于城市物流車、城市共享汽車、低速車、小型家用儲能系統,太陽能儲存系統及大型儲能電站。同時在超級電容領域與鈦酸鋰配合使用,效果也非常優(yōu)秀。

動力型錳酸鋰101型產品,粒度呈規(guī)則的正態(tài)分布,形貌為規(guī)整的球形結構,雜質含量極低,SO42-含量<0.08%,Fe含量小于0.003%,Na+含量<0.03%,具有很好的加工性能,電池擱置性能優(yōu)異,特別適用于電網、太陽能、風能等儲能裝置。目前已被國內部分動力電池生產商成功應用。

   

      動力型錳酸鋰粒度分布圖                動力型錳酸鋰SEM圖

 

國內某電池生產商將101型錳酸鋰應用于電網儲能裝置,成功制作2-16KWh模塊單元電池,電池經長壽命測試,其比容量、循環(huán)壽命、電池能量效率等主要指標已超過美國公司同類產品。經第三方測試樣機循環(huán)3000次(100%DOD)容量衰減<5%。

    

 

某動力電池廠商將101型錳酸鋰應用于動力汽車用鋰電池,電池表現出良好的充放電效率、高低溫性能、倍率性能及擱置性能。電池充放電效率在99.0%以上;-20℃放電容量/常溫1C放電容量>85%,55℃放電容量/常溫1C放電容量>100%;3C放電容量/1C放電容量>98.5%;室溫下將電池充滿電后擱置28天,容量保持率≥ 85%;容量恢復率≥ 99%。

 

 

 

動力型錳酸鋰充放電效率

 

 

 

 

 

 

 

動力型錳酸鋰低溫放電性能

 

 

動力型錳酸鋰高溫放電性能

 

 

動力型錳酸鋰倍率放電性能

 

 

動力型錳酸鋰擱置性能

 

 

某動力電池廠商將101型錳酸鋰應用于太陽能儲能裝置,電池表現出優(yōu)異的倍率性能、循環(huán)性能和高溫循環(huán)性能。常溫條件下,首次放電比容量大于100 mAh/g,首次放電平臺比率大于95%,5C/1C放電容量比率大于97%,1C倍率下3000周循環(huán)容量保持率大于80%,5C倍率下2000周循環(huán)容量保持率大于80%;60℃高溫條件下,1C倍率300周循環(huán)容量保持率大于80%,600周循環(huán)容量保持率大于73%。 

 

   

    動力型錳酸鋰倍率放電性能曲線          動力型錳酸鋰高溫放電性能曲線

 

某動力汽車廠商將將101型錳酸鋰應用于動力汽車用鋰電池,電池首放容量高,常溫和低溫核電狀態(tài)下電池內阻小,常溫循環(huán)和高溫循環(huán)性能優(yōu)異。1C倍率下首放容量為105.5mAh/g,常溫循環(huán)2000次后容量保持率大于80%,高溫循環(huán)300次后容量保持率大于80%,高溫擱置60天后容量保持率大于80%。

湖南海利鋰電科技股份有限公司16000噸/年規(guī)模的鋰電正極材料一期工程已經在國家級湖南湘江新區(qū)建成,以錳酸鋰與三元(NCM)為主,產品涵蓋鎳鈷錳酸鋰(NCM)111型,普通523型,高容量532R型(容量155到158),622型, 錳酸鋰101型(常溫循環(huán)3000次以上,高溫循環(huán)500次以上),102型(容量110以上,壓實3.05以上,1C循環(huán)500次以上容量保持率80%)、103型(壓實3.05以上,1C循環(huán)300次以上)、201型(壓實3.05以上)和202型錳酸鋰(普通型)產品,同時可根據不同的應用領域量身訂制不同的正極材料產品,滿足不同客戶的需求。

 
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