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耐高溫長循環(huán)錳酸鋰在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)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(jià)格不斷攀升,目前三元價(jià)格已經(jīng)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(shí)為增強(qiáng)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(jià)格不斷攀升,目前三元價(jià)格已經(jīng)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(shí)為增強(qiáng)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(dú)使用,越來越具有應(yīng)用潛力。同時(shí)在低速電動(dòng)車,城市物流車受最新國家補(bǔ)貼減少影響,成本控制要求迫切,具有明顯價(jià)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(shù)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)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(chǎn)品研發(fā)由湖南化工研究院功能材料所技術(shù)團(tuán)隊(duì)承擔(dān),從上世紀(jì)50年代開始,一直從事選礦(含錳礦),碳酸錳,硫酸錳,化學(xué)二氧化錳的研究,依托多年在錳系列產(chǎn)品潛心研發(fā)的技術(shù)沉淀,推出主打產(chǎn)品動(dòng)力型錳酸鋰101型,該產(chǎn)品依托有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國家“863”計(jì)劃科技成果,以自主研發(fā)的高品質(zhì)化學(xué)二氧化錳為錳源材料,采用先進(jìn)的工藝生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備,創(chuàng)新正極材料燒結(jié)思路,優(yōu)化前驅(qū)體生成錳酸鋰的固相反應(yīng)過程,制備出的錳酸鋰晶體結(jié)構(gòu)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(yīng)用領(lǐng)域廣泛,通過單獨(dú)作為正極材料或與不同三元材料共摻,可實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域的高效應(yīng)用,已成功應(yīng)用于城市物流車、城市共享汽車、低速車、小型家用儲(chǔ)能系統(tǒng),太陽能儲(chǔ)存系統(tǒng)及大型儲(chǔ)能電站。同時(shí)在超級(jí)電容領(lǐng)域與鈦酸鋰配合使用,效果也非常優(yōu)秀。

動(dòng)力型錳酸鋰101型產(chǎn)品,粒度呈規(guī)則的正態(tài)分布,形貌為規(guī)整的球形結(jié)構(gòu),雜質(zhì)含量極低,SO42-含量<0.08%,F(xiàn)e含量小于0.003%,Na+含量<0.03%,具有很好的加工性能,電池?cái)R置性能優(yōu)異,特別適用于電網(wǎng)、太陽能、風(fēng)能等儲(chǔ)能裝置。目前已被國內(nèi)部分動(dòng)力電池生產(chǎn)商成功應(yīng)用。

   

      動(dòng)力型錳酸鋰粒度分布圖                動(dòng)力型錳酸鋰SEM圖

 

國內(nèi)某電池生產(chǎn)商將101型錳酸鋰應(yīng)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能裝置,成功制作2-16KWh模塊單元電池,電池經(jīng)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(biāo)已超過美國公司同類產(chǎn)品。經(jīng)第三方測試樣機(jī)循環(huán)3000次(100%DOD)容量衰減<5%。

    

 

某動(dòng)力電池廠商將101型錳酸鋰應(yīng)用于動(dòng)力汽車用鋰電池,電池表現(xiàn)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(fù)率≥ 99%。

 

 

 

動(dòng)力型錳酸鋰充放電效率

 

 

 

 

 

 

 

動(dòng)力型錳酸鋰低溫放電性能

 

 

動(dòng)力型錳酸鋰高溫放電性能

 

 

動(dòng)力型錳酸鋰倍率放電性能

 

 

動(dòng)力型錳酸鋰擱置性能

 

 

某動(dòng)力電池廠商將101型錳酸鋰應(yīng)用于太陽能儲(chǔ)能裝置,電池表現(xiàn)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(tái)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(dòng)力型錳酸鋰倍率放電性能曲線          動(dòng)力型錳酸鋰高溫放電性能曲線

 

某動(dòng)力汽車廠商將將101型錳酸鋰應(yīng)用于動(dòng)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(nèi)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?cái)R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(jīng)在國家級(jí)湖南湘江新區(qū)建成,以錳酸鋰與三元(NCM)為主,產(chǎn)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(shí)3.05以上,1C循環(huán)500次以上容量保持率80%)、103型(壓實(shí)3.05以上,1C循環(huán)300次以上)、201型(壓實(shí)3.05以上)和202型錳酸鋰(普通型)產(chǎn)品,同時(shí)可根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域量身訂制不同的正極材料產(chǎn)品,滿足不同客戶的需求。

 
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