Быстрое понимание характеристик и параметры 6 общих батарей лития (3/6)

March 11, 2019

ЛиМн2о4

Шпинелевые батареи манганата лития сперва были сообщены в 1983. В 1996, энергетическая компания Моли коммерциализировала литий-ионные аккумуляторы используя манганат лития как материал катода. Структура формирует трехмерную шпинелевую структуру, которая может улучшить подачу иона на электрод, таким образом уменьшая внутреннее сопротивление и улучшая настоящую пропускную способность. Другое преимущество шпинели свои высокие термическая стабильность и безопасность, но своя жизнь цикла и календаря ограничена.

 

Сила дишаргед на течении 20-30А с накоплением умеренной жары. Нагрузка пульсирует до 50А1 секунды можно также приложить. Непрерывная высокая нагрузка на этом течении приведет для того чтобы нагреть накопление, и температура батареи не должна превысить 80 к (176 ф). Манганат лития использован в электрических инструментах, медицинских службах, и гибридных и чистых электротранспортах.

 

На диаграмму 4 проиллюстрировано образование трехмерного кристаллического скелета на катоде батареи манганата лития. Шпинелевая структура обычно составлена ромбической формы соединенной с решеткой, и обычно происходит после образования батарей.

 
Диаграмма 4: Структура манганата лития. Кристаллизация катода манганата лития имеет трехмерную каркасную структуру сформированную после образования. Шпинель обеспечивает низкое сопротивление но понижает специфическую энергию чем кобальт лития.
 
Емкость манганата лития около 1/3 более низкое чем это из кобальта лития. Гибкость дизайна позволяет инженерам выбрать увеличить время работы от батарей, или увеличить течение максимальной нагрузки (специфическую силу) или емкость (специфическую энергию). Например, версия длинной жизни батареи 18650 имеет умеренную емкость только 1 100 мАх, пока высокоемкая версия имеет умеренную емкость 1 500 мАх. На диаграмму 5 показано диаграмму паука типичной батареи манганата лития. Эти характерные параметры не кажутся идеальными, но новый дизайн улучшает в силе, безопасности и жизни. Чистые батареи манганата лития больше не общие сегодня; они только использованы в особенных ситуациях.
ФИГ. 5: Диаграмма паука чистой батареи манганата лития.
Несмотря на свое общее представление, новый дизайн манганата лития может улучшить силу, безопасность и жизнь.

Большинств манганат лития смешан с окисью кобальта марганца никеля лития (НМК) для увеличения специфической энергии и для того чтобы увеличивать жизнь. Эта комбинация приносит самое лучшее представление каждой системы, и большинств электротранспорты, как лист Ниссан, вольт Шевроле и БМВ и3, ЖМО пользы (НМК). Часть ЖМО батареи может достигнуть около 30% и обеспечить сильнотоковое на ускорении, пока часть НМК обеспечивает долгосрочное.

 

 

Литий-ионные аккумуляторы клонят совместить манганат лития с кобальтом, никелем, марганцем и/или алюминием как активные материалы катода. В некоторых архитектурах, небольшое количество кремния добавлено к аноду. Это обеспечивает увеличение мощности 25%; однако, по мере того как кремний расширяет и сжимает во время поручать и дишаргинг, он причиняет механический стресс, который обычно близко связан с жизнью краткосрочного цикла.

 

 

Эти 3 вида активных металлов и подкрепления кремния можно удобно выбрать для того чтобы улучшить специфическую энергию (емкость), специфическую силу (емкость нагрузки) или жизнь. Батареям потребителя нужна большая емкость, пока промышленным применениям нужны системы батареи, которые имеют хорошую емкость нагрузки, длинная жизнь и обеспечивают безопасные и надежные обслуживания.

 

 

Сводная таблица

Окись манганата лития: ЛиМн2О4 катод, анод графита;

Аббревиатура: ЖМО или Ли-Мн (шпинелевая структура) с 1996

(3.80В) 3.0-4.2В номинальная стоимость напряжения тока 3.70В 3.70В (3.80В); Типичный рабочий диапазон 3.0-4.2В/баттеры

Специфическая энергия (емкость) 100-150 Вх/кг

Поручая (тариф к) типичное значение 0.7-1К, максимальное значение 3К, поручая к 4.20В (большинств батареи)

Разрядка (тариф) к 1К; Некоторые батареи могут достигнуть 10К, ИМП ульс 30К (5с), выключение 2.50В.

Жизнь цикла 300-700 (в зависимости от глубины разрядки и температуры)

Типичное значение термального беглеца 250 градусов к (482 градусов ф). Высокая обязанность повышает термальный беглеца

 Применение электрических инструментов, медицинское оборудование, система передачи электричества

 Примечания: Наивысшая мощность но низкая емкость; безопасный чем кобальт лития; обычно смешанный с НМК для того чтобы улучшить представление.