動力型鋰離子電池原理及材料選擇
4. 從實現批量生產的可行性上看正極材料的成本只是電池成本的一部分,正極材料的價格下降不會給電池整體成本帶來本質的影響。在電池的生產制造中,正極材料僅占原材料中的15%-20%,還需要考慮電解液、制造工藝,良品率低等問題,其中,磷酸鐵鋰電池制造工藝問題還有待解決。目前,從試驗室中是能夠做出動力磷酸鐵鋰電池,但磷酸鐵鋰的材料穩定性差,材料工藝比較復雜,涂膜難,制備過程難,進入批量生產尚需時日。
綜上所述,磷酸鐵鋰無論在技術成熟度、性能、成本、制造工藝方面都存在缺陷,盡管不失為未來研發的一個選擇,但不適合現階段的市場應用。
錳酸鋰得到國內外領先制造商的一致認同
1. 技術成熟,安全有保障。
錳酸鋰的安全性已經毋庸置疑,蘇州星恒電源有限公司開發的改性錳酸鋰在容量和循環性能上表現更優異。同時,采用錳酸鋰作為正極材料的星恒產品還是國內第一個應用于電動汽車的高功率鋰離子電池。在國家“863”計劃電動汽車重大專項組的統一測試中,星恒的安全性、循環、高低溫性能等測試全部過關,成為唯一的入選單位。
下圖為55℃時,星恒改性錳酸鋰電池的容量循環衰減圖,此圖表明:星恒的改性錳酸鋰在高溫55℃下仍具有良好的循環性能。充放電循環200次后,容量保持率仍達到90%以上,顯示出優異的高溫循環穩定性與結構穩定性,可以滿足電動自行車用動力型鋰離子電池高溫環境下的使用要求
上圖為兩種錳酸鋰鋰離子電池的倍率特性比較圖。此圖表明:星恒改性錳酸鋰顯著提高了材料的充放電倍率,幾乎接近100%。
實驗還表明:星恒改性錳酸鋰降低了材料由于溫度升高而引起的與電解液的氧化反應,具有更好的熱穩定性。
由此可見,星恒的改性錳酸鋰耐過充性更好,高倍率放電承受能力更強,安全性能更好,而且還克服了一般的錳酸鋰所具有的諸多缺點,非常適合在動力型大容量鋰離子電池中應用。
2. 銷量第一,市場檢驗應用。
在國內市場,蘇州星恒的錳酸鋰電池已經大批量生產,應用在電動自行車領域已經超過4萬組,海外銷售突破了1萬組,占國內電動自行車鋰電池市場份額的80%以上。而通過1年多的市場檢驗,星恒錳酸鋰電池的綜合客訴率不超過3%,無一例安全性問題,顯示了星恒錳酸鋰電池穩定的性能和過硬的質量。
3. 錳酸鋰是國際高水平廠商共同的選擇。
國際上,日本的動力鋰電池技術研發最早,技術水平最高。以三洋、日立為代表鋰電池廠商全部選擇錳酸鋰作為動力型鋰離子電池正極材料,并廣泛應用于電動自行車及電動汽車上。這說明,只有錳酸鋰才是目前主流的正極材料。
綜上所述,雖然磷酸鐵鋰有它獨特的優點,但就目前的技術水平來說,還不是動力型鋰離子電池正極材料的首選,它的成熟還需要更長時間的研究投入,所以錳酸鋰還是目前動力鋰離子電池正極材料的首選。
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