动力电池,作为新能源汽车的核心组件,主要承担着为汽车提供动力源的重要作用。其中,三元锂电池以其均衡的容量与安全性,以及优异的综合性能,在动力电池市场中占据重要地位。
三元锂电池的性能得益于其内部的三种金属元素:钴(Co3+)、镍(Ni2+)和锰(Mn4+)。钴元素能够减少阳离子混合占位,稳定材料的层状结构,进而降低阻抗值、提高电导率,优化电池的循环和倍率性能。镍元素则可提高材料的容量,即提高材料的体积能量密度。
然而,由于锂和镍的半径相似,过多的镍可能导致锂镍混排,影响锂在层状结构中的脱嵌,从而降低电化学性能。锰元素不仅有助于降低材料成本,还能提高材料的安全性和稳定性。但过高的锰含量可能会破坏层状结构,导致容量降低和循环衰减。
三元锂电池的显著优势在于其高能量密度。电压平台作为电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本。三元锂电池的单体放电电压平台高达3.7V,相较于磷酸铁锂的3.2V和钛酸锂的2.3V,具有更高的比容量和更长的续航时间。
因此,在相同体积、重量甚至安时的情况下,三元锂电池具有更长的续航时间。