Γρήγορα να καταλάβει των χαρακτηριστικών και παράμετροι έξι κοινών μπαταριών λίθιου (4/6)

Manganate κοβαλτίου νικελίου λίθιου (LiNiMnCoO2 ή NMC)

Ένα από τα επιτυχέστερα ιονικά συστήματα λίθιου είναι ο συνδυασμός καθόδων κοβαλτίου το (NMC) μαγγάνιου νικελίου. Παρόμοιο με manganate λίθιου, αυτό το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί για τις μπαταρίες ενέργειας ή δύναμης. Παραδείγματος χάριν, το NMC 18650 μπαταριών κάτω από το μέτριο φορτίο έχει μια ικανότητα περίπου του mAh 2.800 και μπορεί να παρέχει το ρεύμα απαλλαγής 4A σε 5A ενώ ο ίδιος τύπος του NMC μπορεί να παρέχει το συνεχές ρεύμα απαλλαγής 20A ενώ βελτιστοποιώντας για τη συγκεκριμένη δύναμη, η ικανότητά της είναι mAh μόνο 2.000. Οι πυρίτιο-βασισμένες στο άνοδοι θα φθάσουν στο mAh περισσότερο από 4000, αλλά η χωρητικότητα φορτίων τους θα μειωθεί και τη ζωή κύκλων τους θα κοντύνουν. Το πυρίτιο που προστίθεται στο γραφίτη έχει τις ατέλειες, δηλ., η άνοδος επεκτείνεται και συρρικνώνεται με τη φόρτιση και την εκφόρτιση, η οποία καθιστούν τη μηχανική δομή πίεσης της μπαταρίας ασταθή.

Το μυστικό NMC είναι ο συνδυασμός νικελίου και μαγγάνιου. Ομοίως, το αλάτι, τα κύρια συστατικά του οποίου είναι νάτριο και χλωρίδιο οι ίδιοι, είναι τοξικό, αλλά αναμιγνύονται ως αλάτια καρυκευμάτων και συντηρητικά τροφίμων. Το νικέλιο είναι διάσημο για την υψηλή συγκεκριμένη ενέργειά του, αλλά η σταθερότητά της είναι φτωχή. Η σπινέλιου δομή μαγγάνιου μπορεί να επιτύχει τη χαμηλή εσωτερική αντίσταση αλλά τη χαμηλή συγκεκριμένη ενέργεια. Τα δύο ενεργά μέταλλα συμπληρώνουν το ένα το άλλο. 

NMC είναι η προτιμημένη μπαταρία για τα εργαλεία δύναμης, τα ηλεκτρικά ποδήλατα και άλλα συστήματα ηλεκτρικής δύναμης. Η συνέλευση καθόδων είναι συνήθως νικέλιο ενός τρίτου, μαγγάνιο ενός τρίτου και κοβάλτιο ενός τρίτου, επίσης γνωστά ως 1-1-1. Αυτό παρέχει ένα μοναδικό μίγμα που μειώνει το κόστος των πρώτων υλών λόγω μιας μείωσης της περιεκτικότητας σε κοβάλτιο. Ένας άλλος επιτυχής συνδυασμός είναι NCM, που περιέχει πέντε αντίγραφα του νικελίου, τρία αντίγραφα του κοβαλτίου και δύο αντίγραφα του μαγγάνιου (5-3-2). Άλλοι συνδυασμοί διαφορετικών υλικών καθόδων μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν.

Λόγω του υψηλού κόστους του κοβαλτίου, οι κατασκευαστές μπαταριών έχουν μετατοπιστεί από το κοβάλτιο στις καθόδους νικελίου. Τα νικέλιο-βασισμένα συστήματα έχουν την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, το χαμηλότερο κόστος και τη μακρύτερη ζωή κύκλων από τις κοβάλτιο-βασισμένες μπαταρίες, αλλά οι τάσεις τους είναι ελαφρώς χαμηλότερες. 

Οι νέοι ηλεκτρολύτες και οι πρόσθετες ουσίες μπορούν να φορτίσουν μια ενιαία μπαταρία περισσότερο από σε 4.4V, αυξάνοντας κατά συνέπεια την κατανάλωση ισχύος. Το σχήμα 7 παρουσιάζει τα χαρακτηριστικά NMC. 

NMC έχει την καλή γενική εκτέλεση και την άριστη απόδοση στη συγκεκριμένη ενέργεια. Αυτή η μπαταρία είναι η προτιμημένη επιλογή για τα ηλεκτρικά οχήματα, με το χαμηλότερο αυτοθερμενόμενο ποσοστό.

Λόγω της καλής οικονομικής και περιεκτικής εκτέλεσης του συστήματος, όλο και περισσότερη προσοχή έχει δοθεί στις υβριδικές λίθιο-ιονικές μπαταρίες NMC. Τρία ενεργά υλικά, νικέλιο, το μαγγάνιο και το κοβάλτιο, μπορούν να αναμιχθούν εύκολα για να προσαρμοστούν στην ευρεία εφαρμογή των συστημάτων το (EES) αυτοκίνητης και ενεργειακής αποθήκευσης που απαιτούν τη συχνή ανακύκλωση. Η ποικιλομορφία της οικογένειας NMC αυξάνεται. 

breviation: NMC (NCM, CMN, CNM, ΜΚΜ, MCN παρόμοια με τους διαφορετικούς συνδυασμούς μετάλλων) άρχισε το 2008.

περίληψη:

χαρακτηριστική λειτουργούσα σειρά 3.0-4.2V μπαταριών ή υψηλότερος

Συγκεκριμένη ενέργεια (ικανότητα) 150-220 Wh/kg

Χρέωση (ποσοστό Γ) 0.7-1C, που χρεώνει σε 4.20V, μερικά σε 4.30V χαρακτηριστική χρέωση 3 ωρών. Το ρεύμα χρέωσης επάνω από 1C θα κοντύνει τη διάρκεια ζωής μπαταρίας.

Απαλλαγή (ποσοστό Γ) 1C 2C μπορεί να είναι εφικτό σε μερικούς πυρήνες 2.50V που κόβεται 

Ζωή 1000-2000 κύκλων (εξαρτώμενη από το βάθος και τη θερμοκρασία απαλλαγής)

Ο θερμικός δραπέτης είναι χαρακτηριστικός 210 βαθμός Γ (410 βαθμός Φ). Η υψηλή δαπάνη προωθεί το θερμικό δραπέτη

Ηλεκτρικά ποδήλατα, ιατρικός εξοπλισμός, ηλεκτρικά οχήματα, βιομηχανία

Οι σχολιασμοί παρέχουν την υψηλή ικανότητα και τη υψηλή δύναμη. Μικτός πυρήνας. Χαιρετισμένο από πολλές χρήσεις, το μερίδιο αγοράς αυξάνεται.