Schnelles Verständnis von Eigenschaften und Parameter von sechs allgemeinen Lithium-Batterien (4/6)

March 11, 2019

Lithiumnickel-Kobaltmanganat (LiNiMnCoO2 oder NMC)

Eins der erfolgreichsten Lithiumionensysteme ist- die Kathodenkombination von Nickelmangankobalt (NMC). Ähnlich Lithiummanganat, kann dieses System für Energie- oder Energiebatterien besonders angefertigt werden. Zum Beispiel hat das NMC von 18650 Batterien unter mäßiger Last eine Kapazität von ungefähr 2.800 Milliamperestunde und kann Entladestrom von 4A zu 5A zur Verfügung stellen; während die gleiche Art von NMC zur Verfügung stellen kann, ununterbrochener Entladestrom von 20A, bei der Optimierung für spezifische Energie, seine Kapazität nur 2.000 Milliamperestunde ist. Silikon-ansässige Anoden erreichen mehr als 4000 Milliamperestunde, aber ihre Tragfähigkeit wird verringert und ihr Zyklusleben wird verkürzt. Das Silikon, das Graphit hinzugefügt wird, hat Defekte, d.h. erweitert die Anode und schrumpft mit der Aufladung und der Entladung, die die Struktur der mechanischen Belastung von der Batterie instabil macht.

Das Geheimnis von NMC ist die Kombination des Nickels und des Mangans. Ähnlich ist Salz, von dem die Hauptkomponenten Natrium und Chlorverbindung selbst sind, giftig, aber sie werden gemischt als Gewürzsalze und Nahrungsmittelkonservierungsmittel. Nickel ist für seine hohe spezifische Energie berühmt, aber seine Stabilität ist arm. Manganspinellstruktur kann niedrigen Innenwiderstand aber niedrige spezifische Energie erzielen. Die zwei aktiven Metalle nzen sich ergä. 

NMC ist die bevorzugte Batterie für Elektrowerkzeuge, elektrische Fahrräder und andere elektrische Stromnetze. Die Kathodenversammlung ist normalerweise Drittel Nickel, Drittel Mangan und Drittel Kobalt, 1-1-1 alias. Dieses liefert eine einzigartige Mischung, die die Kosten von den Rohstoffen wegen einer Reduzierung im Kobaltinhalt verringert. Eine andere erfolgreiche Kombination ist NCM, das fünf Kopien des Nickels enthält, drei Kopien von Kobalt und zwei Kopien des Mangans (5-3-2). Andere Kombinationen von verschiedenen Kathodenmaterialien können auch verwendet werden.

Wegen der hohen Kosten von Kobalt, haben Batteriehersteller sich von Kobalt zu Nickelkathoden verschoben. Nickel-ansässige Systeme haben Dichte-, preiswerteres und längereszyklusleben der höheren Energie als Kobalt-ansässige Batterien, aber ihre Spannungen sind etwas niedriger. 

Neue Elektrolyte und Zusätze können eine einzelne Batterie zu mehr als 4.4V aufladen und die Leistungsaufnahme so erhöhen. Abbildung 7 zeigt die Eigenschaften von NMC. 

NMC hat gute Gesamtleistung und ausgezeichnete Leistung in der spezifischen Energie. Diese Batterie ist die bevorzugte Wahl für Elektro-Mobile, mit der niedrigsten selbst-erhitzenden Rate.

Wegen der guten wirtschaftlichen und umfassenden Leistung des Systems, mehr und mehr Aufmerksamkeit ist zu den NMC-Hybridlithium-ionen-batterien gezahlt worden. Drei aktive Materialien, Nickel, Mangan und Kobalt, können leicht gemischt werden, um sich der breiten Anwendung von Automobil- und Energiespeichersystemen (EES) anzupassen, welches die häufige Wiederverwertung erfordert. Die Vielfalt der NMC-Familie ist wachsend. 

breviation: NMC (NCM, CMN, CNM, MNC, MCN ähnlich verschiedenen Metallkombinationen) fing im Jahre 2008 an.

Zusammenfassung:

typischer BatterieBetriebsbereich 3.0-4.2V oder höher

Spezifische Energie (Kapazität) 150-220 Wh/kg

Aufladungs(c-Rate) 0.7-1C, ladend zu 4.20V, einige zu 4.30V auf; 3 Stunden typische Aufladung. Ladestrom über 1C verkürzt Batteriedauer.

Entladung (c-Rate) 1C; 2C ist möglicherweise auf einigen Kernen durchführbar; Abkürzung 2.50V 

Zyklus-Leben 1000-2000 (abhängig von der Entladungs-Tiefe und der Temperatur)

Thermisches Durchgehen ist typischer 210 Grad C (410 Grad Fahrenheit). Hohe Gebühr fördert thermisches Durchgehen

Elektrische Fahrräder, medizinische Ausrüstung, Elektro-Mobile, Industrie

Anmerkungen liefern die hohe Kapazität und hohe Leistung. Mischkern. Begrüßt durch viel Gebrauch, erhöht sich der Marktanteil.