La batterie lithium ternaire dont parlent souvent les véhicules électriques, de quelle batterie ternaire s'agit-il ?

Les amis qui achètent des véhicules électriques ont entendu parler du nom du ternaire batterie au lithium, qui est couramment utilisé par Beiqi New Energy, BYD et Tesla. Alors, pourquoi une batterie au lithium ternaire est-elle appelée une batterie ternairebatterie au lithiumÀ quel ternaire le ternaire fait-il référence ? Quelle est la relation entre les trois éléments ? Aujourd'hui, nous allons résoudre cette question.

Pourquoi appelle-t-on cela une batterie au lithium ternaire ? De quelle batterie ternaire s'agit-il ?

Le nom complet de la batterie au lithium ternaire est « la batterie secondaire au lithium-ion utilisant des polymères ternaires tels que le nickel-cobalt-manganèse-lithium ou l'aluminate de nickel-cobalt-aluminium comme matériau de cathode ». ), des polymères de manganèse (Mn) ou d'aluminium (Al) de trois éléments métalliques sont utilisés comme électrodes positives dans la batterie ternaire piles au lithium; le lithium fait référence à l'électrolyte dont l'électrolyte est principalement de l'hexafluorophosphate de lithium et le matériau de l'électrode négative est généralement du graphite.

À propos de la dénomination de piles au lithium

Il existe deux noms communs :

① Nommé d'après l'élément le plus important de la batterie.

② Nommé d'après le mécanisme de réaction du noyau ou les caractéristiques de la batterie, comme une batterie flexible batterie qui met l'accent sur les caractéristiques pliables

Étant donné que le matériau de la cathode dans les batteries au lithium détermine souvent sa densité énergétique, il s’agit de la caractéristique la plus importante pour piles au lithium, donc le nom du matériau de la cathode est le plus courant. On dit souvent que les batteries au lithium ternaire, les batteries au lithium fer phosphate entrent dans cette catégorie.

Quelle est la relation entre les trois éléments ?

La raison pour laquelle le lithium ternaire a été promu n'est bien sûr pas seulement parce que le nom sonne bien et est facile à retenir, mais aussi parce que le polymère des trois éléments métalliques que sont le nickel, le cobalt et le manganèse (ou l'aluminium) joue un rôle énorme à l'intérieur du batterieAlors, quel rôle jouent ces trois éléments métalliques ?

1.Gâteau au nickel

Le nickel est un métal actif du sous-groupe. Sa fonction principale est d'augmenter la densité énergétique volumétrique de la batterie. C'est la principale avancée pour augmenter l'autonomie de croisière. Cependant, une teneur trop élevée entraînera l'occupation de la position par les ions nickel. ions lithium (mixte nickel-hydrogène), ce qui entraîne une diminution de la capacité.

2. Poudre de cobalt

Le cobalt est également un métal actif du sous-groupe, qui peut inhiber le mélange des cations, améliorant ainsi la stabilité et prolongeant la durée de vie de la batterie. De plus, il détermine également la vitesse de charge et de décharge ainsi que l'efficacité (performance nominale) de la batterie. Cependant, une teneur en cobalt trop élevée entraînera une diminution de la capacité réelle.

3. Aluminium ou manganèse

Le rôle du manganèse ou de l'aluminium est de réduire les coûts des matériaux. Après tout, le nickel et le cobalt mentionnés ci-dessus sont des métaux très chers et rares, et peuvent améliorer la sécurité et la stabilité de la batterie.

Dans le matériau de la cathode du ternaire batterie au lithium, les trois éléments métalliques que sont le nickel, le cobalt et le manganèse (ou l'aluminium) sont indispensables. Un élément de plus ou de moins affectera ses performances finales ou ne parviendra pas à fabriquer une batterie, mais nous pouvons la fabriquer selon nos propres besoins. , Ajustez correctement le rapport de mélange (rapport molaire) de nickel, de cobalt et de manganèse (ou d'aluminium) dans la batterie au lithium pour que la batterie au lithium présente des caractéristiques différentes.

Comment puis-je mélanger du nickel, du cobalt et du manganèse (ou de l'aluminium) pour courir plus loin ?

Le nickel est l'élément qui détermine la densité énergétique d'une batterie au lithium ternaire. Si vous voulez aller plus loin, augmentez sa teneur ; si vous voulez une batterie ternaire batterie au lithium pour être moins cher, vous pouvez augmenter le rapport manganèse/aluminium.

Selon les différents rapports de mélange des trois éléments nickel, cobalt, manganèse (ou aluminium) dans le matériau de la cathode, nous pouvons diviser le ternaire batterie au lithium dans différents systèmes :

Par exemple, le rapport nickel : cobalt : manganèse est de 1:1:1 pour le système 333 ; ou de 8:1:1 pour le système 811 à haute teneur en nickel, etc.

En bref, plus le premier chiffre est élevé, plus vous courez loin, mais plus le coût est élevé, plus la sécurité est faible ; plus le dernier chiffre est élevé, plus vous courez près et c'est moins cher.

Si l'on veut aller plus loin et être plus sûr, il faut augmenter le ratio de nickel et de cobalt dans le matériau ternaire. Cependant, il faut aussi supporter les risques de sécurité liés aux propriétés chimiques actives du nickel et le coût élevé des métaux rares du cobalt. On ne peut pas avoir les deux.