ความเข้าใจอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับลักษณะและพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไปหกตัว (4/6)

หนึ่งในระบบลิเธียมไอออนที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดคือการผสมผสานแคโทดของนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ (NMC) คล้ายกับลิเธียมแมงกานีสระบบนี้สามารถปรับแต่งสำหรับพลังงานหรือแบตเตอรี่พลังงาน ตัวอย่างเช่น NMC ของแบตเตอรี่ 18650 ที่มีโหลดปานกลางมีความจุประมาณ 2,800 mAh และสามารถให้กระแสไหล 4A ถึง 5A; ในขณะที่ NMC ชนิดเดียวกันสามารถให้กระแสปล่อยต่อเนื่อง 20A ในขณะที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับพลังงานเฉพาะความจุเพียง 2,000 mAh แอโนดที่ใช้ซิลิกอนจะมีขนาดมากกว่า 4,000 mAh แต่ความสามารถในการรับภาระจะลดลงและอายุการใช้งานของวงจรจะสั้นลง ซิลิคอนที่เติมลงในกราไฟต์มีข้อบกพร่องนั่นคือขั้วบวกจะขยายและหดตัวด้วยการชาร์จและการคายประจุซึ่งทำให้โครงสร้างความเค้นเชิงกลของแบตเตอรี่ไม่เสถียร

ความลับของ NMC คือการรวมกันของนิกเกิลและแมงกานีส ในทำนองเดียวกันเกลือส่วนประกอบหลักที่ประกอบด้วยโซเดียมและคลอไรด์เองก็เป็นพิษ แต่ก็มีการผสมกันเป็นเกลือปรุงรสและสารกันบูดอาหาร นิกเกิลมีชื่อเสียงในด้านพลังงานจำเพาะสูง แต่ความเสถียรของมันไม่ดี โครงสร้าง spinel แมงกานีสสามารถบรรลุความต้านทานภายในต่ำ แต่พลังงานที่เฉพาะเจาะจงต่ำ โลหะแอคทีฟสองตัวช่วยเสริมซึ่งกันและกัน

NMC เป็นแบตเตอรี่ที่ต้องการสำหรับเครื่องมือไฟฟ้ารถจักรยานไฟฟ้าและระบบพลังงานไฟฟ้าอื่น ๆ แอสเซมบลีแคโทดมักจะเป็นหนึ่งในสามของนิกเกิลแมงกานีสหนึ่งในสามและโคบอลต์หนึ่งในสามที่รู้จักกันว่า 1-1-1 สิ่งนี้มีส่วนผสมที่เป็นเอกลักษณ์ที่ช่วยลดต้นทุนวัตถุดิบเนื่องจากการลดลงของปริมาณโคบอลต์ การรวมกันที่ประสบความสำเร็จอีกอย่างหนึ่งคือ NCM ซึ่งประกอบด้วยนิกเกิลห้าชุดโคบอลต์สามชุดและแมงกานีสสองชุด (5-3-2) การรวมกันของวัสดุแคโทดที่แตกต่างกันยังสามารถนำมาใช้

เนื่องจากโคบอลต์มีราคาสูงผู้ผลิตแบตเตอรี่จึงเปลี่ยนจากโคบอลต์เป็นนิกเกิลแคโทด ระบบที่ใช้นิกเกิลมีความหนาแน่นพลังงานสูงกว่าต้นทุนที่ต่ำกว่าและอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าแบตเตอรี่ที่ใช้โคบอลต์ แต่แรงดันไฟฟ้าของพวกมันลดลงเล็กน้อย

อิเล็กโทรไลต์และสารเติมแต่งใหม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่หนึ่งก้อนให้มากกว่า 4.4 โวลต์ซึ่งเป็นการเพิ่มการใช้พลังงาน รูปที่ 7 แสดงคุณสมบัติของ NMC

NMC มีประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในพลังงานเฉพาะ แบตเตอรี่นี้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าโดยมีอัตราความร้อนต่ำที่สุด

เนื่องจากประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่ดีและครอบคลุมของระบบจึงได้รับความสนใจมากขึ้นในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน NMC ไฮบริด วัสดุที่ใช้งานสามชนิด ได้แก่ นิกเกิล, แมงกานีสและโคบอลต์สามารถผสมกันได้อย่างง่ายดายเพื่อปรับให้เข้ากับการใช้งานที่กว้างขวางของระบบเก็บยานยนต์และพลังงาน (EES) ที่ต้องการการรีไซเคิลซ้ำ ความหลากหลายของตระกูล NMC กำลังเพิ่มขึ้น

Breviation: NMC (NCM, CMN, CNM, MNC, MCN คล้ายกับการรวมกันของโลหะที่แตกต่างกัน) เริ่มขึ้นในปี 2008

สรุป:

ช่วงการทำงานของแบตเตอรี่ทั่วไป 3.0-4.2V หรือสูงกว่า

พลังงานเฉพาะ (ความจุ) 150-220 Wh / kg

การเรียกเก็บเงิน (อัตรา C) 0.7-1C ชาร์จได้ถึง 4.20V บางส่วนเป็น 4.30V การชาร์จทั่วไป 3 ชั่วโมง การชาร์จกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่า 1C จะทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง

ปล่อย (อัตรา C) 1C; 2C อาจทำได้ในบางคอร์ 2.50V ตัด

วัฏจักรชีวิต 1,000-2,000 (ขึ้นอยู่กับความลึกและอุณหภูมิ)

ความร้อนที่ควบคุมไม่ได้อยู่ที่ 210 องศาเซลเซียส (410 องศา F) ค่าใช้จ่ายสูงส่งเสริมการระบายความร้อนหนี

รถจักรยานไฟฟ้า, อุปกรณ์การแพทย์, ยานพาหนะไฟฟ้า, อุตสาหกรรม

คำอธิบายประกอบให้ความจุสูงและพลังงานสูง ผสมหลัก ได้รับการต้อนรับจากการใช้งานจำนวนมากส่วนแบ่งการตลาดเพิ่มขึ้น