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2019年第四届镍钴锂锰产业链峰会

众多大咖解读全球经济动向、钴锂镍锰行业现状、供需分析、新能源汽车热点及行业发展前景。

2019年第四届镍钴锂锰产业链峰会

【干货】探究锰酸锂&三元复合材料体系在锂离子电池中如何应用 未来三年锰酸锂需求将跳跃式增加

来源:SMM

提高克容量、改善存储性能、常温循环和高温循环性能是未来锰酸锂材料技术发展的主导方向。据统计2018年锰酸锂需求量为4万吨,预计未来三年锰酸锂需求仍将跳跃式增加,预计2019、2020、2021年需求量分别为8万吨、15万吨、20万吨。

2019年4月28日至29日,由SMM主办,宜宾锂宝冠名,源禹环保、科达洁能协办,宜宾市工业和军民融合局作为指导单位、江安县人民政府作为支持单位的《2019年第四届镍钴锂锰产业链峰会》于四川宜宾召开。星恒电源股份有限公司副总裁、工程院院长王正伟为大家演讲了锰酸锂&三元复合材料体系在锂离子电池中的应用。

锰酸锂&三元复合材料体系锂离子电池

新能源汽车市场即将进入无补贴时代,2019年新能汽车补贴政策于2019年3月26日起实施。同2018年相比,性能要求进一步提升,补贴标准大幅度下降。2年内运行不满足2万公里的不予补助,并在清算时扣回预拨资金;过渡期后地方政府不再对新能源汽车(新能源公交车和燃料电池汽车除外)给予购置补贴,转为用于支持充电(加氢)基础设施“短板”建设和配套运营服务等方面。

三元材料掺入锰酸锂可使安全性能提高,一方面,三元Li(NixCoyMnz)O2掺入LiMn2O4后,形成复合材料。其热稳定性要优于纯三元材料。另一方面,在充电的高电压状态下,正极方面,脱锂后结构稳定的LiMn2O4会优先向负极提供Li+从而减缓三元材料的高氧化态恶化情况;负极方面,具有高电压电化学窗口的LiMn2O4会减缓嵌锂态负极的极化程度。从而在一定程度上避免了锂枝晶的形成。综合以上因素,三元材料掺入锰酸锂后,可提高电池的安全性。

目前动力锂离子电池正极材料有三种比较成熟的技术路线:分别是磷酸铁锂、三元材料和三元&锰酸锂(三元为主的多维复合材料);星恒公司以市场为导向选择兼顾高性能、高安全以及较高性价比的超级锰酸锂体系(锰酸锂为主的多维复合材料)和三元&锰酸锂体系。

整体电芯设计:

 

 

锰酸锂&三元复合材料体系在锂离子电池中的应用

21115型号电池是未来物流车和乘用车的主打产品,其中21115-24Ah (主要应用于物流车)——超级锰酸锂;21115-28Ah (主要应用于物流车)——三元&锰酸锂。21115-24Ah常温循环2167次容量保持率是80%。

锰酸锂在电动自行车上的应用中——1765系列,12Ah (主要应用于电动自行车)——超级锰酸锂;14Ah (主要应用于商用电动自行车)——超级锰酸锂。

21115-24Ah既可应用于电动汽车也可以应用于商用电动自行车,在南亚地区也得到了广泛应用。这种“双用”模式大程度地提升了产品利用率,有效的降低了电池成本。21115-20Ah (主要应用于电动自行车)——超级锰酸锂;21115-24Ah (主要应用于商用电动自行车)——超级锰酸锂。

1765-12Ah常温循环1762次容量保持率是70%。

1765-14Ah常温循环2440次容量保持率是80%,3865次容量保持率是70%。

 

21115-20Ah常温循环2611次容量保持率是70%。

 

锰酸锂&三元复合材料体系是电动自行车电池的主流技术路线。在电动汽车一些细分领域必占有一席之地。电池回收后,经独有技术修复,常温循环性能可达到1500次以上。2018年,轻型车电池销量800万组,其中国内420万组,国外380万组。加入LMO可提高电池的放电电压平台;加入LMO可改善电池的倍率放电性能;加入LMO可改善电池的低温性能。

锰酸锂&三元复合材料体系锂离子电池具有低成本、高放电平台电压、良好的倍率放电性能以及低温性能。目前普遍应用于小型电子产品、充电宝和其他数码产品中。由于锰酸锂&三元复合材料体系的特殊性能。目前在可充电电动工具中得到了非常广泛的应用。

 

锰酸锂材料未来的发展趋势

提高克容量、改善存储性能、常温循环和高温循环性能是未来锰酸锂材料技术发展的主导方向。据统计2018年锰酸锂需求量为4万吨,预计未来三年锰酸锂需求仍将跳跃式增加,预计2019、2020、2021年需求量分别为8万吨、15万吨、20万吨。

 

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