锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

NCM是指镍、钴和锰三种材料按一定比例的组合。电池的能量密度也相应提高。NCA的阴极材料由镍钴铝组成，三种材料的通常比例为8:1.5:0.5。能量密度相对较高的NCA的大规模应用主要由日本和韩国主导。

由于NCM电池具有满足消费者需求的优异容量，许多汽车制造商目前使用NCM电池，但其寿命不如NCA电池系统。本文将介绍NCA电池的特点，并比较NCM电池和NCA电池之间的差异。

什么是NCA电池

铝酸镍钴锂或NCA自1999年开始使用。它比能量高，比功率相当好，使用寿命长，与NMC类似。安全性和成本不太令人满意。以下总结了六个关键特征，以及NCA细胞的主要参数。

 

 

NCA是锂镍氧化物的进一步发展；添加铝使电池具有更好的化学稳定性。高能量和功率密度以及良好的使用寿命使NCA成为电动汽车动力总成的候选车型。高成本和边际安全有负面影响。

NCA电池也是一种锂离子电池，与NCM相比，其化学成分从锰变为铝，其特点是寿命更长。NCA电池由特斯拉和松下于2019年开发。然而，由于技术壁垒较高，大多数汽车制造商尚未将其投入使用。NCA电池目前安装在特斯拉电动汽车上。

2020年9月，特斯拉在电池日活动上发布了其新型4680大型圆柱形电池。4680电池采用NCM阴极、非tab（全tab）技术和干电极技术，大大降低了制造成本。从10%充电到80%只需15分钟。

NCM和NCA之间的区别是什么

NCM是指三元锂正极材料中镍（NI）、钴（CO）和锰（Mn）的英文缩写。NCA是指三元锂正极材料中镍（NI）、钴（CO）和铝（Al）的英文缩写。

● NI——增加和增加材料的体积能量密度。

● CO稳定了材料的层状结构，同时提高了材料的循环和速率性能。

● Mn——降低材料成本，提高材料安全性和结构稳定性。

● AI——它可以抑制材料在高脱锂状态下的结构坍塌。

 

 

NCM电池NCA电池

代表电池的类型。目前主流的类型有NCM523、NCM622、NCM811。松下、LG、三星、江苏天鹏的18650、21700系列。

主要生产厂家CATL、LG、SK、三星SDI、比亚迪等。

能量密度NCM811电池的理论能量密度上限为300wh/kg。NCA电池的理论能源密度上限为350wh/kg

随着镍含量的不断降低，目前的成本低于NCA电池。NCA电池的生产工艺要求更高，当钴的用量相近时，成本略高于NCM。

生产工艺NCM811的生产工艺比NCA简单，但比NCM523和622更困难。生产设备的密封性要求高，NCA对温度高度敏感。生产环境的温度和湿度需要控制在10%以下，这增加了生产和管理成本。

循环寿命描述1000-2000次，必须经常使用以确保其寿命，一旦不使用，如果长时间使用，它会迅速衰减。1000-2000次后，NCA电池将不会出现NCM需要经常使用以保证其寿命的问题。

安全性能镍含量越高，安全性能越低，这需要良好的BMS管理系统和电池组设计。需要良好的EMS管理和电池组的设计，但在某些极端滥用条件下，安全性有明显优势。

下游应用电动汽车、消费品、储能等。电动汽车、电动工具、园艺工具等。

 

NCA电池的发展现状

目前，中国尚未大规模生产NCA电池的主要原因如下：

1.中国电池公司对NCA的研发起步晚于日本和韩国，在制造工艺、专利和材料使用方面与日本和韩国公司仍有一定差距。

2.NCA电池的生产工艺比NCM811更严格。例如，NCA要求在制造过程中将湿度控制在10%以下，而NCM和其他类型的电池目前只需要在液体注入过程中严格控制湿度。这种高标准的生产环境对国内企业构成了巨大挑战。

3、充放电过程中产生严重气体，会导致电池鼓包变形，周期和保质期会降低。电池存在安全隐患。因此，NCA电池通常由耐压圆柱形电池壳制成，这减少了气体产生，以控制电池膨胀和变形的问题。

4.高镍材料在充电状态下的热稳定性较差，这导致电池的安全性降低，使得电池制造商和最终产品用户对NCA电池的安全存在担忧。有必要从电池设计、电力系统设计和电力使用等方面对系统进行可靠的安全设计。

NCM和NCA的发展方向

● 中国以NCM路线为主。

● 日本主要基于NCA路线。

● 韩国是NCM和NCA的联合开发国

 

 

NCM与NCA电池–哪个更好

在NCM电池中，根据三者的含量，NCM材料可分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等，后面的数字代表三者的比例。随着巡航里程需求的增加，电池的比能量需要更高，钴作为稀有金属的价格持续上涨，高镍系统NCM811将成为未来的重要发展趋势。NCM811相关公司信息是排名前5的NCM811高镍三元正极材料公司。

NCA中镍钴铝的常见比例为8:1.5:0.5，铝的含量相对较少，因此可以理解为接近二元材料，使用Al（过渡金属）代替锰。通过离子掺杂和表面涂层对锂镍钴锰氧化物进行改性。离子掺杂可以增强材料的稳定性并改善材料的循环性能。然而，在生产过程中，由于Al是两性金属，不容易沉淀，因此NCA材料的生产过程中存在阈值。

结论

NCM和NCA都是高镍三元锂电池。最大的优势是它们的高比能量，可以为车辆提供更充足的动力。如果但从能源需求的角度来看，NCA电池似乎仍具有更多优势。然而，考虑到制造工艺、成本和当前技术条件，中国电池公司目前主要专注于NCM的生产。

然而，几乎所有大型电池公司都在积极研究和开发NCA。可以预计，中国未来将能够突破技术壁垒，大规模生产NCA电池。NCM和NCA电池将同时成为三元锂电池的主要结构。