Тройна литиева батерия и батерия от литиев железен фосфат

- Sep 15, 2018-

Основната технология на новите енергийни превозни средства е батерията, която осигурява енергия. Животът на батерията и скоростта на зареждане са недостатъци в развитието на технологията на батерията. След повече от 30 години развитие, по-голямата част от енергията на електрическите автомобили е от различни литиеви батерии. При условие, че литиевата батерия все още не е напълно зряла и все още е в постоянно проучване.


Понастоящем видовете литиева батерия включват литиев манганат, литиев железен фосфат, литиев титанат, литиев кобалтат и трикомпонентни материали. Литиевият манганат, литиевият титанат и батериите от литиев кобалтов оксид постепенно стават все по-скъпи поради енергийната ефективност и редките метални разходи. Тя се превърна в ниша, докато литиево-железни фосфати и трикомпонентни литиеви батерии бяха по-широко използвани.


Какви са характеристиките на тези две различни литиеви батерии и каква е разликата между тях? Кой технически маршрут прие новите енергийни компании? Кой може да се смее в края на тези две литиеви батерии? Тази статия ще ви обясни всеки един за вас.


Тройна литиева батерия и батерия от литиев железен фосфат


Тройната литиева батерия се нарича "батерии за триканални материали", обикновено се отнася за литиева батерия, използваща никел-кобалт-манганат (Li (NiCoMn) O2, NCM) или трикомпонентен катоден материал на никел-кобалт литиев алуминат (NCA). Солта, кобалтовата сол и мангановата сол се регулират по различен начин в зависимост от съотношението на три различни компонента, така че се нарича "троен" и съдържа много различни видове батерии. Различни от формата, тя може да бъде разделена на батерии от мека опаковка, цилиндрични батерии и квадратни твърди батерии. Номиналното напрежение може да достигне 3.6-3.8V, висока енергийна плътност, платформа за високо напрежение, висока плътност на въртене, дълъг обхват на движение, голяма мощност, лоша стабилност при висока температура, но отлична ниска температура и високи разходи.


Литиево-железни фосфатни батерии използват литиев железен фосфат (LiFePO4) като положителен електроден материал и желязото се използва като суровина на батерията. Цената е ниска, втората не съдържа тежки метали, а замърсяването на околната среда е малко, а работното напрежение е 3.2V. Полиетиленовата връзка в кристала от литиев железен фосфат е стабилна, така че няма изтичане при съхранение с нулево напрежение. Безопасността е много висока при високи температурни условия или презареждане и може да бъде бързо заредена, висока мощност на разрязване, без ефект на паметта и висок жизнен цикъл. Недостатъците са ниската нискотемпературна производителност, ниската плътност на течността на материала на положителния електрод, ниската енергийна плътност и високият добив и консистенция на продукта.


Тези два вида батерии имат свои собствени силни страни

При високи температурни условия тройният материал на тройната литиева батерия се разлага при 200 ° С, предизвиква химична реакция, освобождава кислородни атоми и е склонен на изгаряне или експлозия при висока температура, така че въз основа на съображения за безопасност. През януари 2016 г., Министерството на промишлеността и информационните технологии на Китайската народна република временно ограничи използването на тройни литиеви батерии за чисти електрически автобуси чрез специални разпоредби. Температурата на разлагане на литиево-фосфатната батерия е 800 ° C, което е по-малко вероятно да се запали и има относително висока степен на безопасност.


При ниски температурни условия (температура под -10 ° C), литиево-фосфорната батерия се разпада много бързо. След по-малко от 100 цикъла на зареждане и разреждане, капацитетът на акумулатора ще спадне до 20% от първоначалния капацитет, което основно е изолирано от употреба в студени райони; Тройната литиева батерия има отлична нискотемпературна производителност и поддържа нормален капацитет на батерията при -30 ° C и е по-подходящ за използване в нискотемпературни зони на север.


От гледна точка на производствените разходи, кобалтовият елемент, необходим за тройната литиева батерия, е по-малък в Китай и по-голямата част от него се внася в чужбина. Тя е силно засегната от колебанията на пазара, така че цената на тройната литиева батерия трябва да остане висока и литиев железен фосфат Суровините, необходими за батерията, не е необходимо да се внасят, доставката е достатъчна, цената е стабилна и цената е сравнително ниска.


Технически избор на маршрути за производители на батерии и компании за електромобили


Съгласно данните от януари до април 2016 г. вътрешните литиеви железни фосфатни батерии могат да представляват 75,3% от общия пазар, което може да се каже, че е основната технологична форма, докато делът на тройните литиеви батерии е 22,6% но от година на година. Растежът достигна 3.47 пъти и се разви много бързо.


Японската компания Matsushita, LG Chemical, Samsung SDI в Южна Корея и други технологии, използващи трикомпонентни литиеви батерии, като например новия енергиен гигант Tesla, са възприели Panasonic никел-кобалтов литиев алуминат тривалентна литиева батерия, е така нареченият NCA. използва пакет батерии Panasonic 18650, а най-новият модел 3 използва по-голям капацитет 21700 батериен пакет.


Вътрешните дружества за нови енергийни автомобили произхождат от проблеми с разходите в ранните дни, като най-вече използват литиеви железни фосфатни батерии като енергийни източници. Например, BYD и други компании са основните производители на литиеви железни фосфатни батерии и стартираха много звездни продукти като Qin, Tang и Song. Днес, поради подобряването на субсидиите, като например крейсерния диапазон на страната, пазарният дял на тройните литиеви батерии постепенно се увеличава.

Кой може да се смее в края на тройната литиева батерия и литиево-железни фосфатни батерии?


Домашните дебати за тройните литиеви батерии и литиево-фосфатните батерии са ожесточени. Кой ще се превърне в основен поток на технологията в бъдеще? Понастоящем различни производители изследват по две различни пътища. Рискът от изтичане, деформация, изгаряне и експлозия на тройната литиева батерия не може да бъде пренебрегнат, но в момента новите енергийни компании работят усилено върху системите за управление на акумулаторите (като OVP защита срещу претоварване, UVP защита срещу претоварване, OTP, защита от пренапрежение OCP и т.н.) също използва защитна структура с висока якост на алуминиева сплав и много производители на батерии са постигнали добри постижения по техническото начина на добавяне на титаниево-титанови нанотръби, без разтворители PI адхезиви и твърди електролити катодните материали. , което значително намалява рисковете и разходите.


Като водещ производител на батерии, BYD настоява за техническото направление на литиево-железни фосфатни батерии и дори започна да добавя манганов елемент в литиево-железни фосфатни батерии, за да изследва батерията на литиево-железен манганов фосфат, нарушавайки първоначалната граница на енергийна плътност и контрол на разходите , Също така е много добра, но поставя нови предизвикателства за времето за зареждане.


По-голямата сигурност и по-голямата енергийна плътност са две страни, които предприятията и изследователите трябва да преследват едновременно. От гледна точка на потребностите от развитие на нови енергийни превозни средства, трикомпонентните литиеви батерии разчитат на по-голяма енергийна плътност, след като постепенно решават безопасността. В бъдещия конкурс ще спечелим някои предимства.


заключение

В конкуренцията с батерията с литиев железен фосфат, проблемът с безопасността на тройната литиева батерия трябва да се подобри. Това винаги е сянка в съзнанието на автомобилните компании. Дори водещите технологични продукти като Tesla Model X са били използвани в страната и чужбина. Настъпи инцидент, при който батерията падна. В дългосрочен план обаче тройната литиева батерия има характеристиките на висока енергийна плътност и ниска температурна устойчивост, които са несравними с литиево-железни фосфатни батерии. В бъдеще на новите енергийни превозни средства, тройната литиева батерия напълно ще замести проблемите, свързани с безопасността и разходите. Понастоящем пазарната позиция на литиевия железен фосфат ще се превърне в тенденция на новия енергиен пазар. Тази битка ще се види най-рано три години. Нека да чакаме и да видим!