Литијумске батерије при малим брзинама су тако вруће, али да ли заиста разумете литијумске батерије?

Шта је литијумска батерија?

Литијумска батерија је врста батерије која користи литијум метал или легуру литијума као материјал негативне електроде и користи неводени раствор електролита. Најранија литијумска батерија потекла је од великог проналазача Едисона. Због врло активних хемијских својстава метала литијума, обрада, складиштење и употреба метала литијума имају врло високе еколошке захтеве. Због тога се литијумске батерије већ дуго не користе. У данашње време литијумска батерија је постала главни ток, упоређује се са срцем електричних возила.

Литијумске батерије се углавном деле у две категорије: 1. Литијумске металне батерије: Литијумско-металне батерије углавном користе манган-диоксид као материјал позитивне електроде, литијум-метал или његове легуре као негативне електроде и користе неводени раствор електролита. 2. Литијум-јонске батерије: Литијум-јонске батерије углавном користе литијум-легура метални оксид као материјал позитивне електроде, графит као материјал негативне електроде и не-водени електролит.

Иако је густина енергије литијум-металних батерија велика, теоретски може достићи 3860 вати / кг. Међутим, због недовољне стабилности и немогућности пуњења, не може се користити као батерија за вишекратну употребу. Литијум-јонска батерија је развијена као главна батерија за напајање због своје способности пуњења. Међутим, због комбинације различитих елемената, састав материјала позитивне електроде има велике разлике у различитим аспектима, што је довело до повећаних спорова око путање материјала позитивних електрода у индустрији.

Обично су електричне батерије о којима највише говоримо углавном литијум-гвожђе-фосфатне батерије, литијум-манган-оксидне батерије, литијум-кобалт-оксидне батерије и тернарне литијумске батерије (тернарни никл-кобалт-манган).

Горе наведени типови батерија имају своје предности и недостатке, који се могу грубо сажети како следи:

Трочлани литијум:

Предности: велика густина енергије, велика густина славине.

Мане: лоша сигурност, лоша отпорност на високе температуре, лош животни век, слабо пражњење велике снаге и токсични елементи (температура нагло расте након пуњења и пражњења троструких литијумских батерија велике снаге, а ослобађање кисеоника након високе температуре врло је једноставно да гори).

Литијум гвожђе фосфат:

Предности: дуг животни век, велика брзина пуњења и пражњења, добра сигурност, добре перформансе на високим температурама, безопасни елементи, ниска цена.

Мане: мала густина енергије, мала густина славине (насипна густина).

Литијум манган оксид:

Предности: велика густина славине и ниска цена.

Мане: лоша отпорност на високе температуре, температура нагло расте након дуготрајне употребе литијум манганата, а век трајања батерије је озбиљно ослабљен (попут Ниссан електричног аутомобила ЛЕАФ).

Литијум-кобалтов оксид: обично се користи у 3Ц производима, са изузетно лошом сигурношћу и није погодан за електричне батерије.

Сада се у моделима литијумских батерија појавила индустрија електричних возила са малим брзинама, која углавном користи две врсте литијум-гвожђе-фосфата и троструки литијум, па ћемо се данас фокусирати на две врсте тернарних литијумских и литијум-гвожђе-фосфатних батерија.

　01

Литијум-гвожђе-фосфатна батерија: зрела, али недовољна

Литијум-гвожђе-фосфатни електродни материјал тренутно је најсигурнији катодни материјал за литијум-јонске батерије. Поред тога, његов животни век може достићи више од 2000 пута. Може се користити за стандардно пуњење (брзина од 5 сати) и може достићи 2000 циклуса. Поред тога, због зреле индустрије и прага технолошких цена и услед пада технологије, многи произвођачи ће усвојити литијум-гвожђе-фосфатне батерије за различите факторе. Може се рећи да је успон нових енергетских возила у нераздвојном односу са литијум-гвожђе-фосфатним батеријама.

Међутим, литијум-гвожђе-фосфатне батерије имају фаталан недостатак, односно лоше перформансе на ниским температурама, чак и ако су нано величине и пресвучене угљеником, овај проблем није решен. Студије су показале да ако батерија капацитета 3500мАх ради у окружењу од -10 ° Ц, након мање од 100 циклуса пражњења и пуњења, снага ће нагло пропасти на 500мАх, што је у основи отписано. То заиста није добро за огромну територију наше земље ГГ # 39 и свеобухватне националне услове у којима зими заиста има више ниских температура.

Поред тога, трошкови припреме материјала и производње батерија су релативно високи, принос батерије је низак, а конзистенција лоша. То је такође важан разлог зашто многа чисто електрична возила не могу достићи номиналну вредност. Стога можемо видети да ће многа домаћа нова енергетска возила (било чисто електрична или хибридна електрична), или нека релативно јефтина нова енергетска возила, из различитих разлога изабрати литијум-гвожђе-фосфатне батерије. Може се рећи да употреба литијум-гвожђе-фосфатних батерија има неизбрисив темељ за масовну производњу и промоцију нових енергетских возила.

　02

Тернарна полимерна литијумска батерија: немирна будућност

Тернарна полимерна литијумска батерија односи се на литијумску батерију која користи литијум никл кобалт манганат (Ли (НиЦоМн) О2) као катодни материјал. Претходни производ троструког композитног катодног материјала је сол никла, сол кобалта и сол мангана. Као сировине, однос никла, кобалта и мангана унутра може се прилагодити стварним потребама. Тернарне литијумске батерије имају већу густину енергије, али се њихова сигурност често доводи у питање.

Разлог томе је што ће се, иако ће се ова два материјала разградити када достигну одређену температуру, троструки материјал литијума распасти на нижих 200 степени, док је литијум-гвожђе-фосфатни материјал око 800 степени. А хемијска реакција тернарног литијума је интензивнија, ослобађаће молекуле кисеоника, а електролит ће брзо сагоревати под дејством високе температуре, изазивајући ланчану реакцију. Поједностављено речено, троструки литијумски материјали имају већу вероватноћу да се запале од литијум-гвожђе-фосфатних материјала. Али треба напоменути да говоримо о материјалима, а не о батеријама које су постале готови производи.

Због потенцијалне опасности за сигурност троструког литијума, произвођачи такође напорно раде на спречавању несрећа. Према лаким карактеристикама пиролизе тернарних литијумских материјала, произвођачи ће учинити пуно заштите од прекомерног пуњења (ОВП), заштите од пражњења (УВП), заштите од температуре (ОТП) и заштите од струје (ОЦП). напор. Због тога би случај спонтаног сагоревања требало да размотри да ли су функције произвођача ГГ # 39 на овим везама уместо да се једноставно одрекне хране због гушења.

Дакле, која је тренутна употреба ове две батерије? Нека се ГГ # 39; усредсреди на скуп података. У новембру прошле године инсталирани капацитет електричних аутобуса са литијум-гвожђе-фосфатним батеријама износио је 64,9%, а инсталирани капацитет троструких литијумских батерија био је само 27,6%. Супротно томе, на тржишту чистих електричних аутомобила, инсталирани капацитет тернарних литијумских батерија у новембру прошле године премашио је 76%.

Теоретски, батерија која нам треба треба да има високу густину енергије, велику запреминску густину, добру сигурност, отпорност на високе температуре и ниске температуре, дуг животни век, нетоксична и нешкодљива, пуњења и пражњења велике снаге и интегришући све предности и ниску трошак. Али таква батерија тренутно не постоји, па постоји компромис између предности и недостатака различитих врста батерија. Штавише, различита електрична возила имају различите захтеве за батеријама, тако да је која батерија прикладнија зависи од вашег избора!