Low-Speed-Lithium-Batterien sind so heiß, aber verstehen Sie Lithium-Batterien wirklich?

Was ist eine Lithium-Batterie?

Lithium-Batterie ist eine Art von Batterie, die Lithium-Metall oder Lithium-Legierung als negative Elektrodenmaterial verwendet und verwendet eine nicht wässrige Elektrolyt-Lösung. Die früheste Lithium-Batterie stammte vom großen Erfinder Edison. Aufgrund der sehr aktiven chemischen Eigenschaften von Lithiummetall enden die Verarbeitung, Lagerung und Verwendung von Lithiummetall sehr hohen Umweltanforderungen. Daher werden Lithiumbatterien schon lange nicht mehr verwendet. Heute ist Lithium-Batterie zum Mainstream geworden, sie wird als das Herz von Elektrofahrzeugen verglichen.

Lithium-Batterien werden in der Regel in zwei Kategorien eingeteilt: 1. Lithium-Metall-Batterien: Lithium-Metall-Batterien verwenden in der Regel Mangandioxid als positives Elektrodenmaterial, Lithiummetall oder sein Legierungsmetall als negatives Elektrodenmaterial und verwenden eine nicht wässrige Elektrolytlösung. 2. Lithium-Ionen-Batterien: Lithium-Ionen-Batterien verwenden in der Regel Lithium-Legierung Metalloxid als positive Elektrodenmaterial, Graphit als negatives Elektrodenmaterial und nicht wässrigen Elektrolyt.

Obwohl die Energiedichte von Lithium-Metall-Batterien hoch ist, kann sie theoretisch 3860 Watt/kg erreichen. Aufgrund seiner unzureichenden Stabilität und Der Unfähigkeit zum Aufladen kann er jedoch nicht als Batterie für den wiederholten Gebrauch verwendet werden. Der Lithium-Ionen-Akku wurde aufgrund seiner Ladefähigkeit als Hauptstrombatterie entwickelt. Aufgrund der Kombination verschiedener Elemente weist die Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials jedoch große Unterschiede in verschiedenen Aspekten auf, was zu vermehrten Streitigkeiten über die Route des positiven Elektrodenmaterials in der Industrie geführt hat.

In der Regel sind die Leistungsbatterien, von denen wir am meisten sprechen, hauptsächlich Lithium-Eisenphosphat-Batterien, Lithium-Manganoxid-Batterien, Lithium-Kobaltoxid-Batterien und ternäre Lithium-Batterien (ternäres Nickel-Kobalt-Mangan).

Die oben genannten Batterietypen haben ihre Vor- und Nachteile, die grob wie folgt zusammengefasst werden können:

Ternäres Lithium:

Vorteile: hohe Energiedichte, hohe Hahnendichte.

Nachteile: schlechte Sicherheit, schlechte Hohe Temperaturbeständigkeit, schlechte Lebensdauer, schlechte Hochleistung und toxische Elemente (die Temperatur steigt stark nach Hochleistung Aufladen und Entladen von ternären Lithium-Batterien, und die Freisetzung von Sauerstoff nach hohen Temperaturen ist sehr einfach zu verbrennen).

Lithium-Eisenphosphat:

Vorteile: lange Lebensdauer, hohe Lade- und Entladerate, gute Sicherheit, gute Hohe Temperaturleistung, harmlose Elemente, geringe Kosten.

Nachteile: geringe Energiedichte, geringe Hahnendichte (Massendichte).

Lithium-Manganoxid:

Vorteile: hohe Hahnendichte und geringe Kosten.

Nachteile: schlechte Hohe Temperaturbeständigkeit, die Temperatur steigt nach langzeitigem Einsatz von Lithium-Manganat stark an, und die Akkulaufzeit wird stark abgeschwächt (wie das Nissan-Elektroauto LEAF).

Lithium-Kobaltoxid: in der Regel in 3C-Produkten verwendet, mit extrem schlechter Sicherheit und nicht geeignet für Power-Batterien.

Jetzt ist die Low-Speed-Elektrofahrzeugindustrie in den Lithium-Batterie-Modellen erschienen, vor allem mit zwei Arten von Lithium-Eisen-Phosphat und ternäre Lithium, so heute werden wir auf die beiden Arten von ternären Lithium-und Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien konzentrieren.

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Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie: ausgereift, aber nicht genug

Lithium-Eisenphosphat-Elektrode-Material ist derzeit das sicherste Kathodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien. Darüber hinaus kann seine Lebensdauer mehr als 2000 Mal erreichen. Es kann für Standard-Lade (5 Stunden Rate) verwendet werden und kann 2000 Zyklen erreichen. Darüber hinaus werden aufgrund der ausgereiften Industrie und der Preistechnologieschwelle und des damit entstandenen Technologierückgangs viele Hersteller Lithium-Eisenphosphat-Batterien für verschiedene Faktoren verwenden. Man kann sagen, dass der Aufstieg neuer Energiefahrzeuge eine untrennbare Beziehung zu Lithium-Eisenphosphat-Batterien hat.

Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben jedoch ein fatales Manko, d. h. eine schlechte Leistung bei niedrigen Temperaturen, selbst wenn sie nanosingroß und kohlenstoffbeschichtet sind, dieses Problem ist nicht gelöst. Studien haben gezeigt, dass, wenn eine Batterie mit einer Kapazität von 3500mAh in einer Umgebung von -10°C betrieben wird, nach weniger als 100 Lade-Entladungszyklen, die Leistung stark auf 500mAh zerfallen wird, was im Grunde verschrottet wird. Das ist in der Tat nicht gut für das riesige Territorium unseres Landes und die umfassenden nationalen Bedingungen, wo es im Winter tatsächlich niedrigere Temperaturen gibt.

Darüber hinaus sind die Kosten für materialvorbereitende und Batterieherstellung relativ hoch, die Batterieausbeute ist gering und die Konsistenz ist schlecht. Dies ist auch ein wichtiger Grund, warum viele reine Elektrofahrzeuge den Nennwert nicht erreichen können. Daher können wir sehen, dass viele inländische neue Energiefahrzeuge (ob rein elektrisch oder hybrid elektrisch) oder einige relativ billige neue Energiefahrzeuge Aus verschiedenen Gründen Lithium-Eisenphosphat-Batterien wählen werden. Man kann sagen, dass der Einsatz von Lithium-Eisenphosphat-Batterien eine unauslöschliche Grundlage für die Massenproduktion und Förderung neuer Energiefahrzeuge hat.

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Ternary Polymer Lithium-Batterie: eine unruhige Zukunft

Ternary Polymer Lithium-Batterie bezieht sich auf eine Lithium-Batterie, die Lithium-Nickel-Kobalt-Manganate (Li (NiCoMn) O2) als Kathodenmaterial verwendet. Das Vorläuferprodukt des ternären Verbundkathodenmaterials ist Nickelsalz, Kobaltsalz und Mangansalz. Als Rohstoffe kann das Verhältnis von Nickel, Kobalt und Mangan im Inneren an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden. Ternäre Lithium-Batterien haben eine höhere Energiedichte, aber ihre Sicherheit wird oft in Frage gestellt.

Der Grund dafür ist, dass, obwohl diese beiden Materialien zersetzen, wenn sie eine bestimmte Temperatur erreichen, das ternäre Lithium-Material bei niedrigeren 200 Grad zersetzen wird, während das Lithium-Eisen-Phosphat-Material etwa 800 Grad beträgt. Und die chemische Reaktion des ternären Lithium-Materials ist intensiver, es wird Sauerstoffmoleküle freisetzen, und der Elektrolyt wird schnell unter der Wirkung von hohen Temperaturen brennen, was eine Kettenreaktion verursacht. Vereinfacht gesagt, fangen ternäre Lithium-Materialien eher Feuer als Lithium-Eisenphosphat-Materialien. Aber es sollte angemerkt werden, dass wir über Materialien sprechen, nicht über Batterien, die zu fertigen Produkten geworden sind.

Aufgrund der potenziellen Sicherheitsrisiken von ternären Lithium-Materialien arbeiten die Hersteller auch hart daran, Unfälle zu verhindern. Entsprechend den einfachen Pyrolyseeigenschaften von ternären Lithium-Materialien werden hersteller eine Menge Überladungsschutz (OVP), Überentladungsschutz (UVP), Übertemperaturschutz (OTP) und Überstromschutz (OCP) tun. Anstrengung. Daher sollte bei der spontanen Verbrennung geprüft werden, ob die Funktionen des Herstellers in diesen Links vorhanden sind, anstatt einfach auf Lebensmittel aufgrund von Erstickungen zu verzichten.

Wie wird diese beiden Batterien derzeit verwendet? Konzentrieren wir uns auf eine Reihe von Daten. Im November letzten Jahres betrug die installierte Kapazität von Elektrobussen mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien 64,9 %, und die installierte Kapazität von Lithium-Batterien betrug nur 27,6 %. Im Gegenteil, auf dem Markt für reine Elektroautos lag die installierte Kapazität von Lithiumbatterien im November letzten Jahres bei über 76 %.

Theoretisch sollte die Batterie, die wir brauchen, eine hohe Energiedichte, eine hohe Volumendichte, eine gute Sicherheit, hohe Temperatur- und niedrige Temperaturbeständigkeit, eine lange Lebensdauer, ungiftige und harmlose, hochstarke Auf- und Entladung sowie die Integration aller Vorteile und niedrigen Kosten aufweisen. Aber es gibt derzeit keine solche Batterie, so gibt es einen Kompromiss zwischen den Vor- und Nachteilen der verschiedenen Arten von Batterien. Darüber hinaus haben verschiedene Elektrofahrzeuge unterschiedliche Anforderungen an Batterien, so dass welche Batterie besser geeignet ist, hängt von Ihrer eigenen Wahl ab!