Interpretación profunda del origen y las perspectivas de desarrollo de la batería de iones de litio

Las baterías de litio son nuevas baterías de alta energía desarrolladas en el siglo XX. Pueden entenderse como baterías que contienen elementos de litio (incluido el litio metálico, aleaciones de litio, iones de litio y polímeros de litio). Se puede dividir en baterías de metal de litio (muy poca producción y uso) y baterías de iones de litio (ahora se usan en grandes cantidades). Debido a sus ventajas como alta energía, alto voltaje de la batería, amplio rango de temperatura de funcionamiento y larga vida útil de almacenamiento, se ha utilizado ampliamente en pequeños electrodomésticos militares y civiles, como teléfonos móviles, computadoras portátiles, cámaras y cámaras, y ha sido parcialmente reemplazó las baterías tradicionales.

Origen y desarrollo de la batería de iones de litio

En la década de 1970, MS Whittingham de Exxon utilizó sulfuro de titanio como material positivo y litio metálico como material negativo para fabricar la primera batería de litio.

En 1980, J. Goodenough descubrió que el cobalto de litio se puede utilizar como material de cátodo para baterías de iones de litio.

R. Agarwal y JR Selman del Instituto de Tecnología de Illinois en 982 encontraron que los iones de litio tienen las características del grafito incrustado. Este proceso es rápido y reversible. Al mismo tiempo, las baterías de litio hechas de litio metálico han recibido mucha atención por sus peligros para la seguridad. Por lo tanto, la gente intenta utilizar las características del ión de litio incrustado en el grafito para fabricar baterías recargables. Bell Labs produjo con éxito el primer electrodo de grafito de iones de litio disponible.

En 1983, M. Thackeray, J. Goodenough y otros descubrieron que la espinela de manganeso es un material positivo excelente con bajo precio, estabilidad y excelente conductividad conductora y de litio. Su temperatura de descomposición es alta y su oxidación es mucho menor que la del cobalto de litio. Incluso si hay un cortocircuito y una sobrecarga, puede evitar el peligro de combustión y explosión.

En 1989, A. Manthiram y J. Goodenough descubrieron que el electrodo positivo que usa aniones poliméricos generaría un voltaje más alto.

En 1991, Sony lanzó su primera batería comercial de iones de litio. Posteriormente, las baterías de iones de litio revolucionaron la electrónica de consumo.

En 1996, Padhi y Goodenough descubrieron que los fosfatos con estructura de olivina, como el fosfato de hierro y litio (LiFePO4), son más ventajosos que los materiales positivos tradicionales y, por lo tanto, se han convertido en los materiales positivos de la corriente principal en la actualidad.

Las baterías de iones de litio se desarrollan a partir de baterías de litio. Entonces, antes de introducir Li-ion, presente las baterías de litio. Por ejemplo, las baterías de botón pertenecen a las baterías de litio. El material del electrodo positivo de la batería de litio es dióxido de manganeso o cloruro de tionilo, y el electrodo negativo es litio. Una vez ensamblada la batería, la batería tiene voltaje y no es necesario cargarla. Este tipo de batería también se puede cargar, pero el rendimiento del ciclo no es bueno. Durante el ciclo de carga y descarga, las dendritas de litio se forman fácilmente, lo que provoca un cortocircuito en la batería, por lo que generalmente se prohíbe la carga de la batería.

Más tarde, Sony Corporation de Japón inventó una batería de litio con un material de carbono como electrodo negativo y un compuesto de litio como electrodo positivo. Durante el proceso de carga y descarga, no existe litio metálico, solo iones de litio, que es una batería de iones de litio.

A principios de la década de 1990, Sony Energy Development Corporation de Japón y Moli Energy Company de Canadá desarrollaron de forma independiente un nuevo tipo de batería de iones de litio, que no solo tiene un buen rendimiento, sino que tampoco contamina el medio ambiente. Con el rápido desarrollo de la tecnología de la información, la maquinaria portátil y los vehículos eléctricos, la demanda de fuentes de alimentación de alta eficiencia ha aumentado drásticamente y las baterías de litio se han convertido en una de las áreas de más rápido crecimiento.

Estructura y principio de la batería de iones de litio

La composición principal de las baterías de iones de litio:

(1) Las sustancias activas positivas se refieren principalmente al ácido de cobalto de litio, ácido de litio y manganeso, fosfato de hierro y litio, ácido de litio y níquel, ácido de litio, níquel, cobalto y manganeso, etc. El fluido de fraguado conductor generalmente utiliza papel de aluminio con un espesor de 10-20 micrones ;

(2) Divisor: una película de plástico especial que permite el paso de los iones de litio, pero es un aislante de electrones. Actualmente, existen dos tipos de PE y PP y sus combinaciones. También hay una clase de diafragma sólido inorgánico, como el recubrimiento del diafragma de óxido de aluminio es un diafragma sólido inorgánico;

(3) Las sustancias activas negativas se refieren principalmente a grafito, titanato de litio o materiales de carbono similares a las estructuras de grafito. Los fluidos conductores generalmente usan láminas de cobre con un espesor de 7-15 micrones;

(4) Electrolitos - generalmente sistemas orgánicos, tales como disolventes carbonatados que disuelven hexafluorofosfato de litio y algunas baterías de polímero que utilizan electrolitos gelatinosos;

(5) Carcasa de la batería: dividida principalmente en carcasa dura (carcasa de acero, carcasa de aluminio, carcasa de hierro niquelado, etc.) y paquete blando (película de plástico de aluminio) de dos tipos.

Cuando la batería está cargada, los iones de litio se desintercalan del electrodo positivo y se incrustan en el electrodo negativo, y viceversa cuando se descargan. Esto requiere que un electrodo esté en un estado de inserción de litio antes del ensamblaje. Generalmente, un óxido de metal de transición de intercalación de litio que tiene un potencial superior a 3 V y estable en el aire se selecciona como un electrodo positivo tal como LiCoO2, LiNiO2 y LiMn2O4.

Los materiales utilizados como polos negativos seleccionan compuestos de litio emplazados con potenciales lo más cercanos posible a los potenciales de litio, como varios materiales de carbono, incluido el grafito natural, el grafito sintético, la fibra de carbono, el carbón de pellets de fase intermedia, etc., y los óxidos metálicos. Incluyendo SnO, SnO2, óxido de compuesto de estaño SnBxPyoz (x = 0.4 ~ 0.6, Y = 0.6 ~ 0.4, Z = (2 +3 X +5 Y) / 2) y así sucesivamente.

El electrolito utiliza un sistema de disolventes mixtos con carbonatos de alquilo como el carbonato de vinilo LiPF6 (EC), el carbonato de propileno (PC) y el carbonato de dietilo de baja viscosidad (DEC).

El diafragma adopta membranas microporosas de polieno como PE, PP o sus membranas compuestas. En particular, el diafragma de tres capas de PP / PE / PP no solo tiene un bajo punto de fusión, sino que también tiene una alta resistencia a la perforación y desempeña un papel de seguro térmico.

La carcasa está hecha de acero o aluminio, y el conjunto de la cubierta tiene la función de corte de energía a prueba de explosiones.

Principios básicos de funcionamiento

Cuando la batería está cargada, el compuesto de litio que contiene el electrodo positivo se elimina del ion de litio y el ion de litio se mueve a través del electrolito hacia el electrodo negativo. El material de carbono negativo tiene una estructura en capas. Tiene muchos microporos. El ion de litio que llega al electrodo negativo está incrustado en los microporos de la capa de carbono. Cuantos más iones de litio estén incrustados, mayor será la capacidad de carga.

Cuando la batería se descarga (es decir, cuando usamos la batería), el ión de litio incrustado en la capa de carbono negativo se libera y vuelve al polo positivo. Cuantos más iones de litio regresen al polo positivo, mayor será la capacidad de descarga. Lo que solemos denominar capacidad de la batería se refiere a la capacidad de descarga.

En el proceso de carga y descarga de una batería de iones de litio, los iones de litio están en el estado de movimiento desde el polo positivo → polo negativo → polo positivo. Esto es como una mecedora. Los extremos de la mecedora son los polos de la batería y los iones de litio se mueven hacia adelante y hacia atrás en los extremos de la mecedora. Por lo tanto, las baterías de iones de litio también se denominan baterías de mecedora.

Mecanismo de carga y descarga

El proceso de carga de las baterías de iones de litio se divide en dos etapas: fase de carga de corriente constante y fase de carga de corriente decreciente de voltaje constante.

La carga y descarga excesivas de las baterías de iones de litio pueden provocar daños permanentes en los polos positivo y negativo. Una descarga excesiva conduce al colapso de la estructura de la capa de carbono negativa, y el colapso hará que los iones de litio no se inserten durante el proceso de carga; La carga excesiva permite que se incrusten demasiados iones de litio en la estructura de carbono negativa, lo que hace que algunos de estos iones de litio ya no se liberen.

Las baterías de iones de litio mantienen el mejor modo de carga y descarga para llenado y poca profundidad. En general, el 60% del DOD es de 2 a 4 veces la vida cíclica en condiciones de 100% DOD.

Principales indicadores de rendimiento de la batería de iones de litio

Capacidad de la batería

La capacidad de la batería se divide en capacidad nominal y capacidad real. La capacidad nominal de la batería se refiere a la cantidad de electricidad que la batería debe proporcionar a una temperatura ambiente de 20 ° C ± 5 ° C a una tasa de 5 H para la tensión de terminación, expresada en C5. La capacidad real de la batería se refiere a la cantidad real de electricidad emitida por la batería en determinadas condiciones de descarga. Se ve afectado principalmente por la relación de descarga y la temperatura (por lo que, estrictamente hablando, la capacidad de la batería debe indicar las condiciones de carga y descarga).

Unidades de capacidad: mAh, Ah (1Ah = 1000mAh).

Resistencia interna de baterías

La resistencia interna de una batería es la resistencia a la que la corriente fluye a través del interior de la batería cuando la batería está funcionando. Hay dos partes de resistencia óhmica y resistencia interna polarizada. El gran valor de resistencia interna de la batería dará lugar a una reducción del voltaje de descarga de la batería y un acortamiento del tiempo de descarga. La resistencia interna se ve afectada principalmente por los materiales de la batería, los procesos de fabricación, la estructura de la batería y otros factores. La resistencia interna es un parámetro importante para medir el rendimiento de la batería.

Voltaje

El voltaje de circuito abierto se refiere a la diferencia de potencial entre los polos positivo y negativo de la batería cuando no hay corriente fluyendo a través del circuito en el estado no operativo. En circunstancias normales, el voltaje de circuito abierto después de que la batería de iones de litio está llena de electricidad es de aproximadamente 4,1 a 4,2 V, y el voltaje de circuito abierto después de la descarga es de aproximadamente 3,0 V. Al detectar el voltaje de circuito abierto de la batería, el estado de La carga de la batería se puede juzgar.

La tensión de funcionamiento, también conocida como tensión final, se refiere a la diferencia de potencial entre los polos positivo y negativo de la batería cuando la batería está en funcionamiento, es decir, cuando hay una corriente fluyendo por el circuito. En el estado de funcionamiento de descarga de la batería, cuando la corriente fluye a través de la batería, no es necesario superar la resistencia causada por la resistencia interna de la batería, por lo que el voltaje de funcionamiento es siempre más bajo que el voltaje de circuito abierto, y lo contrario es cierto al cargar. El voltaje de funcionamiento de descarga de las baterías de iones de litio es de aproximadamente 3,6 V.

Tiempo de la plataforma de descarga

El tiempo de descarga de la plataforma se refiere al tiempo de descarga de la descarga a un cierto voltaje cuando la batería está llena. Por ejemplo, el tiempo de la plataforma de descarga de una determinada batería ternaria se mide en 3,6 V, y el voltaje se fija en 4,2 V, y la corriente de carga deja de cargar cuando es inferior a 0,02 C, que está llena de electricidad, y luego se archiva durante 10 minutos. El tiempo de descarga a cualquier tasa de corriente de descarga a 3,6 V es el tiempo de la plataforma de descarga bajo la corriente.

Debido a que algunos aparatos que usan baterías de iones de litio tienen requisitos de voltaje para el voltaje de funcionamiento, si están por debajo del valor requerido, no podrán funcionar. Por lo tanto, la plataforma de descarga es uno de los estándares importantes para medir el rendimiento de la batería.

Relación de carga y descarga

La tasa de autodescarga, también conocida como capacidad de retención de carga, se refiere a la capacidad de la batería para mantener su capacidad bajo ciertas condiciones cuando la batería está en un estado abierto. Principalmente afectado por el proceso de fabricación, materiales, condiciones de almacenamiento y otros factores de la batería. Es un parámetro importante para medir el rendimiento de la batería.

Tasa de autodescarga

La tasa de autodescarga, también conocida como capacidad de retención de carga, se refiere a la capacidad de retención de la batería bajo ciertas condiciones en condiciones de circuito abierto. Se ve afectado principalmente por el proceso de fabricación, los materiales, las condiciones de almacenamiento y otros factores de la batería. Es un parámetro importante para medir el rendimiento de la batería.

Eficiencia

La eficiencia de carga es una medida del grado en que la energía eléctrica consumida por la batería durante la carga se convierte en energía química que la batería puede almacenar. Principalmente afectado por el proceso de la batería, la fórmula y la temperatura ambiente de trabajo de la batería, cuanto mayor es la temperatura ambiente general, menor es la eficiencia de carga.

La eficiencia de descarga se refiere a la relación entre la carga real emitida por la descarga y el voltaje del terminal y la capacidad nominal de la batería en determinadas condiciones de descarga. Se ve afectado principalmente por factores como la velocidad de descarga, la temperatura ambiente y la resistencia interna. En circunstancias normales, tasa de descarga Cuanto mayor sea la eficiencia de descarga, menor será la eficiencia de descarga. Cuanto menor sea la temperatura, menor será la eficiencia de descarga.

Ciclo de vida

La vida útil del ciclo de la batería se refiere al número de tiempos de carga y descarga que experimenta la batería bajo un determinado sistema de carga y descarga cuando la capacidad de la batería cae a un cierto valor especificado. Las baterías de iones de litio GB estipula que la tasa de retención de capacidad después de 500 ciclos de batería en condiciones de 1C es más del 60%.

Clasificación principal de baterías de iones de litio

(1) Según los materiales electrolíticos utilizados en las baterías de litio, las baterías de litio se pueden dividir en baterías de litio líquido (LIB para abreviar) y baterías de polímero de litio (batería de polímero de litio, LIP para abreviar).

(2) Según el método de carga, se puede dividir en dos categorías: no recargable y recargable.

(3) Tipos de batería de litio: litio cuadrada (como las baterías de teléfonos móviles de uso común) y columna (como 18650, 18500);

(4) Materiales de subcontratación de baterías de litio: batería de litio con carcasa de aluminio, batería de litio con carcasa de acero, batería de paquete blando;

(5) Las baterías de litio se dividen de los materiales de los electrodos positivos y negativos (aditivos): baterías de cobalto de litio (LiCoO2), baterías de manganeso de litio (LiMn2O4), baterías de fosfato de hierro y litio y baterías desechables de dióxido de manganeso y litio.

batería de polímero de litio

Los materiales positivos y negativos utilizados en las baterías de polímero de litio son los mismos que los del litio líquido, y el principio de la batería es básicamente el mismo. Su principal diferencia radica en la diferencia de electrolitos. Las baterías de litio usan electrolitos líquidos, mientras que las baterías de polímero de litio se reemplazan por electrolitos de polímero sólido. Este polímero puede ser "seco" o "coloidal". En la actualidad, se utilizan la mayoría de los electrolitos coloidales de polímero.

Las baterías de polímero de litio se pueden dividir en tres categorías:

1, batería de litio de electrolito de polímero sólido. El electrolito es una mezcla de polímero y sal. La conductividad iónica de esta batería a temperatura ambiente es baja y adecuada para uso a alta temperatura.

2, batería de litio de electrolito de polímero de gel. Es decir, se añaden aditivos como plastificantes a los electrolitos de polímeros sólidos para aumentar la conductividad iónica y permitir que las baterías se utilicen a temperatura ambiente.

3, batería de litio de material de electrodo positivo de polímero. El uso de polímeros conductores como material de electrodo positivo tiene tres veces la energía de las baterías de litio existentes y es la última generación de baterías de litio. Debido a que se usan electrolitos sólidos en lugar de electrolitos líquidos, en comparación con las baterías de litio líquido, las baterías de polímero de litio tienen las ventajas de adelgazamiento, área arbitraria y forma arbitraria, y no causan problemas de seguridad como fugas y explosiones de combustión. Por lo tanto, se pueden utilizar películas compuestas de aluminio para fabricar carcasas de baterías, lo que puede aumentar la capacidad de toda la batería; Las baterías de polímero de litio también pueden usar macromoléculas como materiales polares positivos, y su relación masa / energía aumentará en más del 50% en comparación con las baterías de litio líquido actuales. Además, las baterías de polímero de litio tienen un voltaje de trabajo y una vida útil más altos que las baterías de iones de litio.

Ventajas de la batería de polímero de litio:

1, buen rendimiento de seguridad

Las baterías de polímero de litio están empaquetadas estructuralmente con plástico de aluminio, que es diferente de la carcasa metálica del núcleo líquido. Una vez que ocurre un peligro de seguridad, el núcleo líquido es propenso a explotar y el núcleo de polímero es solo un tambor.

2, el grosor es pequeño, puede hacer más delgado

La electricidad ordinaria de litio líquido adopta el método de personalizar la carcasa primero y tapar el material positivo y negativo más tarde. Hay un cuello de botella técnico por debajo de 3,6 mm de espesor, y el núcleo de polímero no tiene este problema. El grosor puede ser inferior a 1 mm, lo que coincide con el del teléfono móvil actual. Dirección de la demanda.

3, peso ligero

El peso de la batería de polímero es un 40% más ligero que el litio con carcasa de acero con la misma especificación de capacidad y un 20% más ligero que la batería con carcasa de aluminio.

4, gran capacidad

Las baterías de polímero tienen una capacidad de un 10 a un 15% más alta que las baterías de carcasa de acero del mismo tamaño y de un 5 a un 10% más alta que las baterías de carcasa de aluminio. Se han convertido en la primera opción para teléfonos móviles con pantalla a color y teléfonos móviles MMS. Hoy en día también están en el mercado nuevas pantallas a color y teléfonos móviles MMS. La mayoría usa núcleos de polímero.

5, pequeña resistencia interna

La resistencia interna del núcleo de polímero es menor que la del núcleo líquido general. En la actualidad, la resistencia interna del núcleo de polímero doméstico puede ser incluso inferior a 35 mΩ, lo que reduce en gran medida el autoconsumo de la batería y prolonga el tiempo de espera del teléfono móvil. Se puede lograr. Nivel internacional. Este polímero de litio, que soporta grandes corrientes de descarga, es una opción ideal para modelos de control remoto y es la alternativa más prometedora a las baterías de hidruro metálico de níquel.

6, la forma se puede personalizar

Las baterías de polímero pueden aumentar o reducir el grosor del núcleo de acuerdo con la demanda del cliente, desarrollar nuevos modelos de núcleo, ciclos de apertura cortos y económicos, y algunas incluso se pueden adaptar a la forma del teléfono para aprovechar al máximo el espacio de la carcasa de la batería y aumentar la capacidad de la batería.

7, buenas características de descarga

Las baterías de polímero utilizan electrolitos coloidales. En comparación con los electrolitos líquidos, los electrolitos coloidales tienen características de descarga estables y plataformas de descarga más altas.

8, el diseño de la placa de protección es simple

Debido al uso de materiales poliméricos, el núcleo no se incendia y no explota. El núcleo en sí tiene suficiente seguridad. Por lo tanto, el diseño de la línea de protección de la batería de polímero puede considerar omitir el PTC y el fusible, lo que ahorra costos de batería. Las baterías de polímero de litio tienen grandes ventajas en términos de seguridad, volumen, peso, capacidad y rendimiento de descarga.

batería de fosfato de hierro y litio

Las baterías de litio de materiales positivos y negativos también se dividen en: baterías de ácido de cobalto de litio (LiCoO2), ácido de manganeso de litio (LiMn2O4), baterías de fosfato de hierro y litio

En la primera batería de litio de Sony, el material positivo es ácido de cobalto de litio y el material negativo es carbono. Entre ellos, el material del electrodo positivo principal que determina la capacidad máxima recargable y el voltaje de circuito abierto de la batería.

La batería de fosfato de hierro y litio se refiere a una batería de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. Hay muchos tipos de materiales de electrodos positivos para baterías de litio, principalmente ácido de cobalto de litio, manganato de litio, niquelato de litio, materiales ternarios, fosfato de hierro y litio y similares. Entre ellos, el ácido de litio y cobalto es el material del cátodo utilizado en la mayoría de las baterías de litio, y otros materiales del cátodo no se producen actualmente en grandes cantidades en el mercado por varias razones. El fosfato de hierro y litio también es una de las baterías de litio. En principio, el fosfato de hierro y litio también es un proceso de incrustación / desintercalación, que es idéntico al ácido de cobalto de litio y al manganato de litio. La batería de fosfato de hierro y litio se utiliza para fabricar una batería secundaria de litio. Ahora la dirección principal es la batería de potencia. En comparación con NI-MH, la batería de Ni-Cd tiene grandes ventajas.

Características de las baterías de fosfato de hierro y litio

1, vida superlarga

La batería de plomo-ácido de larga duración tiene un ciclo de vida de aproximadamente 300 veces y un máximo de 500 veces, mientras que la pila de energía de fosfato de hierro y litio tiene un ciclo de vida de más de 2000 veces. La carga estándar (tarifa de 5 horas) se puede utilizar hasta 2000 veces. Las baterías de plomo-ácido de la misma calidad son "medio año nuevas, medio año viejas, mantenimiento y mantenimiento por otro medio año", y el tiempo máximo es de 1-1,5 años, mientras que las baterías de fosfato de hierro y litio se utilizarán bajo el mismas condiciones y llegará a los 7-8 años. En conjunto, el precio de rendimiento será más de cuatro veces mayor que el de las baterías de plomo-ácido.

2, use seguridad

El fosfato férrico de litio resuelve completamente los problemas de seguridad del fosfato de cobalto de litio y manganato de litio. El fosfato de cobalto de litio y el manganato de litio causarán explosiones en caso de colisiones fuertes y supondrán una amenaza para la seguridad de los consumidores. El fosfato de litio y hierro no explota incluso en los peores accidentes de tráfico después de rigurosas pruebas de seguridad.

La corriente 2C grande se puede cargar y descargar rápidamente. Con un cargador exclusivo, se pueden cargar 1,5 C en 40 minutos para llenar la batería. La corriente de arranque puede alcanzar los 2 ° C y las baterías de plomo-ácido ahora no tienen este rendimiento.

3, resistencia a altas temperaturas

El fosfato de litio y hierro tiene un pico eléctrico de 350 ° C -500 ° C, mientras que el manganeso de litio y el fosfato de litio y cobalto están solo alrededor de 200 ° C. El rango de temperatura de funcionamiento es amplio (-20C - + 75C), y el pico térmico del fosfato de hierro y litio con resistencia a altas temperaturas puede alcanzar los 350 ° C -500 ° C, mientras que el manganeso de litio y el ácido de cobalto de litio son solo alrededor de 200 ° C .

4, capacidad

Tiene una capacidad mayor que las baterías normales (ácido de plomo, etc.). Las baterías recargables funcionan en condiciones que a menudo están llenas y sin descargar. La capacidad caerá rápidamente por debajo de la capacidad nominal. Este fenómeno se llama efecto memoria. Por ejemplo, las baterías de níquel-hidruro metálico y de níquel-cadmio tienen propiedades de memoria, y las baterías de fosfato de hierro y litio no presentan este fenómeno. Independientemente del estado de la batería, se pueden utilizar con carga y no es necesario descargarlas antes de cargarlas.

El volumen de las baterías de fosfato de hierro y litio del mismo tamaño es 2/3 del volumen de las baterías de plomo-ácido y 1/3 del peso de las baterías de plomo-ácido. La batería no contiene metales pesados ni metales raros (las baterías de níquel-hidruro metálico requieren metales raros), no tóxica (certificación SGS), libre de contaminación, de acuerdo con las regulaciones europeas RoHS, es un certificado de batería de protección ambiental absolutamente verde.

5, sin efecto memoria

El rendimiento de las baterías de litio depende principalmente de los materiales de los electrodos positivos y negativos. El fosfato de litio-hierro como material de batería de litio solo ha aparecido en los últimos años. El desarrollo nacional de baterías de fosfato de hierro y litio de gran capacidad fue en julio de 2005. Su desempeño de seguridad y ciclo de vida no son comparables a otros materiales, y estos son los indicadores técnicos más importantes de las celdas de potencia. Ciclo de recarga y descarga de 1C hasta 2000 veces. El voltaje de sobrecarga de una sola batería de 30 V no se quema, la perforación no explota. Los materiales de los electrodos positivos de fosfato de litio-hierro para hacer que las baterías de litio de gran capacidad sean más fáciles de usar en serie. Para satisfacer las necesidades de carga y descarga frecuentes de vehículos eléctricos. Tiene las ventajas de no tóxico, libre de contaminación, buen desempeño de seguridad, amplia fuente de materias primas, precios económicos y larga vida. Es un material de cátodo ideal para una nueva generación de baterías de litio.

Las baterías de litio tienen un material de fosfato de hierro extremo positivo. Este nuevo material no es el material positivo LiCoO2 de la batería de litio anterior; LiMn2O4; LiNiMO2. Su rendimiento de seguridad y ciclo de vida no son comparables a otros materiales, y estos son los indicadores técnicos más importantes de las celdas de potencia. Ciclo de recarga y descarga de 1C hasta 2000 veces. El voltaje de sobrecarga de una sola batería de 30 V no se quema, no explota. El pinchazo no explota. Los materiales de los electrodos positivos de fosfato de litio-hierro hacen que las baterías de litio de gran capacidad sean más fáciles de usar en serie.

Las baterías de fosfato de litio y hierro también tienen sus desventajas: por ejemplo, los materiales de electrodo positivo de fosfato de litio y hierro tienen una menor densidad de vibración, y las baterías de fosfato de litio y hierro de igual capacidad son más grandes que las baterías de litio como el cobalto de litio, por lo que no tienen una ventaja en Baterías en miniatura.

En la era postindustrial, la velocidad de la popularización del automóvil ha superado con creces nuestra imaginación. Si bien aporta eficiencia y conveniencia, la gran cantidad de emisiones de gases de escape también agrega mucha presión al medio ambiente. Con el aumento de los precios del petróleo y el efecto invernadero de las emisiones de dióxido de carbono, es urgente encontrar nuevas fuentes de energía que sean alternativas a las fuentes de energía tradicionales. El hidrógeno líquido, las pilas de combustible, etc. son buenas opciones, pero existen problemas como los precios elevados y la tecnología inmadura. Las baterías de plomo-ácido ordinarias tienen costos operativos relativamente bajos, pero tienen un peso elevado, una baja densidad de energía, una vida útil corta y metales pesados potenciales. Contaminación y otros problemas.

Se utiliza un nuevo tipo de batería de fosfato de hierro y litio como núcleo de energía para una nueva generación de vehículos eléctricos. Esta energía verde y ecológica tiene muchas características y ventajas:

1, la seguridad es bastante alta

Para ser una potencia de automóvil, la seguridad es la principal consideración primordial. Aunque la seguridad de las baterías de litio ordinarias puede garantizarse básicamente, existe la posibilidad de incendio y explosión en condiciones extremas. Como la segunda generación de batería de litio, la batería de fosfato de hierro y litio tiene propiedades físicas estables y coopera con las funciones de protección incorporadas de sobretensión, subtensión, sobrecorriente y sobrecarga en la batería. No explota y no se enciende. Es la única seguridad absoluta del mundo. batería de iones de litio. Gracias al uso de materiales de alta estabilidad térmica y un diseño de proceso meticuloso, la seguridad y confiabilidad de la batería se mejoran enormemente. En comparación con la explosión que puede ocurrir por el uso inadecuado de las baterías de litio, las baterías de fosfato de hierro y litio no explotarán incluso si se arrojan al fuego. Estabilidad a altas temperaturas hasta 400-500 ° C, para garantizar la alta seguridad inherente de la batería; no explotará ni se quemará debido a sobrecarga, temperatura excesiva, cortocircuito, impacto. Después de rigurosas pruebas de seguridad, no hay explosión ni siquiera en los peores accidentes de tráfico.

2, bajo costo de larga duración

Como batería de energía, la vida útil (rendimiento de reciclaje) está estrechamente relacionada con el costo operativo general. En comparación con la vida útil de reciclaje general de aproximadamente 500 baterías de litio, las baterías de fosfato de hierro y litio se pueden cargar y descargar 1500 veces a temperatura ambiente, y la tasa de retención de capacidad es del 95% o más. El ciclo de vida del 50% de la capacidad ha alcanzado más de 2000 veces. El kilometraje continuo de la batería es de más de 500.000 kilómetros. Puede utilizarse durante unos cinco años. Es ocho veces mayor que la de las baterías de plomo-ácido, tres veces mayor que la de las baterías de níquel-hidruro metálico, y es la batería de litio-cobalto-ácido. Aproximadamente cuatro veces. Además, su costo de fabricación es menor que el de las baterías de litio ordinarias, lo que sin duda puede reducir en gran medida los costos de uso y mantenimiento de los vehículos eléctricos.

Al mismo tiempo, el rendimiento de descarga de las baterías de fosfato de hierro y litio también es muy bueno, la curva de potencia es estable y la capacidad anti-sobredescarga es fuerte. Una vez que el núcleo eléctrico de litio ordinario está por debajo de 3,2 V, la descarga es una descarga excesiva, lo que puede provocar el desguace. Sin embargo, las baterías de fosfato de hierro y litio liberan energía a 2,8 V y no hay problema de desechar por debajo de 2,5 V.

3, fácil de usar y manejar

Sabemos que las baterías de níquel-hidruro metálico y de níquel-cadmio tienen fuertes efectos sobre la memoria. Las baterías de litio ordinarias también tienen ciertos efectos sobre la memoria. Deben estar "llenos y llenos", lo que provocará inconvenientes en el uso diario de los vehículos eléctricos. Las baterías de fosfato de hierro y litio no presentan este fenómeno. La autodescarga es pequeña; Sin efecto memoria, no importa en qué estado se encuentre la batería, se puede usar con la carga. No es necesario descargarlo primero y luego cargarlo. Al mismo tiempo, la batería tiene excelentes características de carga rápida. Con un cargador especial, se puede llenar rápidamente durante aproximadamente un 95% en media hora. Una vez finalizada la vida útil de la batería, el problema del tratamiento también merece nuestra atención. Las baterías de fosfato de litio-hierro no contienen metales pesados ni metales raros, no son tóxicas ni contaminantes, cumplen con las regulaciones y son baterías absolutamente ecológicas y ecológicas. Hay una gran cantidad de plomo en las baterías de plomo-ácido. Si se desecha de forma inadecuada después de su abandono, constituirá una contaminación secundaria para el medio ambiente, y el material de fosfato de hierro y litio estará libre de contaminación independientemente de su producción y uso.

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