La vida de la batería ternaria de polímero de litio.

La energía es la piedra angular del desarrollo de la ciencia y la tecnología sociales, pero ahora, con la creciente contaminación mundial, la conservación de la energía y la protección del medio ambiente se ha convertido en la principal prioridad del desarrollo social, en la actualidad, China aboga enérgicamente por la protección del medio ambiente e introdujo algunas políticas relevantes. por lo tanto, cada vez más equipos de protección ambiental en el mercado. Incluyendo la reducción de automóviles de gasolina, los vehículos de nueva energía en el mercado, pequeños para cargar el tesoro y otros productos, son baterías ecológicas. Es decir, batería de litio, batería de litio que el tradicional punto de plomo-ácido para decir, tiene un tiempo de carga corto, un ciclo de vida largo, ahorro de energía, protección del medio ambiente, libre de contaminación, liviano, larga vida útil y otras características. Tiene una larga vida, ¿cuánto puede durar?

La batería de litio ternaria es una especie de batería de litio con material de electrodo positivo ternario. El cristal de fosfato de hierro y litio tiene propiedades químicas estables. En el uso práctico, no estará caliente ni explotará incluso cuando la carga esté desactualizada o esté a alta temperatura. Las baterías de plomo-ácido tienen un ciclo de vida de 500 veces *, mientras que las baterías ternarias de litio tienen un ciclo de vida de más de 1000 veces, muy superior al de las baterías de plomo-ácido.

Según el ciclo de batería de tres millas 1000 veces para calcular, tres días una carga y descarga completa, la vida útil de 8,3 años, incluso si hay un proceso de pérdida, lo mismo puede llegar a más de 7 años.

Las baterías de plomo-ácido se deprecian a un ritmo rápido, requieren un mantenimiento constante y no duran más de un año y medio, en comparación con los siete años de las baterías ternarias de litio en las mismas condiciones. La batería de litio ternaria para adaptarse a la temperatura de trabajo es muy amplia, el pico de calentamiento eléctrico puede alcanzar 350 ℃ a 500 ℃. En comparación con las baterías de plomo-ácido ordinarias, la capacidad de almacenamiento de energía es más fuerte y el material es relativamente ligero.

La batería de litio ternaria no contiene metales de tierras raras ni metales pesados, no contamina el medio ambiente, es un nuevo tipo de batería de protección ambiental verde. Sin embargo, la batería de litio ternaria también tiene sus propias deficiencias, como el rendimiento del entorno de baja temperatura es deficiente, el volumen es mayor que las mismas condiciones de la batería de plomo-ácido, por lo que en el desarrollo del desarrollo de microbaterías seguramente tendrá mucho de deficiencias.

Como carga de la batería de litio, la estabilidad del voltaje de salida de la batería de litio ternaria, alto voltaje de salida, rendimiento estable, gran capacidad, larga vida útil, amplio rango de temperatura de trabajo, buena seguridad y protección ambiental libre de contaminación, por lo que en el futuro desarrollo de iones de litio Las baterías tienen un gran aumento en el espacio, pero también necesitan investigar constantemente para lograr el propósito de mejorar sus propios defectos.

Con el crecimiento de la población mundial y el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología global, el uso de energía no renovable aumenta día a día y los recursos se enfrentan gradualmente a la etapa de escasez. Con el fin de proteger el medio ambiente terrestre del que las personas dependen temporalmente para sobrevivir, la protección de los recursos es la máxima prioridad. Por lo tanto, el desarrollo de productos que ahorran energía y respetan el medio ambiente es ahora el evento principal. Entre los productos actuales, los productos de ahorro de energía y protección del medio ambiente son cada vez más populares. Por ejemplo, en el mercado de baterías, la batería de litio ocupa rápidamente parte del mercado en virtud de su larga vida, bajo costo de mantenimiento, baja tasa de autodescarga, peso ligero, alto voltaje y otras características, reemplazando gradualmente a la batería de plomo-ácido. El desarrollo de una batería de litio es inevitable.

La vida útil de la batería de litio ternaria está en uso hasta cierto punto, la relación entre el grado de atenuación de la capacidad se calcula directamente con la vida útil de las plantaciones cero. El algoritmo de la industria es generalmente tres cargas de batería de litio después de la descarga, esto se llama ciclo de vida. Durante el uso, se producen reacciones químicas irreversibles dentro de la batería de litio, que conducirán a la disminución de la capacidad de la batería, como un uso inadecuado o una temperatura extremadamente alta o una temperatura extremadamente baja. Por ejemplo, la descomposición del electrolito, la inactivación del material activo y el colapso de la estructura del electrodo positivo y negativo conducen a la reducción del número de iones de litio incrustados y no incrustados, etc. Los experimentos muestran que una tasa de descarga más alta conducirá a una descarga más rápida Atenuación de capacidad, si la corriente de descarga es baja, el voltaje de la batería estará cerca del voltaje de equilibrio, puede liberar más energía.

Teoría de la esperanza de vida de la batería de litio ternaria de 1200 carga y descarga completa, que es la vida útil del ciclo completo, de acuerdo con la frecuencia de uso, una vez tres días carga y descarga completamente, carga y descarga completa de 120 veces al año, la vida útil de la batería de litio ternaria a 10 años, incluso si está en uso la pérdida del proceso o la cantidad de días para cargar y reducir la descarga, también puede alcanzar ocho años, tenga en cuenta que lo dicho aquí es que la capacidad de vida, después de ocho años de capacidad de la batería de litio ternaria será más de sesenta por ciento, eso es estándar. Por lo tanto, la vida real de una batería de litio ternaria es generalmente de alrededor de 8-10 (datos aproximados).

Batería de fosfato de hierro y litio: se refiere a la batería de iones de litio con fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. Se caracteriza por la ausencia de elementos preciosos como el cobalto, el bajo precio de las materias primas y el rico contenido de fósforo y hierro en los recursos de la tierra, no habrá problema de abastecimiento. Tiene un voltaje de trabajo moderado (3.2v), gran capacidad eléctrica por unidad de peso (170mAh / g), alta potencia de descarga, carga rápida y ciclo de vida largo, y alta estabilidad en ambientes de alta temperatura y alto calor.

Ventajas en comparación con las baterías de cobalto de litio y manganato de litio más comunes en el mercado en la actualidad, la batería de fosfato de hierro y litio tiene al menos las siguientes cinco ventajas: mayor seguridad, mayor vida útil, libre de metales pesados y metales raros (bajo costo de crudo materiales), soporte para carga rápida, amplio rango de temperatura de funcionamiento.

Desventajas: el fosfato de hierro y litio tiene algunos defectos de rendimiento, como la baja densidad de vibración y compactación, lo que resulta en la baja densidad de energía de la batería de iones de litio; El costo de producción de los materiales es más alto que el de las baterías, y el rendimiento de las baterías es bajo con poca consistencia. Mala consistencia del producto; Derechos de propiedad intelectual.

Batería de polímero de litio ternario: batería de litio fabricada con material de ánodo ternario, Li (NiCoMn) O2. Según Ouyang Minggao de la Universidad de Tsinghua, el material de "tres yuanes" en esta encuesta se refiere al material de "tres yuanes" en el que el electrodo positivo es de tres yuanes y el electrodo negativo es de grafito. Y en el desarrollo y la aplicación reales, hay un polo positivo de tres yuanes, el polo negativo es titanato de litio, generalmente conocido como "titanato de litio", su rendimiento es relativamente seguro, una vida relativamente larga, no pertenece al común, dicho "material de tres yuanes.

Ventajas de la batería de litio ternaria de alta densidad de energía, el rendimiento del ciclo es mejor que el óxido de cobalto de litio normal. En la actualidad, con la mejora continua de la fórmula y la estructura, el voltaje nominal de la batería ha alcanzado los 3,7 voltios y la capacidad ha alcanzado o superado el nivel de la batería de óxido de cobalto de litio.

La batería de litio de potencia de material ternario tiene principalmente la batería de litio de aluminato de níquel-cobalto, la batería de litio de ácido de níquel cobalto manganeso y así sucesivamente, debido a que la estructura de alta temperatura de níquel cobalto aluminio no es estable, hace que la seguridad a alta temperatura sea mala, y el valor de pH es demasiado alto y es fácil hacer que el monómero se expanda en forma de gas, lo que provoca el peligro, en la actualidad el costo es alto.

Las baterías de polímero de litio ternario, por el contrario, tienen mejores propiedades que las baterías de fosfato de hierro y litio, pero ¿por qué se retienen? La clave para el desarrollo de vehículos de nueva energía es también la clave para los productos digitales móviles: el desarrollo de baterías. Cómo garantizar que la tecnología de baterías pueda satisfacer las crecientes necesidades de los consumidores de una manera segura, no solo para aquellos en la industria de la tecnología automotriz sino también para los investigadores en todo el campo.

Cuando se trata de comprar vehículos de nueva energía, la mayoría de los consumidores pueden pensar en "políticas preferenciales" por primera vez. Aunque esto es un poco vergonzoso, de hecho es una razón muy real. En el entorno de las ventas nacionales, los vehículos de nueva energía para abrir la situación, pero no sólo por la "protección del medio ambiente" un largo camino por recorrer. Las ventajas de los vehículos de nueva energía en el precio de venta y el costo de mantenimiento han atraído a la mayoría de los consumidores que todavía se centran en el costo del vehículo.

Sin embargo, algunos consumidores pueden detener temporalmente su curiosidad por los vehículos de nueva energía por algunas razones, porque estarán más o menos asustados por varios incidentes de combustión espontánea de vehículos de nueva energía. Y es por eso que estoy escribiendo este artículo hoy. Cabe señalar que no comprender los vehículos de nueva energía fundamentales: los pros y los contras del módulo de energía, y no comprender el uso del proceso, debe prestar atención a los asuntos, de hecho, y comprar una bomba de tiempo en el costado es no es diferente.

Batería de fosfato de hierro y litio: madura pero no lo suficiente

Los materiales de electrodos para fosfato de hierro y litio son la seguridad del material del cátodo de la batería de iones de litio, combinado con su ciclo de vida alcanzado más de 2000 veces, la tasa de carga estándar (5 horas) para usar, puede alcanzar las características cíclicas de 2000 veces, junto con La madurez de la industria y el umbral de la tecnología y la caída del precio, hacen que muchos fabricantes de una variedad de factores consideren el uso de baterías de fosfato de hierro y litio. Se puede decir que el auge de los vehículos de nueva energía y las baterías de fosfato de hierro y litio tiene una relación inseparable.

Sin embargo, un inconveniente fatal de las baterías de fosfato de hierro y litio es su bajo rendimiento a bajas temperaturas, incluso si son de tamaño nanométrico y están recubiertas de carbono. La investigación ha demostrado que una batería de capacidad de 3500 mah, si se trabaja en un entorno de - 10 ℃, después de menos de 100 veces el ciclo de carga y descarga, la atenuación de energía se reduce bruscamente a 500 mah, básica se descarta. Esto no es bueno para el vasto territorio de China, las bajas temperaturas del invierno son las condiciones nacionales más completas.

Además, el costo de fabricación de los materiales es más alto que el de las baterías, y el rendimiento de la batería es bajo y la consistencia es pobre, lo que también es una razón importante por la cual la capacidad de resistencia de muchos autos eléctricos puros no puede alcanzar el valor nominal. Por lo tanto, podemos ver que muchos vehículos domésticos de nueva energía (ya sean eléctricos puros o híbridos), o algunos vehículos de nueva energía relativamente baratos, elegirán baterías de fosfato de hierro y litio por diferentes razones. Se puede decir que el uso de baterías de fosfato de hierro y litio juega un papel fundamental e indeleble en la producción masiva y promoción de vehículos de nueva energía.

Las baterías ternarias de polímero de litio, por el contrario, tienen mejores propiedades que las baterías de fosfato de hierro y litio, pero ¿por qué se han retenido?

Batería de polímero de litio ternario: el futuro de la inestabilidad

La batería de polímero de litio ternario se refiere a la batería de litio con el material de electrodo positivo ternario de litio NiCoMn (Li (NiCoMn) O2). El producto precursor del material de electrodo positivo compuesto ternario está hecho de sal de níquel, sal de cobalto y sal de manganeso. La proporción de níquel, cobalto y manganeso que contiene se puede ajustar de acuerdo con las necesidades reales. Las baterías ternarias de litio son más densas en energía, pero a menudo se cuestiona su seguridad.

La razón de esto es que aunque ambos materiales se descompondrán a una cierta temperatura, los materiales ternarios de litio se descompondrán a una temperatura más baja de aproximadamente 200 grados, mientras que los materiales de fosfato de hierro y litio se descompondrán a aproximadamente 800 grados. Y la reacción química de los materiales ternarios de litio es más intensa, liberará moléculas de oxígeno, bajo la acción de la combustión rápida de electrolitos a alta temperatura, una reacción en cadena. En pocas palabras, los materiales ternarios de litio tienen más probabilidades de incendiarse que los materiales de fosfato de hierro y litio. Sin embargo, es importante tener en cuenta que estamos hablando de materiales, no de baterías terminadas.

Es preciso debido a los peligros de seguridad de los materiales ternarios de litio, por lo que los fabricantes están tratando de evitar accidentes en la dirección de. De acuerdo con las características de los materiales ternarios de litio que son fáciles de pirólisis, los fabricantes harán muchos esfuerzos en los siguientes enlaces: protección contra sobrecarga (OVP), protección contra sobredescarga (UVP), protección contra sobrecalentamiento (OTP) y protección contra sobrecorriente ( OCP). Por tanto, el incidente de la combustión espontánea debería tener más que ver con si se implementan las funciones de los fabricantes en estos enlaces, en lugar de simplemente tirar la comida por miedo a asfixiarse.

Entonces, ¿cuáles son los USOS actuales de estas dos baterías? Centrémonos en un conjunto de datos. En noviembre, los autobuses eléctricos con baterías de fosfato de hierro y litio representaron el 64,9 por ciento del total, mientras que los que tenían baterías ternarias de litio representaron el 27,6 por ciento. Por el contrario, en noviembre se instalaron baterías ternarias de litio en más del 76 por ciento del mercado de automóviles de pasajeros totalmente eléctricos.

Se puede observar que la propia batería ternaria de litio tiene la ventaja de una mayor densidad de energía, que debería generarse como un nuevo dispositivo de almacenamiento de energía para los futuros automóviles. Y ahora los incidentes de seguridad relevantes, cuando la popularidad de los vehículos de nueva energía aún se encuentra en la etapa inicial, pueden considerarse algo bueno. Para lograr los objetivos duales de participación de mercado y apoyo de políticas, muchas empresas relacionadas con vehículos de nueva energía han relajado los requisitos técnicos y han producido una gran cantidad de componentes de energía que no pueden soportar el uso repetido durante mucho tiempo. El entorno de trabajo del automóvil es severo y el uso de estas piezas durante mucho tiempo aumentará inevitablemente la causa de los accidentes de seguridad.

Por lo tanto, se puede considerar que Zhang Xiangmu, director general del departamento de equipos del ministerio de industria y tecnología de la información, emitió una evaluación sobre el desempeño de seguridad del autobús con batería de litio de tres yuanes en la reunión de cien personas de vehículos eléctricos de China. que tiene como objetivo definir el estándar desde el nivel de política por los departamentos nacionales relevantes para promover la generación de estándares de la industria. Tanto para los consumidores como para los fabricantes, en el futuro, tiene una señal muy positiva. Por lo tanto, no hay necesidad de verse obstaculizado por la información unilateral sobre accidentes de seguridad de las baterías ternarias de litio en Internet. Todos los materiales son peligrosos y la clave es cómo controlarlos firmemente.

Diferentes tipos de baterías de vehículos de nueva energía: requisitos unificados

Dijo que la situación de la batería, el autor piensa que la situación del vehículo de nueva energía también debe presentar brevemente la función de la batería en el vehículo con todo el mundo. Después de todo, los coches eléctricos puros siguen siendo una minoría de consumidores, más amigos se centran en los coches híbridos. Y los automóviles híbridos se pueden dividir estrictamente en tres tipos: automóviles híbridos ordinarios, automóviles híbridos enchufables y automóviles híbridos enchufables.

La capacidad de la batería de los tres tipos de automóviles anteriores, de pequeños a grandes, resulta ser el automóvil híbrido ordinario <automóvil híbrido enchufable <+ + programa de automóvil híbrido. Las baterías de los automóviles eléctricos híbridos ordinarios no son recargables y las baterías se utilizan para el arranque y la aceleración rápida. Sobre la base de la batería de automóvil eléctrico híbrido ordinario, la batería de automóvil eléctrico híbrido enchufable aumenta su capacidad y se puede cargar, por lo que tiene una mejor capacidad de aceleración y capacidad de ahorro de combustible. Sin embargo, el motor del vehículo eléctrico híbrido aditivo se utiliza para impulsar el motor para generar electricidad, que se inclina más hacia el vehículo eléctrico puro.

Estos tres modelos de vehículos eléctricos híbridos tienen sus propias ventajas y desventajas. En la etapa actual, la fuerza principal también son los vehículos eléctricos híbridos en general y los vehículos eléctricos híbridos enchufables. Precisamente porque las características de los tres tipos de vehículos eléctricos híbridos tienen algo en común sobre la duración de la batería y el entorno de trabajo, los consumidores deben prestar atención a los parámetros relevantes, como el material de la batería, el entorno operativo y el estado de funcionamiento óptimo, sin importar el modo. de un vehículo eléctrico híbrido se compra. Al mismo tiempo, los fabricantes también deben controlar estrictamente la calidad de la batería y las configuraciones de seguridad relacionadas en el proceso de diseño para garantizar un uso seguro y eficiente.

La clave para el desarrollo de vehículos de nueva energía radica en si su experiencia de usuario puede igualar o incluso superar a los vehículos tradicionales con motor de combustión interna, y si tienen mejores ventajas en compra y posventa. En opinión del autor, la clave para el desarrollo de vehículos de nueva energía es también la clave para los productos digitales móviles: el desarrollo de baterías. Cómo garantizar que la tecnología de las baterías pueda satisfacer las crecientes necesidades de los consumidores de una manera segura no es solo la búsqueda de personal en la industria de la ciencia y tecnología del automóvil, sino también la búsqueda de investigadores científicos en todo el campo.

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