Sobre el desarrollo de las células de energía.

La autonomía y la seguridad de los vehículos eléctricos siempre han sido el foco de atención de la industria y los usuarios. Con el fin de mejorar el rendimiento de los vehículos de motor, las principales empresas e institutos de investigación han intensificado sus esfuerzos de investigación en el campo de las baterías y se han esforzado por liderar el mercado de vehículos de nueva energía.

Hay muchos avances en el kilometraje

Toyota y Nissan, dos de los mayores fabricantes de automóviles eléctricos de Japón, han publicado sus últimos resultados tecnológicos en el sector de las celdas de energía. La nueva generación de conjuntos de potencia de almacenamiento intensivo de energía de las dos empresas puede proporcionar fuerzas motrices más duraderas para vehículos eléctricos e híbridos.

Toyota está trabajando para reemplazar los electrolitos de litio con electrolitos de magnesio que se utilizan actualmente en las baterías de iones de litio. Toyota cree que el magnesio tiene dos beneficios principales sobre el litio. Primero, el magnesio permite un almacenamiento intensivo de energía. Además, el litio es un elemento metálico inestable que es propenso al fuego y el magnesio es relativamente más seguro. Las baterías químicas a base de magnesio de la compañía estarán disponibles en los próximos 20 años.

Nissan busca un aditivo para mejorar el rendimiento de las baterías de litio actuales y ampliar la capacidad de almacenamiento de energía. La tecnología de Nissan consiste en agregar un aditivo llamado monóxido de silicio amorfo a la batería para aumentar la capacidad de almacenamiento de energía de las baterías de iones de litio. Este producto químico permite que la batería retenga más iones de litio, mejorando así el rendimiento general de la batería.

Las instituciones nacionales de investigación científica también han logrado avances recientes en este sentido. En marzo de este año, Tangyongbing y su equipo de investigación del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen de la Academia de Ciencias de China anunciaron los últimos resultados de la "Nueva tecnología de batería de doble ión de grafito de aluminio de alta densidad energética". Este nuevo tipo de batería ajusta los polos positivo y negativo de las baterías de iones de litio tradicionales y utiliza papel de aluminio como material de electrodo negativo y fluido colector negativo. El principio de la batería es diferente al de las baterías de iones de litio tradicionales: durante el proceso de carga, se producen reacciones de intercalación de aniones en el grafito positivo, mientras que el electrodo negativo de aluminio sufre una reacción de aleación de aluminio-litio, y el proceso de descarga es el opuesto. Este nuevo mecanismo de reacción no solo aumenta significativamente el voltaje de funcionamiento de la batería, sino que también reduce significativamente la calidad, el volumen y los costos de fabricación de la batería, mejorando así la densidad de energía de la batería. Según estimaciones preliminares, el alcance de las baterías de Al-grafito de 500 kg puede alcanzar unos 550 kilómetros. En comparación con la tecnología de energía de litio tradicional, este tipo de batería tiene una clara ventaja, no solo reduce los costos de producción en aproximadamente un 40-50%, sino que también aumenta la densidad de energía al menos 1.3-2 .0 veces.

Además, varias empresas e instituciones han intensificado su investigación sobre baterías de grafeno y litio para superar el problema del kilometraje.

Problemas de seguridad por resolver

En la búsqueda ansiosa de la alta densidad de energía de la batería de potencia, su seguridad no puede subestimarse. Recientemente, muchos incendios de autobuses eléctricos y explosiones en fábricas de baterías han hecho que la gente preste mucha atención a la seguridad de la electricidad de litio.

Parte de la razón de los peligros de seguridad de las celdas de potencia se debe al problema del equilibrio de la unidad de celda en las baterías de la serie. Debido a las diferencias entre las baterías en el proceso de carga y descarga, las baterías pueden causar una carga excesiva o una descarga excesiva. La carga y descarga excesivas pueden provocar la quema y explosión de las baterías.

Además, el estudio muestra que, por ejemplo, cuando la batería está llena de electricidad, su composición de material positivo es óxido de cobalto de litio en estado de delitio y el electrodo negativo es carbono de litio. El ácido de litio y cobalto se descompone a altas temperaturas para liberar oxígeno, y la actividad de reacción química del carbón de litio es básicamente similar a la del litio metálico. Entonces, si se produce una combustión, es básicamente lo mismo que la combustión de litio metálico en un entorno rico en oxígeno, lo que tendrá consecuencias muy graves.

Por lo tanto, es extremadamente importante equipar la batería de potencia con un sistema de gestión de batería BMS de alta calidad. Como vínculo importante entre las celdas secundarias y los aparatos eléctricos, BMS integra el monitoreo y la gestión de celdas o baterías para lograr funciones importantes como monitoreo en tiempo real, equilibrio automático y carga y descarga inteligente de celdas, garantizando así la seguridad y confiabilidad de celdas o baterías., Y potencia de salida en el mejor estado.

En la actualidad, el país está desarrollando los estándares relevantes del sistema de gestión de baterías, lo que promoverá el progreso del trabajo sobre la seguridad de las baterías eléctricas en China.

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