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Comparación de ventajas y desventajas entre la batería de hierro-litio y la batería de polímero de litio

Jul 05, 2019   Pageview:382

Introducción de la batería de litio y hierro.

La batería de hierro-litio es un tipo de batería de la familia de baterías de litio, y el material del electrodo positivo es principalmente material de fosfato de hierro y litio, que también se conoce como batería de litio-hierro. En comparación con las baterías de plomo-ácido tradicionales, las baterías de iones de litio tienen ventajas significativas en términos de voltaje operativo, densidad de energía y ciclo de vida.

Ventajas de la batería de litio de hierro para vehículos eléctricos

(1) Alta densidad de energía: el voltaje nominal es de 3,2 V, la densidad de energía es aproximadamente 4 veces mayor que la de las baterías de plomo-ácido, y el volumen es pequeño y el peso es liviano;

(2) Fuerte seguridad: el material de cátodo de fosfato de hierro y litio tiene un buen rendimiento electroquímico, la plataforma de carga y descarga es muy estable, la estructura es estable durante la carga y descarga, la batería no se quema, no explota y tiene buena seguridad;

(3) Buen rendimiento a altas temperaturas: la batería funciona normalmente cuando la temperatura externa es de 55 ° C;

(4) Salida de alta potencia: la descarga estándar es 0.2C y 3C se puede cargar y descargar;

(5) Ciclo de vida prolongado: carga y descarga de 1C a temperatura ambiente, la capacidad del monómero después de 2000 ciclos sigue siendo superior al 80%;

(6) Protección del medio ambiente: todo el proceso de producción es limpio y no tóxico, y todas las materias primas no son tóxicas.

batería de litio de hierro para vehículos eléctricos

Existe peligro de explosión. Cuando la batería de litio se carga y descarga a una corriente alta, el interior de la batería continúa calentándose. El gas generado durante el proceso de activación se expande, la presión interna de la batería aumenta y la presión alcanza un cierto nivel. Si la carcasa exterior se raya, se romperá y provocará una fuga, un incendio o incluso una explosión.

Las ventajas de las baterías de fosfato de hierro y litio son:

La batería de fosfato de hierro y litio tiene una vida útil prolongada y un ciclo de vida de más de 2000 veces. En las mismas condiciones, las baterías de fosfato de hierro y litio se pueden utilizar durante 7 a 8 años.

Es seguro de usar. Las baterías de fosfato de hierro y litio se someten a rigurosas pruebas de seguridad y no explotan ni siquiera en accidentes de tráfico.

La carga es rápida. Con un cargador dedicado, la batería se puede cargar completamente cargándola a 1,5 ° C durante 40 minutos.

La batería de fosfato de hierro y litio es resistente a altas temperaturas y la batería de fosfato de hierro y litio puede alcanzar un valor de aire caliente de 350 a 500 grados Celsius.

La batería de fosfato de hierro y litio tiene una gran capacidad.

Las baterías de fosfato de hierro y litio no tienen efecto memoria.

La batería de fosfato de hierro y litio es ecológica, no tóxica, no contaminante, con una amplia gama de materias primas y precios económicos.

Las desventajas de las baterías de fosfato de hierro y litio son:

La batería de fosfato de hierro y litio tiene una densidad de derivación baja y una densidad generalmente de 0,8 a 1,3.

La conductividad es mala, la velocidad de difusión de iones de litio es lenta y la capacidad específica real es baja cuando la carga y la descarga son altas.

La batería de fosfato de hierro y litio tiene un rendimiento deficiente a baja temperatura.

La batería de fosfato de hierro y litio tiene una vida útil prolongada de aproximadamente 2000 veces, pero la vida útil de la batería de fosfato de hierro y litio es corta, generalmente unas 500 veces.

Ventajas y desventajas de varios materiales de cátodos para baterías de litio.

El rendimiento de una batería de iones de litio depende principalmente de la estructura y las propiedades de los materiales utilizados en la batería utilizada. Estos materiales internos de la batería incluyen un material de electrodo negativo, un electrolito, un separador, un material de electrodo positivo y similares. La elección y la calidad de los materiales positivos y negativos determinan directamente el rendimiento y el precio de la batería de iones de litio. Por lo tanto, la investigación de materiales positivos y negativos de bajo costo y alto rendimiento siempre ha sido el foco del desarrollo de la industria de las baterías de iones de litio. El material del ánodo generalmente está hecho de material de carbono y el desarrollo actual es relativamente maduro. El desarrollo de materiales de cátodo se ha convertido en un factor importante que restringe la mejora adicional del rendimiento de la batería de iones de litio y una mayor reducción de precios. En la producción comercial actual de baterías de iones de litio, el costo del material del cátodo representa aproximadamente el 40% del costo total de la batería, y la disminución en el precio del material del cátodo determina directamente el precio de la batería de iones de litio. Esto es especialmente cierto para las baterías de iones de litio. Por ejemplo, una pequeña batería de iones de litio para un teléfono móvil requiere solo unos 5 gramos de material de electrodo positivo, y una batería de iones de litio que impulsa un autobús puede requerir hasta 500 kilogramos de material de electrodo positivo.

Para medir la calidad del material del electrodo positivo de la batería de iones de litio, se puede evaluar a partir de los siguientes aspectos: (1) El material del electrodo positivo debe tener un mayor potencial de oxidación-reducción, de modo que la batería tenga un voltaje de salida más alto; (2) lata de iones de litio Una gran cantidad de intercalación y desintercalación reversibles en el material del electrodo positivo para hacer que la batería tenga una alta capacidad; (3) en el proceso de inserción / desintercalación de iones de litio, la estructura del material del electrodo positivo debe cambiarse lo menos posible o pequeña, garantizar un buen rendimiento del ciclo de la batería; (4) El potencial de oxidación-reducción del electrodo positivo debe cambiarse lo menos posible durante el proceso de inserción / desintercalación de iones de litio, para que el voltaje de la batería no cambie significativamente para garantizar que la batería se cargue y descargue sin problemas; (5) El material del electrodo positivo debe tener una alta conductividad eléctrica, lo que puede hacer que la batería se cargue y descargue con una gran corriente; (6) el electrodo positivo no reacciona químicamente con el electrolito; (7) el ion litio debe tener una gran difusión en el material del electrodo. El coeficiente es conveniente para que la batería se cargue y descargue rápidamente; (8) el precio es barato y el medio ambiente no está contaminado.

Los materiales del cátodo de la batería de iones de litio son generalmente óxidos de litio. Se han estudiado LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4 y óxidos de vanadio. Los materiales cátodos poliméricos conductores también han atraído un gran interés.

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