¿Es segura la batería de fosfato de hierro y litio?

La batería de fosfato de hierro y litio se refiere a una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. Los materiales de los electrodos positivos de las baterías de iones de litio incluyen principalmente cobaltato de litio, manganato de litio, niquelato de litio, materiales ternarios, fosfato de hierro y litio y similares. Entre ellos, el cobaltato de litio es el material de electrodo positivo utilizado en la mayoría de las baterías de iones de litio.

Mejora del desempeño de seguridad

El enlace PO en el cristal de fosfato de hierro y litio es estable y difícil de descomponer, y no se colapsa ni se calienta como un cobaltato de litio ni forma una sustancia oxidante fuerte incluso a alta temperatura o sobrecarga, y por lo tanto tiene buena seguridad. Se ha informado que en la operación real, se encontró que una pequeña parte de la muestra tenía un fenómeno de quemado en la prueba de acupuntura o cortocircuito, pero no hubo un evento de explosión. En el experimento de sobrecarga, se utilizó una carga de alto voltaje que era varias veces mayor que el voltaje de autodescarga, y se encontró que aún existía el fenómeno de explosión. Sin embargo, su seguridad de sobrecarga se ha mejorado mucho en comparación con la batería de óxido de cobalto de litio de electrolito líquido ordinario.

Mejora de la vida

La batería de fosfato de hierro y litio se refiere a una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo.

La batería de plomo-ácido de larga duración tiene una vida útil de aproximadamente 300 veces y la más alta es de 500 veces. La batería de energía de fosfato de hierro y litio tiene un ciclo de vida de más de 2000 veces, y la carga estándar (tasa de 5 horas) se puede utilizar hasta 2000 veces. La batería de plomo-ácido de la misma calidad es "medio año nuevo, medio año viejo, mantenimiento y mantenimiento durante medio año", hasta 1 ~ 1,5 años, mientras que la batería de fosfato de hierro y litio se usa en las mismas condiciones, la vida teórica alcanzará 7 ~ 8 años. Teniendo en cuenta de manera integral, la relación precio-rendimiento es teóricamente más de cuatro veces mayor que la de las baterías de plomo-ácido. La descarga de alta corriente se puede cargar y descargar rápidamente con 2C de alta corriente. Bajo el cargador especial, la batería se puede cargar completamente dentro de los 1,5 minutos de la carga de 1,5 ° C, y la corriente de arranque puede alcanzar los 2 ° C, pero la batería de plomo-ácido no tiene tal rendimiento.

Buen rendimiento de temperatura

La temperatura máxima del fosfato de hierro y litio puede alcanzar 350 ° C -500 ° C, mientras que el manganato de litio y el cobaltato de litio son solo alrededor de 200 ° C.Amplio rango de temperatura de funcionamiento (-20C - + 75C), resistencia a altas temperaturas, fosfato de litio y hierro eléctrico pico de calentamiento hasta 350 ° C-500 ° C y manganato de litio y cobaltato de litio solo alrededor de 200 ° C.

Alta capacidad

Tiene una capacidad mayor que las baterías normales (ácido de plomo, etc.). 5AH-1000AH (sencillo)

Sin efecto memoria

Las baterías recargables funcionan en condiciones que a menudo no están completamente descargadas y la capacidad caerá rápidamente por debajo de la capacidad nominal. Este fenómeno se llama efecto memoria. Hay recuerdos como las baterías de níquel-hidruro metálico y las de níquel-cadmio, pero las baterías de fosfato de hierro y litio no presentan este fenómeno. No importa en qué estado se encuentre la batería, se puede usar con la carga, sin necesidad de descargarla ni recargarla.

Peso ligero

El volumen de la batería de fosfato de hierro y litio de la misma capacidad especificada es 2/3 del volumen de la batería de plomo-ácido y el peso es 1/3 del de la batería de plomo-ácido.

Protección del medio ambiente

La batería generalmente se considera libre de metales pesados y metales raros (las baterías de Ni-MH requieren metales raros), no tóxica (con certificación SGS), no contaminante, de acuerdo con las regulaciones europeas RoHS, es un certificado de batería absolutamente verde . Por lo tanto, la razón por la que la industria prefiere las baterías de litio son principalmente consideraciones ambientales. Por lo tanto, la batería se ha incluido en el plan nacional de desarrollo de alta tecnología “863” durante el período del “Décimo Plan Quinquenal” y se ha convertido en un proyecto nacional clave de desarrollo de apoyo y estímulo. Con la adhesión de China a la OMC, el volumen de exportación de bicicletas eléctricas en China aumentará rápidamente y las bicicletas eléctricas que ingresan a Europa y Estados Unidos deben estar equipadas con baterías no contaminantes.

Sin embargo, algunos expertos dijeron que la contaminación ambiental causada por las baterías de plomo-ácido se produce principalmente en el proceso de producción y el proceso de reciclaje de las empresas. De la misma manera, las baterías de litio son buenas en la nueva industria energética, pero no pueden evitar el problema de la contaminación por metales pesados. El plomo, arsénico, cadmio, mercurio, cromo, etc. en el procesamiento de materiales metálicos pueden liberarse al polvo y al agua. La batería en sí es una sustancia química, por lo que puede haber dos tipos de contaminación: una es la contaminación de residuos del proceso en el proceso de producción; el otro es la contaminación de la batería después de la chatarra.

Las baterías de fosfato de hierro y litio también tienen sus desventajas: por ejemplo, rendimiento deficiente a baja temperatura, baja densidad de derivación del material del electrodo positivo y una batería de fosfato de hierro y litio que tiene una capacidad superior a la del óxido de cobalto y litio, por lo que no tiene ninguna ventaja en términos de una microbatería. Cuando se usa en una batería de potencia, una batería de fosfato de hierro y litio, al igual que otras baterías, debe enfrentar problemas de consistencia de la batería.

Comparación de batería de potencia

En la actualidad, los materiales de cátodo más prometedores para las baterías de iones de litio son el manganato de litio modificado (LiMn2O4), el fosfato de hierro y litio (LiFePO4) y el óxido de litio, níquel, cobalto y manganeso (Li (Ni, Co, Mn) O2). Los materiales ternarios de níquel-cobalto-manganato generalmente se consideran difíciles de convertir en la corriente principal de baterías de iones de litio de tipo energético para vehículos eléctricos debido a la falta de recursos de cobalto y alto contenido de níquel y cobalto, y las fluctuaciones de precios, pero pueden estar relacionadas al manganato de espinela. El litio se mezcla en un cierto rango.

Aplicación industrial

El papel de aluminio recubierto de carbono aporta innovación tecnológica y actualización industrial a la industria de las baterías de litio.

Mejore el rendimiento de la batería de litio y mejore la tasa de descarga

Con la creciente demanda de rendimiento de la batería por parte de los fabricantes de baterías nacionales, los materiales para baterías de nueva energía son ampliamente reconocidos en China: materiales conductores y papel de aluminio / papel de cobre con recubrimiento conductor.

La ventaja es que cuando se procesa el material de la batería, a menudo tiene una alta tasa de rendimiento de carga y descarga, una gran capacidad específica, pero la estabilidad del ciclo es mala, la atenuación es grave, etc., y tiene que hacer un cambio. -apagado.

Este es un recubrimiento mágico que toma el rendimiento de la batería y la lleva a una nueva era.

El recubrimiento conductor está compuesto de partículas recubiertas de grafito nanoconductor dispersas y similares. Proporciona una excelente conductividad estática y es una capa de protección absorbente de energía. También proporciona una buena protección contra la oclusión. El recubrimiento es a base de agua y solvente y se puede aplicar a placas bipolares de aluminio, cobre, acero inoxidable, aluminio y titanio.

Los recubrimientos recubiertos de carbono aportan las siguientes mejoras al rendimiento de las baterías de litio

1. Reducir la resistencia interna de la batería y suprimir el aumento de la resistencia interna dinámica durante el ciclo de carga y descarga;

2. Mejorar significativamente la consistencia de la batería y reducir la composición de la batería;

3. Mejorar la adherencia y adherencia del material activo y el colector de corriente, y reducir el costo de fabricación de la pieza polar;

4. Reducir la polarización, mejorar el rendimiento de la frecuencia y reducir los efectos térmicos;

5. Evite la corrosión del colector de corriente por el electrolito;

6. El factor de combinación prolonga aún más la vida útil de la batería.

7. Espesor del revestimiento: espesor convencional unilateral de 1 ~ 3μm.

En los últimos años, Japón y Corea del Sur han desarrollado principalmente baterías de iones de litio de tipo energético utilizando materiales ternarios de manganato de litio modificado y materiales ternarios de litio, níquel, cobalto y manganeso como materiales de cátodo, como Panasonic EV Energy, una empresa conjunta entre Toyota y Matsushita, Hitachi, Sony. y New Kobe. Motor, NEC, Sanyo Electric, Samsung y LG, Estados Unidos desarrolla principalmente baterías de iones de litio con fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo, como A123 Systems y Valence, pero los principales fabricantes de automóviles estadounidenses eligen materiales de cátodo a base de manganeso para su litio. -baterías de iones en sus PHEV y EV. Se dice que la compañía A123 de los Estados Unidos está considerando ingresar al campo de los materiales de manganato de litio, mientras que países europeos como Alemania adoptan principalmente la cooperación de vehículos eléctricos con otras compañías nacionales de baterías, como Daimler-Benz y France Saft Alliance, la alemana Volkswagen y Acuerdo de Sanyo con Japón. Esperar. En la actualidad, Volkswagen en Alemania y Renault en Francia también están desarrollando y produciendo baterías de iones de litio con el apoyo de sus gobiernos.

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