22 años de personalización de baterías
Jan 11, 2020 Pageview：1646
La energía es la piedra angular del desarrollo de las ciencias sociales y la tecnología. En la actualidad, con la creciente contaminación mundial, la conservación de la energía y la protección del medio ambiente se han convertido en la máxima prioridad del desarrollo social. En la actualidad, China promueve enérgicamente la protección del medio ambiente y ha introducido algunas políticas relacionadas. Por lo tanto, la protección del medio ambiente en el mercado tiene cada vez más equipos. Incluyendo la reducción de vehículos de gasolina, el lanzamiento al mercado de vehículos de nueva energía y productos como los tesoros de carga son todas baterías respetuosas con el medio ambiente. Es decir, las baterías de litio, las baterías de litio, en comparación con el punto ácido de plomo tradicional, tienen un tiempo de carga corto, un ciclo de vida prolongado, ahorro de energía y protección ambiental, sin contaminación, peso ligero, larga vida útil y otras características. Dijo que tiene una larga vida, ¿pueden ser varios años?
La batería de litio ternaria es una batería de litio con un material de electrodo positivo de tres yuanes. El cristal de fosfato de hierro y litio tiene propiedades químicas estables y, en el uso real, no estará caliente ni explotará incluso en caso de sobrecarga o alta temperatura. El ciclo de vida de las baterías de plomo-ácido también puede llegar a 500 veces, y el ciclo de vida de las baterías ternarias de litio puede llegar a más de 1000 veces, lo que supera con creces el de las baterías de plomo-ácido.
Calculado de acuerdo con el ciclo de batería de la batería ternaria por 1000 veces, la batería está completamente cargada y descargada en tres días, y la vida útil alcanza los 8,3 años. Incluso si hay un proceso de pérdida, puede llegar a más de 7 años.
La tasa de depreciación de las baterías de plomo-ácido es rápida y requiere un mantenimiento constante. * El tiempo de uso a largo plazo no es más de un año y medio. En cambio, la vida útil de una batería ternaria de litio puede llegar a los 7 años en las mismas condiciones. La batería ternaria de litio se adapta a una amplia temperatura de funcionamiento y su pico de calentamiento eléctrico puede alcanzar los 350 ° C -500 ° C.En comparación con las baterías de plomo-ácido ordinarias, su capacidad de almacenamiento de energía es más fuerte y sus materiales son relativamente más livianos.
La batería ternaria de litio no contiene metales de tierras raras ni metales pesados y es respetuosa con el medio ambiente. Es un nuevo tipo de batería verde. Sin embargo, las baterías ternarias de litio también tienen sus propias deficiencias, como un bajo rendimiento en entornos de baja temperatura, el volumen es mayor que la batería de plomo-ácido en las mismas condiciones, por lo que debe haber una gran brecha en el desarrollo de microbaterías.
Como batería de litio recargable, la batería de litio ternaria tiene voltaje de salida estable, voltaje de salida alto, rendimiento estable, gran capacidad, larga vida útil, amplio rango de temperatura de funcionamiento, buena seguridad y protección ambiental, por lo que tiene un camino de desarrollo futuro para baterías de litio. . Hay mucho margen de mejora, pero debe investigarse continuamente para lograr el objetivo de mejorar sus propios defectos.
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. Su característica es que no contiene elementos preciosos como el cobalto. El precio de la materia prima es bajo y el fósforo y el hierro abundan en los recursos de la tierra, y no hay problema de alimentación. Su voltaje de funcionamiento es moderado (3,2 V), su capacidad por unidad de peso es grande (170 mAh / g), alta potencia de descarga, carga rápida y ciclo de vida largo, alta estabilidad en entornos de alta temperatura y alto calor.
Ventajas En comparación con las baterías más comunes de óxido de cobalto de litio y manganato de litio actualmente en el mercado, las baterías de fosfato de hierro y litio tienen al menos cinco ventajas: mayor seguridad, mayor vida útil y ausencia de metales pesados y metales raros (bajo costo de materia prima), rápido carga y amplio rango de temperatura de funcionamiento.
Desventajas El fosfato de hierro y litio tiene algunos defectos de rendimiento, como baja densidad de derivación y densidad de compactación, lo que da como resultado una baja densidad de energía de la batería de iones de litio; el costo de preparación del material y el costo de fabricación de la batería son altos, el rendimiento de la batería es bajo, constante Mal sexo; mala consistencia del producto; cuestiones de propiedad intelectual.
Batería de polímero de litio ternario: una batería de litio de un material de electrodo positivo ternario de óxido de manganeso de litio lantano (Li (NiCoMn) O2) se utiliza como material de electrodo positivo. Según la Universidad de Tsinghua Ouyang Minggao: El material de "tres yuanes" al que se hace referencia en esta encuesta se refiere a la "batería de energía tridimensional" en el dicho habitual de que el electrodo positivo es ternario y el electrodo negativo es grafito. En aplicaciones reales de investigación y desarrollo, también hay un electrodo positivo ternario, el electrodo negativo es titanato de litio, comúnmente conocido como "titanato de litio", su rendimiento es relativamente seguro, de larga duración, no el dicho común "material de tres yuanes".
Ventajas La batería ternaria de litio tiene una alta densidad de energía y un mejor rendimiento de ciclo que el cobaltato de litio normal. En la actualidad, con la mejora continua de la fórmula y la estructura perfecta, el voltaje nominal de la batería ha alcanzado los 3,7 V, y la capacidad ha alcanzado o superado el nivel de la batería de óxido de cobalto de litio.
Desventajas: la batería de litio de alimentación de material ternario incluye principalmente batería de litio de níquel-cobalto-aluminio, batería de litio de níquel-cobalto-manganeso, etc., debido a la estructura de alta temperatura del aluminio de níquel-cobalto, la seguridad a alta temperatura es mala y el pH el valor es demasiado alto, por lo que el monómero es flatulento. Esto aumenta el peligro y actualmente es costoso.
Por el contrario, la batería de polímero de litio ternario tiene una mejor calidad que la batería de fosfato de hierro y litio, pero ¿por qué se obstaculiza su desarrollo? 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 en una situación segura, no solo en la industria relacionada con la industria automotriz, sino también en la búsqueda de investigadores científicos en todo el campo.
Cuando se trata de comprar vehículos de nueva energía, la mayoría de los consumidores pueden pensar en "concesiones de políticas" por primera vez. Aunque esto es un poco vergonzoso, de hecho es una razón bastante real. En el entorno de las ventas nacionales, los vehículos de nueva energía deben abrir la situación, no solo por la misión a largo plazo de "protección del medio ambiente". Las ventajas de los vehículos de nueva energía en términos de precio de venta y costo de mantenimiento han atraído a la mayoría de los consumidores que todavía utilizan los costos basados en automóviles en esta etapa.
Sin embargo, algunos consumidores pueden detener su curiosidad por los vehículos de nueva energía por alguna razón, ya que se verán abrumados por los diversos eventos de combustión espontánea de los vehículos de nueva energía. Y es por eso que escribí este artículo hoy. Debe saber que no comprende los fundamentos de los vehículos de nueva energía: las ventajas y desventajas de los módulos de energía, y si no comprende las cosas a las que debe prestar atención durante el uso, no es diferente de comprar un tiempo. bomba.
Batería de fosfato de hierro y litio: madura pero no lo suficiente
El material del electrodo de fosfato de hierro y litio es actualmente el material de cátodo de batería de iones de litio más seguro, y su ciclo de vida es más de 2000 veces. La carga estándar (tarifa de 5 horas) se puede utilizar para lograr 2000 ciclos, junto con la madurez industrial. El umbral de precio resultante y la disminución de la tecnología han llevado a muchos fabricantes a utilizar baterías de fosfato de hierro y litio por diversas razones. Se puede decir que el auge de los vehículos de nueva energía tiene una relación inseparable con las baterías de fosfato de hierro y litio.
Sin embargo, las baterías de fosfato de hierro y litio tienen una desventaja fatal, es decir, un rendimiento deficiente a baja temperatura, incluso si son de tamaño nanométrico y están recubiertas de carbono, este problema no se resuelve. Los estudios han demostrado que una batería con una capacidad de 3500 mAh, si se opera en un entorno de -10 ° C, después de menos de 100 ciclos de carga y descarga, la potencia se atenuará abruptamente a 500 mAh, básicamente desechada. De hecho, esto no es bueno para China, que tiene un vasto territorio y una temperatura relativamente baja en invierno.
Además, el costo de preparación del material y el costo de fabricación de la batería son altos, el rendimiento de la batería es bajo y la consistencia es pobre, lo que también es una razón importante por la que la resistencia de muchos vehículos eléctricos puros no puede alcanzar el valor nominal. . Por lo tanto, podemos ver que hay bastantes vehículos de nueva energía en China (ya sean eléctricos o híbridos), o algunos vehículos de nueva energía relativamente baratos, que 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 tiene una base imborrable para la producción masiva y la promoción de vehículos de nueva energía.
Por el contrario, la batería de polímero de litio ternario tiene una mejor calidad que la batería de fosfato de hierro y litio, pero ¿por qué se obstaculiza su desarrollo?
Batería de polímero de litio ternario: el futuro de la inquietud
La batería de polímero de litio ternario se refiere a una batería de litio que utiliza un material de electrodo positivo ternario de hidruro de níquel-cobalto-manganeso (Li (NiCoMn) O2) para el material del electrodo positivo, y un producto precursor de material de electrodo positivo compuesto ternario, que es una sal de níquel. , una sal de cobalto y una sal de manganeso. Como materia prima, la proporción de níquel-cobalto-manganeso se puede ajustar de acuerdo con las necesidades reales. Las baterías ternarias de litio tienen una mayor densidad de energía, pero a menudo se sospecha de la seguridad.
La razón de esto es que incluso si ambos materiales se descomponen cuando alcanzan una cierta temperatura, el material de litio ternario se descompondrá a una temperatura más baja de aproximadamente 200 grados, y el material de fosfato de hierro y litio ronda los 800 grados. Además, la reacción química del material de litio ternario es más intensa y se liberan moléculas de oxígeno, y el electrolito se quema rápidamente bajo la acción de altas temperaturas, y se produce una reacción en cadena. En pocas palabras, es más probable que el material de litio ternario se incendie que el material de fosfato de hierro y litio. Sin embargo, cabe señalar que nos referimos a materiales, no a baterías que se han convertido en productos terminados.
Debido a que los materiales ternarios de litio tienen tales peligros para la seguridad, los fabricantes también están tratando de detener la dirección de los accidentes. De acuerdo con las características de pirólisis fácil de los materiales ternarios de litio, los fabricantes tendrán muchos problemas en protección contra sobrecarga (OVP), protección contra sobredescarga (UVP), protección contra sobrecalentamiento (OTP) y protección contra sobrecorriente (OCP). ). Por lo tanto, el incidente de combustión espontánea debería ser más sobre si la función de los fabricantes en estos enlaces está en su lugar, en lugar de simplemente desperdiciar alimentos.
Entonces, ¿cuál es el uso actual de estas dos baterías? Centrémonos en un conjunto de datos. En noviembre del año pasado, la capacidad instalada del autobús eléctrico para batería de fosfato de hierro y litio representó el 64,9%, y la capacidad instalada para la batería ternaria de litio fue solo del 27,6%. En cambio, en el mercado de vehículos de pasajeros eléctricos puros, la capacidad instalada de la batería ternaria de litio en noviembre del año pasado superó el 76%.
Puede verse que la ventaja de la mayor densidad de energía de la propia batería ternaria de litio debería nacer como un nuevo dispositivo de almacenamiento de energía para el futuro automóvil. Ahora que ocurren los incidentes de seguridad relevantes, es bueno que la popularidad de los vehículos de nueva energía esté todavía en su infancia. Para lograr el doble objetivo de apoderarse del mercado y obtener apoyo político, muchas empresas relacionadas con los vehículos de nueva energía tienen requisitos técnicos relajados y componentes de energía producidos en masa que no pueden soportar el uso repetido durante mucho tiempo. El entorno en el que funciona un automóvil es severo. Cuando estas piezas se utilizan durante mucho tiempo, la causa de un accidente de seguridad aumenta inevitablemente en gran medida.
Por lo tanto, podemos pensar que Zhang Xiangmu, director del Departamento de Equipos del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, ha emitido una evaluación sobre el desempeño de seguridad del bus de batería de litio ternario. Es la intención de los departamentos estatales relevantes definir un estándar desde el nivel de políticas. Promover el surgimiento de estándares industriales. Ya sea para consumidores o fabricantes, tiene un significado muy positivo en el futuro. Por lo tanto, no hay necesidad de ver las noticias sobre accidentes de seguridad de la batería ternaria de litio en Internet de forma unilateral, los materiales son peligrosos, la clave es cómo controlarlos firmemente.
Baterías para diferentes tipos de vehículos de nueva energía: requisitos uniformes
Después de hablar de la batería, creo que para la situación de los vehículos de nueva energía, necesitamos introducir brevemente el papel de la batería en el vehículo. Después de todo, los consumidores que compran vehículos eléctricos puros todavía representan una pequeña cantidad, y más amigos están preocupados por los vehículos híbridos. Los vehículos híbridos se pueden dividir en tres tipos: vehículos híbridos ordinarios, vehículos híbridos enchufables y vehículos híbridos de autonomía extendida.
En los tres tipos de automóviles anteriores, la disposición de la capacidad de la batería de pequeña a grande es solo un vehículo híbrido ordinario <vehículo híbrido enchufable ≤ vehículo híbrido de rango extendido. Las baterías de los vehículos híbridos ordinarios no son recargables, las baterías se utilizan para el arranque y la aceleración rápida; las baterías de los vehículos híbridos enchufables aumentan de capacidad y son recargables sobre la base de las baterías de los vehículos híbridos ordinarios, con mejor aceleración y economía de combustible. Capacidad; mientras que el motor del automóvil híbrido de mezcla extendida se usa para impulsar el motor para generar electricidad, y se inclina más a los vehículos eléctricos puros.
Estos tres modelos de vehículos híbridos tienen sus propias ventajas y desventajas. En esta etapa, la fuerza principal también se basa en la energía híbrida ordinaria y la energía híbrida enchufable. Debido a que las características de los tres vehículos híbridos tienen algo en común para la duración de la batería y el entorno de trabajo, los consumidores deben prestar atención a los parámetros relevantes, como el material y el entorno de la batería, independientemente del modelo de vehículo híbrido. Y las mejores condiciones de trabajo, etc. Al mismo tiempo, los fabricantes deben controlar estrictamente la calidad de la batería y la configuración de seguridad relacionada durante el proceso de diseño para garantizar un uso seguro y eficiente.
La clave para el desarrollo de vehículos de nueva energía es si su experiencia puede rivalizar o incluso superar a los vehículos tradicionales con motor de combustión interna, y si existe una mayor ventaja en los vínculos de compra y posventa. En mi opinión, la clave para el desarrollo de vehículos de nueva energía es también la clave para el desarrollo de productos digitales móviles: el desarrollo de baterías. Cómo garantizar que la tecnología de baterías pueda satisfacer las crecientes necesidades de los consumidores en una situación segura no es solo el personal de la industria relacionada con la industria automotriz, sino también la búsqueda de trabajadores de investigación científica en todo el campo.
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