22 años de personalización de baterías
Aug 12, 2020 Pageview：11655
La batería de litio ternaria es una batería de litio que utiliza litio-níquel-cobalto-manganeso (LiNiCoMnO2) como material de ánodo. El producto precursor del material de ánodo compuesto ternario está hecho de sal de níquel, sal de cobalto y sal de manganeso. La proporción de níquel-cobalto-manganeso se puede ajustar según las necesidades reales.
La batería de fosfato de hierro y litio (batería LiFePO4) se refiere a la batería de iones de litio que utiliza LiFePO4 como material de electrodo positivo. La batería de fosfato de hierro y litio se considera una nueva generación de baterías de iones de litio debido a sus ventajas como alta seguridad, ciclo de vida prolongado, velocidad de descarga y resistencia a altas temperaturas.
Batería ternaria vs batería LiFePO4
| Artículo | Fórmula molecular | Plataforma de voltaje | Capacidad especifica | Tap densidad | seguridad | ciclos | costo |
| Batería ternaria | LiNiCoMnO2 | 3.6 | 160 | 2.0-2.3 | Medio | 2000 veces | Elevado |
| Batería LiFePO4 | LiFePO4 | 3.2 | 150 | 1.0-1.4 | Elevado | 3500 veces | Medio |
Lectura extendida
Batería de óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto (NMC)
Tipos y características de materiales ternarios;
pros y contras de la batería ternaria;
comparación de batería ternaria y batería LiFePO4
La mejor guía de baterías Lifepo4
Este artículo presenta en detalle la estructura y el principio de carga de la batería de fosfato de hierro y litio, la marca y las recomendaciones de productos relacionados.
Aunque los subsidios nacionales para vehículos de nueva energía han comenzado a disminuir, el enriquecimiento gradual de la infraestructura y el número creciente de modelos opcionales también han atraído a los consumidores a abrazar la popularidad de los vehículos de nueva energía. Además de ser una solución alternativa a la no compra de vehículos de combustible en áreas restringidas, los vehículos de nueva energía tienen muchas ventajas únicas: ambiente de conducción silencioso, tipo de energía limpia, bajo costo de funcionamiento diario del automóvil y la salida instantánea de súper torque en el arranque del vehículo, que puede envidiar a muchos amigos que conducen vehículos convencionales.
Como fuente de energía de los vehículos eléctricos, la batería es, naturalmente, una de las partes más importantes de un automóvil. Todo el uso de vehículos eléctricos, como la duración, carga y descarga de la batería, también está inextricablemente relacionado con el rendimiento de la batería. En la actualidad, la batería de energía doméstica se divide principalmente en dos facciones, el fosfato de hierro y litio y el material ternario dependían de las diferencias de los materiales de los electrodos positivos. Aunque ambos son baterías secundarias, se pueden usar repetidamente para cargar y descargar. La mayor diferencia es el rendimiento durante el proceso de uso debido a los diferentes materiales.
¿Batería ternaria de iones de litio o batería de fosfato de hierro y litio?
Para averiguar qué batería es mejor, primero debemos saber más sobre la diferencia entre ellas.
La batería de fosfato de hierro y litio es una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. La característica es la falta de elementos de metales preciosos (como el cobalto), por lo que el precio puede ser muy bajo debido al bajo costo de la materia prima. Durante el uso real, la batería de fosfato de hierro y litio tiene las ventajas de resistencia a altas temperaturas, estabilidad segura, precio más bajo y mejor rendimiento del ciclo.
La batería ternaria de iones de litio es una batería de iones de litio que utiliza manganato de litio Ni-Co como material de electrodo positivo y grafito como material de electrodo negativo. A diferencia del fosfato de hierro y litio, la plataforma de voltaje de la batería ternaria de iones de litio es muy alta, lo que significa que la energía específica y la potencia específica de la misma son mayores bajo el mismo volumen o peso. Además, las baterías ternarias de iones de litio también tienen grandes ventajas en cuanto a carga de gran velocidad y resistencia a bajas temperaturas.
Para ser honesto, todo tipo de tecnología es beneficiosa. Solo tienen diferencias en productos o entornos concretos. En cuanto a la batería, no podemos tomar una decisión juzgando por un lado. Durante la aplicación, la batería ternaria de iones de litio es más adecuada para vehículos eléctricos domésticos que la batería de fosfato de hierro y litio.
¿Por qué la batería ternaria de iones de litio es más adecuada para vehículos eléctricos domésticos?
Primero, mejor rendimiento de descarga a baja temperatura
China tiene un vasto territorio y un clima complejo. La temperatura es variable desde las tres provincias más septentrionales del noreste hasta las islas más meridionales de Hainan. Tomando a Beijing como ejemplo, como principal mercado de vehículos eléctricos, la temperatura más alta en verano en Beijing es de alrededor de 40 ° C, mientras que en invierno es básicamente de alrededor de 16 ° C, o incluso más baja. Este rango de temperatura es obviamente adecuado para una batería ternaria de iones de litio con un mejor rendimiento a baja temperatura. Mientras que la batería de fosfato de hierro y litio con resistencia a altas temperaturas no puede funcionar bien en un invierno tan frío.
"Tasa de capacidad relativa a 25 ° C" se refiere a la relación entre la comparación de la capacidad de descarga en diferentes condiciones de temperatura con la de 25 ° C.Este valor puede reflejar con precisión la atenuación de la batería en diferentes condiciones de temperatura, cuanto más cerca del 100%, mejor el rendimiento de la batería.
Se puede ver en la figura anterior que esos dos tipos de baterías tienen la misma capacidad de descarga descargada a una temperatura alta de 55 ° C y una temperatura normal de 25 ° C. Sin embargo, a -20 ° C, la batería ternaria de iones de litio tiene mejor rendimiento en comparación con la batería de fosfato de hierro y litio.
En segundo lugar, mayor densidad de energía
Según la información proporcionada por el material ternario nacional de la compañía líder en baterías cilíndricas 18650, la batería BAK, la densidad de energía de su batería 18650 ha alcanzado los 232Wh / kg, y se incrementará aún más a 293Wh / kg. Por el contrario, la densidad de energía de la batería de fosfato de hierro de litio convencional doméstica actual es de solo 150 Wh / kg. Como dicen los expertos de la industria de baterías domésticas, la densidad de energía de la batería de fosfato de hierro y litio difícilmente puede alcanzar los 300Wh / kg en los próximos años.
A diferencia de los grandes autobuses eléctricos, el espacio es siempre el primer criterio para los coches eléctricos domésticos. Las baterías de fosfato de hierro y litio con menor densidad de energía ocuparán espacio en el automóvil y, debido al mayor peso, la vida útil de la batería también se verá muy afectada durante la aplicación. En términos relativos, la batería ternaria de iones de litio con mayor densidad de energía no solo puede ahorrar espacio, sino que también resuelve el problema del peso.
En tercer lugar, mayor eficiencia de carga
Además de la duración de la batería, la carga es la otra parte importante de la aplicación de los vehículos eléctricos, y las baterías ternarias de iones de litio tienen una gran ventaja sobre las baterías de fosfato de hierro y litio en términos de eficiencia de carga.
En la actualidad, el método de carga común en el mercado es la carga de corriente constante y voltaje constante. Generalmente, la carga de corriente constante es la primera opción de carga, porque la corriente será grande y la eficiencia de carga es relativamente mayor. Una vez que el voltaje alcanza un cierto valor, la corriente se reducirá a una carga de voltaje constante, lo que puede cargar completamente. En este proceso, la relación entre la capacidad de carga de corriente constante y la capacidad total de la batería se denomina relación de corriente constante. Es una cifra clave para medir la eficiencia de carga de un paquete de baterías durante la carga. Generalmente, cuanto mayor es la relación, mayor es la cantidad eléctrica en la fase de corriente constante, lo que asegura una mejor eficiencia de carga.
Puede verse en la tabla que cuando la batería ternaria de iones de litio y la batería de fosfato de hierro y litio se cargan por debajo de 10 ° C, no hay una diferencia significativa en la relación de corriente constante. Cuando se carga a una velocidad superior a 10 ° C, la relación de corriente constante de la batería de fosfato de hierro y litio disminuye rápidamente y la eficiencia de carga se reduce rápidamente.
Cuarto, ciclo de vida seguro
Para los vehículos domésticos, el ciclo de vida nominal del material ternario y la batería de energía de fosfato de hierro y litio supera con creces los hábitos reales del usuario, por lo que la vida útil puede estar completamente asegurada. Tomando como ejemplo la batería 18650 de alta capacidad actual de la batería BAK, después de 1000 ciclos de carga y descarga, la capacidad de la batería aún puede permanecer por encima del 90%. Dado que el autor de este artículo también es propietario de un automóvil eléctrico, durante los días más fríos del invierno, que no son más de un mes, el aire caliente se encenderá con frecuencia, por lo que el automóvil solo necesita cargarse cada 2 días. mientras que el resto de días se puede cargar después de 3-4 días. Suponiendo que se cargue un promedio de 3 días al año, se tarda aproximadamente 6 veces en cargar en un año, y se tarda aproximadamente 8 años en completar el ciclo de vida de 1000 veces, que es básicamente más que el ciclo de cambio de automóvil promedio actual de los chinos consumidores.
5. Materiales y procesos suficientemente seguros
La parte más dañina del vehículo con motor de combustión interna tradicional es el combustible con gran energía. El combustible líquido poco explosivo, como la gasolina, puede representar un gran peligro para la seguridad una vez que se escapa. Para resolver este problema, la batería de energía del vehículo de nueva energía es monitoreada por un sistema de administración de batería (BMS) perfecto, y cada batería puede obtener el control más preciso para prevenir accidentes.
Tome el producto de batería BAK 18650 como ejemplo, en el proceso de celda única, BAK elige colocar aditivos protectores y aditivos reactivos en los electrodos positivo y negativo para evitar el problema de seguridad causado por la descomposición del electrolito. Al mismo tiempo, se agregan medidas de protección de seguridad como diafragma cerámico y revestimiento cerámico negativo para controlar el accidente desde la causa raíz. Además, el paquete de modo de batería 18650 cilíndrica pequeña BAK mantiene una distancia de seguridad suficiente entre cada batería para garantizar que el accidente de una sola batería no afecte a otras baterías.
La batería de litio ternaria lidera el mercado de baterías de energía del futuro
En el campo de los vehículos eléctricos, USA Tesla siempre ha sido el punto de referencia para muchas empresas de vehículos nacionales. En cuanto a la fuerza de las empresas de vehículos tradicionales que intentan desarrollar vehículos de nueva energía, el lanzamiento del BMW i3 se ha convertido en un prototipo. Curiosamente, ambos vehículos de energía tradicionales han elegido una batería ternaria de iones de litio como batería de potencia. A diferencia del mercado nacional, muchos fabricantes de automóviles como JAC, BYD y BAIC también han comenzado a reemplazar las baterías originales de fosfato de hierro y litio por baterías ternarias de iones de litio.
Como dice el viejo refrán: bueno o malo, el uso adecuado es lo mejor. Las compañías automotrices extranjeras eligen el mismo tipo de batería es una tendencia mundial. Se cree que en un futuro próximo, el mercado de baterías de vehículos eléctricos se reorganizará. La batería ternaria de iones de litio también tendrá un papel importante en el nuevo mercado debido a su resistencia a bajas temperaturas, alta densidad de energía, gran eficiencia de ciclo y garantía de seguridad.
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