Hay varios tipos de baterías de litio.

La corriente principal de baterías de litio utilizadas en baterías automotrices en la industria de vehículos eléctricos de China tiene tres tipos de litio de hierro, litio de manganeso y ternario.

Litio de manganeso 1. Barato. 2. El rendimiento a baja temperatura es bueno y la descarga a menos 20 grados bajo cero puede tener una eficiencia de más del 90%. 3. Buen desempeño en seguridad.

Pero 1. El rendimiento a alta temperatura es deficiente 2. La vida útil del ciclo es baja (generalmente la vida útil normal es de aproximadamente 300 a 400 veces) 3. La capacidad Keby es baja (112) 4. La descarga de aumento es deficiente (como cuando el automóvil está cuesta arriba y inicio rápido, correcto Este tipo de batería tiene un gran impacto)

Ternario 1. El precio es el más caro de los tres materiales 2. Alta capacidad (150. Puede ahorrar volumen) 3. Buen ciclo de vida (600 a 700 veces) 4. Excelente tasa de descarga

Pero 1. El desempeño de seguridad es el peor de los tres (especialmente con carcasas de acero) 2. En la actualidad, la industria china de baterías aún no está lo suficientemente madura para usar el material.

Hierro litio 1. El precio es 2. La capacidad es (130) 3. El ciclo de vida es alto (aproximadamente 1500 veces) 4. El rendimiento a alta temperatura es bueno 5. La tasa es buena.

Pero 1. El precio no es barato 2. El rendimiento a baja temperatura no es bueno 3. En el automóvil eléctrico puede reflejar completamente su rendimiento superior (se puede cargar completamente en 6 minutos, se puede descargar 20 veces)

Primero, la batería de litio según el tipo externo: batería de litio cuadrada (como las celdas de batería de teléfonos móviles de uso común) y columna (como 18650);

2. Materiales de subcontratación de baterías de litio: batería de litio con carcasa de aluminio, batería de litio con carcasa de acero, batería de paquete blando;

3. batería de litio de materiales positivos y negativos (aditivos): batería de niobato de litio (LiCoO2) o manganato de litio (LiMn2O4), batería de fosfato de hierro y litio, batería de litio de dióxido de manganeso desechable; otro punto: LIB de iones de litio, polímero PLB

En cuarto lugar, diferentes usos del rendimiento:

Desechable --- batería de litio-manganeso - tipo botón batería de 3 voltios

Alta capacidad (plataforma alta): se utiliza en productos digitales móviles

Gran aumento; --- utilizado en vehículos eléctricos y herramientas eléctricas y modelos de aviones

Alta temperatura; --- lámpara de minero, iluminación de la habitación, fuente de alimentación de respaldo incorporada;

Baja temperatura; --- ambiente al aire libre, polo norte (invierno) sur;

La corriente principal de baterías de litio utilizadas en baterías automotrices en la industria de vehículos eléctricos de China tiene tres tipos de litio de hierro, litio de manganeso y ternario.

Litio de manganeso 1. Barato. 2. El rendimiento a baja temperatura es bueno y la descarga a menos 20 grados bajo cero puede tener una eficiencia de más del 90%. 3. Buen desempeño en seguridad.

Pero 1. El rendimiento a alta temperatura es deficiente 2. La vida útil del ciclo es baja (generalmente la vida útil normal es de aproximadamente 300 a 400 veces) 3. La capacidad Keby es baja (112) 4. La descarga de aumento es deficiente (como cuando el automóvil está cuesta arriba y inicio rápido, correcto Este tipo de batería tiene un gran impacto)

Ternario 1. El precio es el más caro de los tres materiales 2. Alta capacidad (150. Puede ahorrar volumen) 3. Buen ciclo de vida (600 a 700 veces) 4. Excelente tasa de descarga

Pero 1. El desempeño de seguridad es el peor de los tres (especialmente con carcasas de acero) 2. En la actualidad, la industria china de baterías aún no está lo suficientemente madura para usar el material.

Hierro litio 1. El precio es 2. La capacidad es (130) 3. El ciclo de vida es alto (aproximadamente 1500 veces) 4. El rendimiento a alta temperatura es bueno 5. La tasa es buena.

Pero 1. El precio no es barato 2. El rendimiento a baja temperatura no es bueno 3. En el automóvil eléctrico puede reflejar completamente su rendimiento superior (se puede cargar completamente en 6 minutos, se puede descargar 20 veces)

La batería de polímero de litio ternario se refiere a una batería de litio que utiliza un material de electrodo positivo ternario de litio, níquel, cobalto, manganeso, para el material de electrodo positivo. Hay muchos tipos de materiales de electrodos positivos para la batería de iones de litio, principalmente cobaltato de litio, manganato de litio, niquelato de litio y materiales ternarios, fosfato de hierro y litio, etc. El material ternario combina las ventajas del cobaltato de litio, niquelato de litio y manganato de litio. Tiene excelentes características como alta capacidad, bajo costo y buena seguridad. Gradualmente toma una cierta participación en el mercado de las baterías de litio pequeñas, y el campo de la energía del litio tiene buenas perspectivas de desarrollo.

Para las baterías de litio, el cobalto metálico es un material indispensable. Sin embargo, por un lado, el cobalto metálico es caro y, por un lado, es tóxico. Independientemente de las principales empresas japonesas y coreanas o de los fabricantes de baterías nacionales, la batería ha sido "menos cobaltizada" en los últimos años. Bajo esta tendencia, paulatinamente se favorecen los materiales ternarios de níquel-cobalto-manganeso preparados utilizando sales de níquel, sales de cobalto y sales de manganeso como materias primas. Desde el punto de vista químico, el material ternario pertenece a un exceso de óxidos metálicos y la densidad de energía de la batería es alta.

Aunque el papel del cobalto sigue siendo indispensable en los materiales ternarios, la fracción de masa generalmente se controla en torno al 20% y el costo se reduce significativamente. Además, tiene las ventajas del cobaltato de litio y del niquelato de litio. Con el aumento de la producción de fabricantes nacionales y extranjeros en los últimos años, la tendencia de reemplazar el óxido de cobalto de litio comercial con baterías de litio con materiales ternarios como materiales de cátodo se ha vuelto muy obvia.

Desde automóviles eléctricos hasta teléfonos inteligentes, dispositivos portátiles o tesoros de carga, esta nueva tecnología se adapta perfectamente. Tesla [microblogging] aplicó por primera vez la batería ternaria a los vehículos eléctricos. ModelS tiene un rango de crucero de 486 kilómetros, una capacidad de batería de 85kWh y 8142 baterías Panasonic 18650 de 3.4AH. Los ingenieros distribuyeron las baterías una a una en forma de ladrillos y láminas para formar un paquete de baterías completo, que se encuentra en la parte inferior de la carrocería.

Desde una perspectiva global, la I + D y la producción de materiales ternarios avanzan constantemente. En este proceso, se ha mejorado enormemente el rendimiento del material y se ha ampliado el campo de aplicación. Las empresas japonesas y coreanas son líderes en el desarrollo de baterías de material ternario. La producción de materiales ternarios domésticos comenzó alrededor de 2005 y han surgido más de una docena de empresas a gran escala.

Fosfato de hierro y litio

El fosfato de hierro y litio como material de batería de litio solo ha aparecido en los últimos años. El desarrollo nacional de las baterías de fosfato de hierro y litio de gran capacidad fue en 2005. Su desempeño de seguridad y ciclo de vida son incomparables con otros materiales, que son los indicadores técnicos más importantes de las baterías de potencia. Vida útil de ciclo de carga y descarga de 1C de 2000 veces. El voltaje de sobrecarga de la batería de celda única 30V no se quema, la perforación no explota. Los materiales de cátodo de fosfato de hierro y litio hacen que las baterías de iones de litio de gran capacidad sean más fáciles de usar en serie para satisfacer las necesidades de los vehículos eléctricos de carga y descarga frecuentes.

El fosfato de litio y hierro tiene las ventajas de no toxicidad, ausencia de contaminación, buen rendimiento de seguridad, amplia gama de materias primas, bajo precio y larga vida útil. Es un material de cátodo ideal para una nueva generación de baterías de iones de litio. Las baterías de fosfato de hierro y litio también tienen sus desventajas. Por ejemplo, el material del cátodo de fosfato de hierro y litio tiene una densidad de grifo pequeña, y la batería volumétrica de fosfato de hierro y litio tiene un volumen mayor que una batería de iones de litio como el óxido de cobalto de litio y, por lo tanto, no tiene ninguna ventaja en términos de una microbatería.

Debido a las características inherentes de los materiales de fosfato de hierro y litio, se determina que el rendimiento a baja temperatura es inferior al de otros materiales de electrodos positivos como el manganato de litio. En general, para una sola celda (tenga en cuenta que la batería no es un paquete de baterías, el rendimiento medido a baja temperatura puede ser ligeramente superior para el paquete de baterías, lo que está relacionado con las condiciones de disipación de calor), su capacidad de retención a 0 ° C la tasa es aproximadamente del 60 al 70%, del 40 al 55% a -10 ° C y del 20 al 40% a -20 ° C. Obviamente, este rendimiento a baja temperatura no puede cumplir con los requisitos de la fuente de alimentación. En la actualidad, algunos fabricantes han mejorado el rendimiento a baja temperatura del fosfato de hierro y litio mejorando el sistema de electrolitos, mejorando la formulación del electrodo positivo, mejorando las propiedades del material y mejorando el diseño de la estructura de la celda.

Hay un problema con la consistencia de la batería. La vida útil de una sola batería de fosfato de hierro y litio es actualmente de más de 2000 veces, pero la vida útil de la batería se reducirá considerablemente, posiblemente 500 veces. Debido a que el paquete de baterías está compuesto por una gran cantidad de celdas individuales, su estado de funcionamiento es mejor que el de un grupo de personas atadas con cuerdas para correr, incluso si todos son velocistas, si la consistencia del movimiento de todos no es alta, el equipo lo hará. no corre rápido, el conjunto La velocidad es incluso más lenta que la del jugador individual más lento. Lo mismo ocurre con la batería. Solo cuando el rendimiento de la batería es muy constante, la vida útil se puede acercar al nivel de una sola batería.

Óxido de litio y manganeso

El manganato de litio es uno de los materiales de cátodo de iones de litio prometedores. En comparación con los materiales catódicos tradicionales como el óxido de cobalto y litio, el manganato de litio tiene las ventajas de abundantes recursos, bajo costo, ausencia de contaminación, buena seguridad y buen rendimiento. El material del cátodo de la batería de potencia, pero su rendimiento de ciclo deficiente y su estabilidad electroquímica han limitado en gran medida su industrialización. El manganato de litio incluye principalmente manganato de litio tipo espinela y manganato de litio en capas. Entre ellos, el manganato de litio tipo espinela tiene una estructura estable y es fácil de realizar en la producción industrial. El manganato de litio de tipo espinela pertenece al sistema de cristal cúbico, grupo espacial Fd3m, la capacidad específica teórica es de 148 mAh / g, debido a la estructura de túnel tridimensional, los iones de litio se pueden desintercalar reversiblemente de la red de espinela, no causarán colapso estructural, por lo tanto que tiene un excelente rendimiento y estabilidad de la tasa.

Hoy en día, se ha mejorado enormemente la creencia tradicional de que el manganato de litio tiene una densidad energética baja y un rendimiento de ciclo deficiente (valor típico de Wanli New Energy: 123 mAh / g, 400 veces, valor típico del tipo de ciclo alto 107 mAh / g, 2000 veces) . La modificación de la superficie y el dopaje pueden modificar eficazmente sus propiedades electroquímicas, y la modificación de la superficie puede inhibir eficazmente la disolución del manganeso y la descomposición de electrolitos. El dopaje puede suprimir eficazmente el efecto Jahn-Teller durante la carga y descarga. Sin duda, la combinación de modificación de la superficie y dopaje puede mejorar aún más el rendimiento electroquímico del material, que se cree que es una de las futuras direcciones de investigación para la modificación del manganato de litio de espinela.