Lifepo4 batteri eller ternært lithium batteri?
Sep. 29, 2020
Som bilens strømkilde er batteriets ydeevne direkte relateret til hele køretøjets udholdenhed og sikkerhed. Lithium-batteri (især lifepo4-batteri og ternært lithium-batteri) er den mest anvendte batteritype i elektriske køretøjer og endda de fleste elektroniske produkter. Den har eksisteret i næsten et halvt århundrede siden 1970. Dens største fordele er høj energitæthed og lang levetid.
På nuværende tidspunkt klassificeres lithium-ion-batterier hovedsageligt efter forskellen mellem de positive elektrodematerialer, fordi de negative elektrodematerialer har ringe effekt på batteriets energitæthed, så nu forbedres batteriets ydeevne ved kontinuerligt at forbedre de positive elektrodematerialer .
De første seks typer batterimaterialer på markedet er lithium titanat, lithium cobaltat, lithium manganat, lithium jern fosfat, nikkel cobalt mangan og nikkel cobalt aluminium. Litium titanat bruges som et negativt elektrodemateriale, og dets energitæthed er meget lav, naturligvis ikke egnet til brug i et elektrisk køretøj. Lithiumcobaltat har derimod en relativt høj energitæthed, men dets levetid og modstandsdygtighed over for høje temperaturer er relativt dårlig, og det bruges mest i digitale enheder såsom mobiltelefoner. Lithiummanganat er billig og stabilt, men dets energitæthed er også lavt. Derfor er lifepo4-batterier og ternære lithium-batterier med bedre ydeevne blevet mainstream af elbiler, men disse to batterier har også signifikante forskelle i deres egne egenskaber set ud fra energitætheden og sikkerheden.
Energitæthed
Ternært lithiumbatteri> lifepo4 batteri
Den mest kritiske faktor til evaluering af batteriets ydeevne er energitætheden. Under samme volumen eller vægt, jo højere energitæthed, jo mere strøm leverede den, og jo længere holder batteriet.
Lifepo4-batteri (LFP) er et lithiumionbatteri, der bruger lithiumjernphosphat som et positivt elektrodemateriale, og et ternært lithiumbatteri er et lithiumbatteri med et nikkel-cobaltelement som et positivt elektrodemateriale og et mangan- eller aluminiumsalt til at stabilisere kemikaliet struktur. Der er hovedsageligt NCM (nikkelcobalt mangan) og NCA (nikkel cobalt aluminium).
Med forbehold for kemiske egenskaber har lithiumjernfosfatbatteriet en lavspændingsplatform, og lithiumjernfosfatbatteriet har en energitæthed på ca. 140 Wh / kg. Det ternære lithiumbatteri har en høj spænding, og energitætheden er grundlæggende 240 Wh / kg. Det vil sige, under den samme batterivægt er energitætheden for det ternære lithium 1,7 gange den for lifepo4-materialet.
Der er ingen tvivl om, at det ternære lithiumbatteri har åbenlyse fordele i energitæthed, men energitætheden af det ternære lithiumbatteri med forskellige formler vil også variere (nikkel, cobalt, mangan / aluminium i forskellige proportioner).
Sikkerhedsydelse
Lifepo4 batteri> Ternært lithium batteri
Den termiske stabilitet af lifepo4 er i øjeblikket den bedste i lithiumbatterier til køretøjer. Den elektriske opvarmningstop er større end 350 ° C. Når batteriets temperatur er 500-600 ° C, begynder den interne kemiske sammensætning at nedbrydes.
Den termiske stabilitet af det ternære lithiumbatteri er dårlig, og det begynder at nedbrydes ved omkring 300 ° C. Derfor er kravene til batteristyringssystemet meget høje, og der er behov for en beskyttelsesanordning for over temperatur og et batteristyringssystem for at beskytte batteriets sikkerhed. Derfor, under høje temperaturforhold, er sikkerheden for lithiumjernphosphat relativt høj.
Lav temperatur ydeevne
Ternært lithiumbatteri> lifepo4 batteri
Om vinteren er beslutningen om cruising række af elektriske køretøjer blevet almindelig. Lifepo4-batteriernes ydelse ved lav temperatur er ringere end den for ternære lithiumbatterier. Lifepo4-batteriet har en lavere temperaturgrænse på -20 ° C og en dårlig afladningsevne i et miljø med lav temperatur. Brug af ternært lithiumbatteri har en lav temperaturgrænse på -30 ° C, og dets lave temperaturudladningsydelse er god. Under de samme lave temperaturforhold som lithiumjernphosphatbatteriet er kilometerdæmpningen om vinteren mindre end 15%, hvilket er betydeligt højere end lithiumjernphosphatbatteriet.
For at undgå væsentlig nedbrydning af kilometertal har de fleste køretøjer naturligvis nu termisk styring for at sikre el-køretøjets vinterydelse.
Cykel liv
Lifepo4 batteri> Ternært lithium batteri
Lifepo4-batteriets fulde opladningscyklus dæmpes til 80% af originalen efter mere end 3.500 cyklusser. Det vil sige, at hvis batteriet oplades og aflades en gang om dagen, vil lithiumjernfosfatbatteriet også vise betydelig dæmpning i næsten 10 år.
Det ternære lithiumbatteri har en kortere levetid end lifepo4-batteriet. Når den fulde opladnings- og afladningscyklus er mere end 2000 gange, begynder dæmpningen at forekomme, hvilket er ca. 6 år.
Koste
Ternært lithiumbatteri> lifepo4 batteri
Når vi taler om batteripriser, har lifepo4-batteri også en stor fordel. Det har intet ædle metaller (såsom nikkel, cobalt), så produktionsomkostningerne er lavere.
Det ternære lithiumbatteri bruger en række forskellige materialer, såsom nikkel-cobalt-mangan, og produktionen af højnikkelbatterier kræver et relativt strengt procesmiljø, og de nuværende omkostninger er relativt høje. Og efter mange års udvikling, som et nøglemateriale, begyndte lithium, cobalt og andre metalressourcer at stramme, især metalcobalt, stiger prisen hele vejen
Så lifepo4-batteri eller ternært lithium-batteri?
Fra perspektivet om batteriets energitæthed, ydeevne ved lave temperaturer, sikkerhed, levetid og omkostninger har lifepo4-batteri og ternært lithiumbatteri deres egne fordele, hvilket er svært at afgøre, hvilket batteri der vinder. Faktum fører også til differentiering af den tekniske rute for katodematerialet til strøm lithiumbatteri.
