Сравнение преимуществ и недостатков железо-литиевой батареи и литий-полимерной батареи

Введение железно-литиевой батареи

Железо-литиевая батарея является разновидностью батареи в семействе литиевых батарей, а материалом положительного электрода в основном является литий-железо-фосфатный материал, который также называют литиево-железной батареей. По сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами литий-ионные аккумуляторы имеют значительные преимущества с точки зрения рабочего напряжения, плотности энергии и срока службы.

Преимущества железно-литиевой батареи электромобиля

(1) Высокая плотность энергии: номинальное напряжение составляет 3,2 В, плотность энергии примерно в 4 раза выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, небольшой объем и небольшой вес;

(2) Высокая безопасность: катодный материал из фосфата лития и железа имеет хорошие электрохимические характеристики, платформа для зарядки и разрядки очень стабильна, структура стабильна во время зарядки и разрядки, аккумулятор не горит, не взрывается и имеет хорошую безопасность;

(3) Хорошие высокотемпературные характеристики: аккумулятор работает нормально при внешней температуре 55 ° C;

(4) Высокая выходная мощность: стандартная разрядка составляет 0,2 ° C, а 3 ° C можно заряжать и разряжать;

(5) Длительный срок службы: зарядка и разрядка 1С при комнатной температуре, емкость мономера после 2000 циклов все еще превышает 80%;

(6) Защита окружающей среды: весь производственный процесс чистый и нетоксичный, а все сырье нетоксично.

Литиевая батарея железа для электромобиля

Существует опасность взрыва. Когда литиевая батарея заряжается и разряжается большим током, внутренняя часть батареи продолжает нагреваться. Газ, образующийся в процессе активации, расширяется, внутреннее давление батареи увеличивается, и давление достигает определенного уровня. Если внешний корпус поцарапан, он разорвется, что приведет к утечке, возгоранию или даже взрыву.

Преимущества литий-железо-фосфатных батарей:

Литий-железо-фосфатная батарея имеет долгий срок службы и срок службы более 2000 циклов. В тех же условиях литий-железо-фосфатные батареи могут использоваться от 7 до 8 лет.

Использовать безопасно. Литий-железо-фосфатные батареи проходят строгие испытания на безопасность и не взорвутся даже в дорожно-транспортных происшествиях.

Зарядка быстрая. С помощью специального зарядного устройства аккумулятор можно полностью зарядить за 40 минут при температуре 1,5 ° C.

Литий-железо-фосфатная батарея устойчива к высоким температурам, а литий-железо-фосфатная батарея может достигать температуры горячего воздуха от 350 до 500 градусов Цельсия.

Литий-железо-фосфатный аккумулятор большой емкости.

Литий-железо-фосфатные батареи не обладают эффектом памяти.

Литий-железо-фосфатный аккумулятор является экологически чистым, нетоксичным, экологически чистым, с широким ассортиментом сырья и низкими ценами.

Недостатками литий-железо-фосфатных аккумуляторов являются:

Литий-железо-фосфатная батарея имеет низкую плотность утряски и обычно составляет от 0,8 до 1,3.

Плохая проводимость, низкая скорость диффузии ионов лития и низкая фактическая удельная емкость при высоких зарядах и разрядах.

Литий-железо-фосфатная батарея плохо работает при низких температурах.

Литий-железо-фосфатная батарея имеет долгий срок службы примерно в 2000 раз, но срок службы литий-железо-фосфатной батареи короткий, как правило, примерно в 500 раз.

Преимущества и недостатки нескольких материалов катода для литиевых батарей

Производительность литий-ионной батареи зависит в первую очередь от структуры и свойств материалов, используемых в батарее. Эти внутренние материалы батареи включают в себя материал отрицательного электрода, электролит, сепаратор, материал положительного электрода и т.п. Выбор и качество положительных и отрицательных материалов напрямую определяют производительность и цену литий-ионного аккумулятора. Поэтому исследования недорогих, высокопроизводительных положительных и отрицательных материалов всегда были в центре внимания индустрии литий-ионных аккумуляторов. Анодный материал, как правило, изготавливается из углеродного материала, и нынешняя разработка является относительно зрелой. Разработка катодных материалов стала важным фактором, ограничивающим дальнейшее улучшение характеристик ионно-литиевых батарей и дальнейшее снижение цен. В текущем промышленном производстве литий-ионных батарей стоимость катодного материала составляет около 40% от общей стоимости батареи, а снижение цены на катодный материал напрямую определяет цену литий-ионной батареи. Это особенно актуально для литий-ионных аккумуляторных батарей. Например, небольшая литий-ионная батарея для мобильного телефона требует всего около 5 граммов материала положительного электрода, а литий-ионная батарея, которая управляет автобусом, может потребовать до 500 килограммов материала положительного электрода.

Чтобы измерить качество материала положительного электрода литий-ионной батареи, его можно оценить по следующим аспектам: (1) материал положительного электрода должен иметь более высокий окислительно-восстановительный потенциал, чтобы батарея имела более высокое выходное напряжение; (2) ион лития может иметь большое количество обратимой интеркаляции и деинтеркаляции в материале положительного электрода, чтобы придать батарее большую емкость; (3) в процессе вставки / деинтеркаляции иона лития структура материала положительного электрода должна изменяться как можно меньше или меньше, обеспечивать хорошую циклическую производительность батареи; (4) окислительно-восстановительный потенциал положительного электрода должен изменяться как можно меньше во время процесса введения / деинтеркаляции ионов лития, чтобы напряжение батареи не изменялось значительно, чтобы батарея заряжалась и разряжалась плавно; (5) Материал положительного электрода должен иметь высокую электрическую проводимость, что позволяет заряжать и разряжать аккумулятор при большом токе; (6) положительный электрод не вступает в химическую реакцию с электролитом; (7) ион лития должен иметь большую диффузию в материале электрода. Коэффициент удобен для быстрой зарядки и разрядки аккумулятора; (8) низкая цена и отсутствие загрязнения окружающей среды.

Катодные материалы литий-ионных аккумуляторов обычно представляют собой оксиды лития. Изучены оксиды LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4 и ванадия. Большой интерес вызывают также проводящие полимерные катодные материалы.

Страница содержит содержимое машинного перевода.