Ternaire au lithium et au lithium fer phosphate

- Sep 15, 2018-

La technologie de base de véhicules neufs de l’énergie est la batterie qui fournit de l’énergie. La vie de la batterie et la charge de vitesse sont les goulots d’étranglement du développement de la technologie de batterie. Après plus de 30 ans de développement, la plupart de l’énergie des véhicules électriques sont de divers packs de batteries au lithium. Fournie, mais la pile au lithium n’est pas encore totalement mature et est toujours en constante exploration.


À l’heure actuelle, les types de batteries au lithium incluent manganate de lithium, lithium au phosphate de fer, titanate de lithium, lithium cobaltate et matières ternaires. Manganate de lithium, titanate de lithium et piles de lithium cobalt oxyde deviennent progressivement plus coûteux en raison de la performance énergétique et le coût de métaux rare. Il est devenu un choix de niche, tandis que le lithium fer phosphate et ternaire au lithium ont été plus largement utilisé.


Quelles sont les caractéristiques de ces deux batteries au lithium différents, et quelle est la différence entre eux ? Quel itinéraire technique a adopté les nouvelles entreprises d’auto énergie ? Qui peut rire à la fin de ces deux batteries au lithium ? Cet article va expliquer à chacun d’eux pour vous.


Ternaire au lithium et au lithium fer phosphate


La batterie lithium ternaire est appelé « batterie matière ternaire », se réfère généralement à une batterie au lithium à l’aide de nickel-cobalt-manganate (O2 Li (NiCoMn), Mr) ou nickel-cobalt lithium aluminate (NCA) ternaire matière cathodique. Sel, sel de cobalt et le manganèse sel sont ajustés différemment selon le ratio de trois composants différents, donc il s’appelle « ternaire » et contient beaucoup de différents types de piles. Différente de la forme, il se divisent en doux blister piles, piles cylindriques et batteries de coquille dure carré. Sa tension nominale peut atteindre 3,6-3.8V, haute densité d’énergie, plate-forme de haute tension, robinet haute densité, longue autonomie, grande puissance, stabilité pauvre haute température, mais performance excellente basse température et coût élevé.


Pile au lithium phosphate de fer utilise au lithium fer phosphate (LiFePO4) comme le matériau d’électrode positive et fer est utilisé comme matière première de la batterie. Le coût est faible, la deuxième ne contient-elle pas de métaux lourds et la pollution de l’environnement est faible et la tension de fonctionnement est 3, 2V. Le lien de PO dans les cristaux de phosphate de fer au lithium est stable, donc il n’y a pas de fuite à zéro stockage de tension. La sécurité est très élevée dans des conditions de haute température ou de surcharge, et on décharge rapidement chargée, haute puissance, pas d’effet mémoire et vie de cycle élevée. Les inconvénients sont la performance médiocre de basse température, robinet faible densité du matériau d’électrode positive, faible densité énergétique et à haut rendement et l’uniformité du produit.


Ces deux types de piles ont leurs propres forces

Dans des conditions de haute température, le matériau ternaire de la batterie au lithium ternaire se décomposent à 200 ° C, produira une réaction chimique violente, libèrent des atomes d’oxygène et est sujette à la combustion ou l’explosion sous haute température, donc basé sur la sécurité Considérations en janvier 2016, le ministère de l’industrie et des technologies de l’Information de la République populaire de Chine temporairement restreint l’utilisation de piles au lithium ternaire à pures bus électriques par le biais de dispositions spéciales. La température de décomposition de la batterie de phosphate de lithium est de 800 ° C, ce qui est moins susceptible de s’enflammer et possède une sécurité relativement élevée.


Dans des conditions de basse température (température inférieure à-10 ° C), la batterie de phosphate de lithium se décompose très rapidement. Après moins de 100 cycles de charge et de décharge, la capacité de la batterie sera ramené à 20 % de la capacité initiale, qui est fondamentalement isolée de l’emploi dans les régions froides ; La batterie lithium ternaire a l’excellente exécution de basse température et peut maintenir la capacité de la batterie normale à-30 ° C et est plus appropriée pour une utilisation dans les zones de basse température dans le Nord.


Du point de vue du coût de fabrication, l’élément de cobalt nécessaire pour batterie au lithium ternaire est inférieur en Chine, et la plupart de celui-ci est importé en outre-mer. Elle est grandement affectée par les fluctuations du marché, donc le coût de la batterie au lithium ternaire est lié à restent élevés et phosphate de lithium fer les matières premières nécessaires à la batterie ne doivent pas être importés, l’alimentation est suffisante, le prix est stable et le coût est relativement faible.


Sélection de tracés techniques pour les fabricants de piles et les véhicules électriques


Selon les données de janvier à avril 2016, expéditions de batterie interne au lithium fer phosphate peuvent expliquer 75,3 % du marché total, qui peut être considéré comme la forme de technologie grand public, tandis que la proportion de ternaire au lithium batteries ne représente 22,6 %, mais l’année sur l’autre. Le taux de croissance a atteint 3,47 fois et elle s’est développée très rapidement.


Matsushita, sud-coréen japonaise LG chimique, Samsung SDI et autres technologies utilisant des piles au lithium ternaire, comme la nouvelle énergie Tesla géant a adopté Panasonic nickel-cobalt aluminate ternaire au lithium pile lithium est la soi-disant NCA, en modèle S Le modèle X utilise une batterie Panasonic 18650, tandis que le dernier modèle 3 utilise un accumulateur cylindre 21700 plus grande capacité.


Nouvelle énergie auto entreprises nationales proviennent de problèmes de coût dans les premiers jours, surtout à l’aide de batterie au lithium fer phosphate comme sources d’énergie. Par exemple, BYD et autres entreprises sont les principaux fabricants de batterie au lithium fer phosphate et lancement de nombreux produits phares tels que Qin, Tang et Song. Aujourd'hui, grâce à l’amélioration des subventions telles que l’autonomie du pays, la part de marché des batteries au lithium ternaire s’accroît progressivement.

Qui peut rire à la fin du ternaire au lithium et au lithium fer phosphate ?


Débats nationaux sur ternaire au lithium et au lithium phosphate sont féroces. Qui va devenir le courant dominant de la technologie à l’avenir ? À l’heure actuelle, différents constructeurs étudient sur deux routes différentes. Le risque de fuite, de déformation, de combustion et d’explosion de batterie au lithium ternaire ne peut pas être ignoré, mais à présent, nouvelle énergie entreprises travaillent dur sur les systèmes de gestion de batterie (par exemple, protection de surcharge OVP, protection de décharge excessive UVP, protection de surchauffe OTP, protection contre les surintensités OCP, etc..) aussi structure protection aluminium de haute résistance en alliage d’utilisations et de nombreux fabricants de piles ont des réalisations bon dans l’itinéraire technique de l’ajout de titane-Titane nanotubes, exempt de dissolvants PI adhésifs et des électrolytes solides pour les matériaux de cathode. , réduisant considérablement les risques et les coûts.


Comme des principaux fabricants de batterie, BYD a été insistant sur l’itinéraire technique de la pile au lithium phosphate de fer et même commencé à ajouter élément de manganèse dans la batterie de lithium fer phosphate d’explorer la pile au lithium fer manganèse phosphate, brisant le original la densité d’énergie limite et contrôle des coûts. Il est également très bon, mais il pose de nouveaux défis pour les temps de charge.


Une sécurité accrue et une plus grande densité d’énergie sont les deux faces qui les entreprises et les chercheurs doivent poursuivre en même temps. Du point de vue les besoins de développement de nouveaux véhicules de l’énergie, piles au lithium ternaire s’appuient sur une plus grande densité d’énergie après avoir résolu graduellement sécurité. À l’avenir, concours, nous allons gagner certains avantages.


Conclusion

Dans la compétition avec batterie lithium fer phosphate, le problème de la sécurité de la batterie au lithium ternaire doit être améliorée. C’est toujours une ombre dans l’esprit des entreprises automobiles. Même les produits phares de technologie tels que Tesla Model X ont été utilisés à la maison et à l’étranger. Un accident s’est produit dans qui a brûlé le bloc-piles. Toutefois, à long terme, la batterie lithium ternaire possède les caractéristiques de haute densité d’énergie et de résistance aux basses températures qui sont incomparables à batterie au lithium fer phosphate. Dans l’avenir de nouveaux véhicules de l’énergie, la pile au lithium ternaire remplacera complètement les questions de sécurité et de coût. À l’heure actuelle, la position sur le marché du lithium au phosphate de fer deviendra la tendance du marché de l’énergie nouvelle. Cette bataille sera vu en trois ans au plus tôt. Laissez-nous attendre et voir !