Fra klassifiseringen av litiumbatterier, forstå mainstream-teknologien til strømbatterier på tre minutter

"Selv om litiumjernfosfat er bra, er det ikke like bra som ternære batterier."
Strømbatteriene til nye energikjøretøyer kan deles inn i sekundære batterier (inkludert blybatterier, nikkel-kadmium-batterier, nikkel-metallhydridbatterier og litiumbatterier) og brenselceller.

I denne utgaven fortsetter vi å avgrense den, og starter med klassifiseringen av litiumbatterier, og analyserer de vanlige tekniske rutene for strømbatterier på markedet.

arbeidsprinsipp
Først korriger et konsept, litiumbatterier er vanligvis delt inn i to kategorier i henhold til materialene som brukes i positive og negative elektroder:

Litiummetallbatterier bruker mangandioksid som positivt elektrodemateriale og litiummetall eller dets legeringsmetall som negativt elektrodemateriale; litium-ion-batterier bruker litiumlegerte metalloksider som det positive elektrodematerialet og grafitt som det negative elektrodematerialet.

Litiummetallbatterier er ikke stabile nok og kan ikke lades, så de er ikke sekundære batterier. For nye energikjøretøyer refererer det vi vanligvis kaller litiumbatterier til litiumionbatterier.

La oss ta en titt på hvordan et litium-ion-batteri fungerer:
Litium-ion-batterier består hovedsakelig av fire deler: positiv elektrode (litiumholdig forbindelse), en negativ elektrode (karbonmateriale), elektrolytt og membran:

Når batteriet lades, ioniseres litiumatomene på den positive elektroden til litium ioner og elektroner (deinterkalering), og litiumionene beveger seg til den negative elektroden gjennom elektrolytten for å oppnå elektroner, som er redusert til litiumatomer og innebygd i mikroporene i karbonlaget (innsetting);

Når batteriet er utladet, mister litiumatomene innebygd i karbonlaget til den negative elektroden elektroner (deinterkalering) for å bli litiumioner, som beveger seg tilbake til den positive elektroden (interkalering) gjennom elektrolytten;

Lade- og utladingsprosessen til litiumbatterier, det vil si prosessen med kontinuerlig interkalering og deinterkalering av litiumioner mellom de positive og negative elektrodene, er ledsaget av interkalering og deinterkalering av ekvivalente elektroner. Jo høyere antall litiumioner, jo høyere ladnings- og utladningskapasitet.

Klassifisering
På grunn av forskjellige katodematerialer er litiumionbatterier hovedsakelig delt inn i: litiumjernfosfat (LFP), litiumnikkelat (LNO), litiummanganat (LMO), litiumkoboltat (LCO) og ternært litiumnikkelkoboltmanganat (NCM) ), ternært litiumnikkelkoboltaluminat (NCA), og det negative elektrodematerialet er hovedsakelig grafittkarbonmateriale.

Teknisk rute
Basert på tabellen ovenfor, la oss ta en titt på bruken av forskjellige typer litiumbatterier på markedet.

La oss snakke om litiumkoboltoksid, som opphavsmannen til litiumbatterier kan det selvfølgelig også brukes som et strømbatteri for å teste vannet først, og det ble først brukt på Tesla Roadster, men på grunn av dets lave sykluslevetid og sikkerhet, det er bevist at det ikke er egnet for bruk som strømbatteri. For å bøte på denne mangelen bruker Tesla det som er kjent som verdens beste batteristyringssystem for å sikre stabiliteten til batteriet. Litiumkoboltoksid har i dag en stor markedsandel innen 3C-feltet.

Det andre er litiummanganatbatteriet, som først ble foreslått av batteriselskapet AESC. Denne AESC er ikke liten, den er et joint venture mellom Nissan og Nippon Electric Co., Ltd. (NEC). Den representative modellen av litiummanganat er Nissan Leaf. På grunn av lav pris, middels energitetthet og gjennomsnittlig sikkerhet, har den en såkalt bedre total ytelse. Det er nettopp på grunn av denne lunken naturen at den gradvis erstattes av ny teknologi.

Neste er litiumjernfosfat . Som BYDs flaggskipprodukt har det god stabilitet, lang levetid og kostnadsfordeler. Den er spesielt egnet for plug-in hybridbiler som krever hyppig lading og utlading, men dens ulempe er at energitettheten er gjennomsnittlig.

Til slutt er det det ternære litiumbatteriet. Som en stigende stjerne kan energitettheten nå høyest, men sikkerheten er relativt dårlig. For rene elektriske kjøretøyer som har krav til cruiserekkevidde, er deres utsikter bredere, og de er hovedstrømmen for strømbatterier for tiden.