بطاريات ليثيوم أيون لEV وما لتحسين؟

| Jerry Huang

هناك نوعان رئيسيان من بطاريات الليثيوم: بطارية ليثيوم أيون وبطارية معدن الليثيوم. وحتى الآن، بطاريات ليثيوم أيون المستخدمة في السيارات الكهربائية هي LFP (LiFePO4 بطارية)، NCM (LiNiMnCoO2)، NCA، LCO (LiCoO2)، LNO (LiNiO2)، LMO (LiMn2O4، Li2MnO3) والبطاريات عفرتو.

اخترع بطارية معدن الليثيوم أول مرة من قبل MS يتنجهام في عام 1970، في حين أن هذا نوع قديم من بطارية ليثيوم معدن هي عادة ليست قابلة للشحن. في حين أن بطارية قابلة للشحن جديدة ليثيوم المعدنية، التي اخترعها أنظمة SolidEnergy التي لديها مزايا الشاملة خفيفة الوزن، وكثافة الطاقة مزدوجة من البطاريات الحالية ليثيوم أيون، وحياة طويلة، والتكلفة المعقولة وأكثر أمانا من أي وقت مضى، وصلت إلى طريق تطبيق على نطاق كبير. نأمل أن يكون هذا الأخير والقادم جيل السائدة من بطارية ليثيوم.

ويكيبيديا أقتبس: بطارية ليثيوم أيون أو بطارية ليثيوم أيون (LIB) هو نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن. وتستخدم بطاريات ليثيوم أيون عادة للإلكترونيات المحمولة والسيارات الكهربائية وتتزايد شعبية للتطبيقات العسكرية والفضائية. تم تطوير نموذج أولي بطارية ليثيوم أيون من قبل أكيرا يوشينو في عام 1985، بناء على أبحاث سابقة من قبل جون خوارج، ستانلي يتنجهام، رشيد اليزمي وكويتشي ميزشيما خلال 1970s-1980s، وثم وضعت بطارية ليثيوم أيون التجارية من قبل سوني و فريق اساهي Kasei التي كتبها يوشيو نيشي أدى في عام 1991.

والكيمياء، وخصائص الأداء والتكلفة والسلامة تختلف باختلاف أنواع LIB. الإلكترونيات المحمولة في الغالب تستخدم بطاريات ليثيوم بوليمر (مع هلام البوليمر كما بالكهرباء) مع أكسيد الليثيوم الكوبالت (LiCoO2)، والمواد الكاثود، الذي العروض ارتفاع كثافة الطاقة، ولكن المخاطر التي تهدد سلامة الهدايا، وخصوصا عندما التالفة. ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4 بطارية)، والليثيوم أيون المنغنيز أكسيد البطارية (LiMn2O4، Li2MnO3، أو الكائنات الحية المحورة)، والليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز أكسيد (LiNiMnCoO2 أو NMC) تقدم أقل كثافة الطاقة ولكن حياة أطول وأقل احتمال حدوث حريق أو انفجار. وتستخدم على نطاق واسع هذه البطاريات للأدوات الكهربائية والمعدات الطبية، وأدوار أخرى. وتستخدم NMC ومشتقاته على نطاق واسع في السيارات الكهربائية.

تشمل توسيع مدى الحياة، وزيادة كثافة الطاقة، وتحسين السلامة، والحد من التكاليف، وزيادة الشحن السريع، من بين أمور أخرى المجالات البحثية للبطاريات ليثيوم أيون. وكان البحث جاريا في مجال الشوارد غير قابلة للاشتعال كمسار لزيادة السلامة على أساس القابلية للاشتعال وتقلب المذيبات العضوية المستخدمة في بالكهرباء نموذجي. وتشمل استراتيجيات البطاريات المائية ليثيوم أيون، الشوارد الصلبة السيراميك، الشوارد البوليمر، والسوائل الأيونية، وأنظمة المفلورة بشكل كبير. (قوسي ويكيبيديا)

بطاريات الليثيوم الرئيسية للEV هي NCA وNCM، مع LFP كخيار قاصر في السوق العالمية في عام 2020. وكثافة الطاقة من خلية واحدة LFP هي عادة حوالي 110Wh / كغ، وعدد قليل جدا يمكن أن تجعل من 190Wh / كغ. بينما عمليا كثافة الطاقة من بطارية NCM خلية واحدة يمكن أن يكون 200Wh / كغ، ونأمل يمكن أن يكون 300Wh / كغم في وقت قريب؛ ولكن للبطارية NCA يمكن أن يكون حول 300Wh / كغم من اليوم. تسلا ينطبق معظمها بطاريات NCA من باناسونيك وLG علم، أيضا البطاريات NCM وLFP من CATL في سلسلة التوريد العالمية في اليوم.

بطارية LFP لديه ميزة منخفضة التكلفة والكثير من خصائص السلامة أفضل من بطارية NCA / NCM، في حين أن كثافة للطاقة منخفضة نسبيا ومن الواضح أن العيب.

للمقارنة بين NCA وNCM البطارية، وقد أظهرت البحوث والتطبيقات السوق التي بطارية NCA الليثيوم أقل في التكلفة مع أقل نسبة الكوبالت، الحياة تقويم أفضل بكثير، وتدهور أقل بكثير من بطارية ليثيوم NCM، على الرغم من أن دورة حياة NCA هو أقل من ذلك من NCM البطارية. يستخدم بعض من البطارية NCA في تخزين الطاقة الشمسية في الفضاء الخارجي مع عمر طالما عشرين عاما! وعيب مساند بطارية NCA على عامل وسلامتها، حتى الآن أنها ليست كما آمنة وNCM وLFP في ظروف درجات الحرارة العالية. لكن الباحثين يعتقدون أن NCA سوف تصبح الخيار الأول للEV في المستقبل القريب، حيث سلامتها والإنتاج تحسين.

ملاحظة: كما أملاح الليثيوم الأساسية، والليثيوم هيدروكسيد مونوهيدرات، كربونات الليثيوم، والليثيوم هيدروجين فوسفات، والليثيوم كلوريد الليثيوم خلات وفلوريد الليثيوم يمكن تحويلها إلى مركبات الليثيوم مختلف عن الشوارد في صنع بطارية ليثيوم أيون. البحث أملاح الليثيوم Poworks هنا .

Poworks

Poworks هي المهنية الصانع والمورد من مركبات الليثيوم.

أرشيف