Bateri Li-ion untuk EV dan Apa yang hendak Meningkatkan?

| Jerry Huang

Terdapat dua jenis utama bateri lithium: Bateri Li-ion dan logam bateri litium. Setakat ini bateri Li-ion digunakan untuk EV adalah LFP (LiFePO4), NCM (LiNiMnCoO2), NCA, LCO (LiCoO2), At Langkawi (LiNiO2), LMO (LiMn2O4, Li2MnO3) dan Bateri LTO.

bateri logam litium mula-mula dicipta oleh MS Whittingham pada tahun 1970, manakala jenis ini ketinggalan zaman bateri litium logam biasanya tidak boleh dicas semula. Sementara yang boleh dicas semula bateri Lithium logam novel, dicipta oleh SolidEnergy Sistem yang mempunyai kelebihan keseluruhan ringan, ketumpatan tenaga double bateri semasa li-ion, sepanjang hayat, kos yang berpatutan dan lebih selamat berbanding sebelum ini, telah datang kepada aplikasi skala besar. Semoga ini akan menjadi generasi terkini dan seterusnya semasa bateri litium.

Wikipedia memetik: bateri Lithium-ion atau bateri Li-ion (LIB) adalah sejenis bateri boleh dicas semula. Bateri lithium-ion yang biasa digunakan untuk elektronik mudah alih dan kenderaan elektrik dan semakin popular untuk aplikasi ketenteraan dan aeroangkasa. Satu prototaip bateri Li-ion telah dibangunkan oleh Akira Yoshino pada tahun 1985, berdasarkan kajian awal oleh John Goodenough, Stanley Whittingham, Rachid Yazami dan Koichi Mizushima semasa tahun 1970-an-1980-an, dan kemudian bateri Li-ion komersial telah dibangunkan oleh Sony dan pasukan Asahi Kasei diketuai oleh Yoshio Nishi pada tahun 1991.

Kimia, ciri-ciri prestasi, kos dan keselamatan berbeza-beza mengikut jenis LIB. elektronik bimbit kebanyakannya menggunakan bateri litium polimer (dengan gel polimer sebagai elektrolit) dengan litium oksida kobalt (LiCoO2) sebagai bahan katod, yang menawarkan kepadatan tenaga yang tinggi, tetapi risiko hadiah keselamatan, terutama apabila rosak. fosfat besi litium (LiFePO4), litium ion oksida mangan bateri (LiMn2O4, Li2MnO3, atau LMO), dan litium nikel kobalt oksida mangan (LiNiMnCoO2 atau NMC) menawarkan kepadatan tenaga yang lebih rendah tetapi kehidupan yang lebih panjang dan kurang kemungkinan kebakaran atau letupan. bateri tersebut digunakan secara meluas untuk alat-alat elektrik, peralatan perubatan, dan peranan yang lain. NMC dan terbitannya digunakan secara meluas dalam kenderaan elektrik.

bidang penyelidikan untuk bateri lithium-ion termasuk memanjangkan jangka hayat, meningkatkan ketumpatan tenaga, meningkatkan keselamatan, mengurangkan kos, dan meningkatkan kelajuan mengecas, antara lain. Penyelidikan telah dijalankan dalam bidang elektrolit tidak mudah terbakar sebagai laluan kepada peningkatan keselamatan berdasarkan kemudahbakaran dan turun naik daripada pelarut organik digunakan dalam elektrolit biasa. Strategi termasuk bateri akueus lithium-ion, elektrolit pepejal seramik, elektrolit polimer, cecair ionik, dan sistem banyak fluorin. (Wikipedia unquote)

Bateri lithium utama untuk EV adalah NCA dan NCM, dengan LFP sebagai pilihan kecil di pasaran dunia pada 2020. Ketumpatan tenaga sel tunggal LFP biasanya kira-kira 110Wh / kg, sangat sedikit boleh membuat ia 190Wh / kg; manakala praktikal ketumpatan tenaga bateri sel tunggal NCM boleh 200Wh / kg dan mudah-mudahan ia boleh menjadi 300Wh / kg tidak lama lagi; tetapi untuk NCA bateri ia boleh sekitar 300Wh / kg hari ini. Tesla pada sebahagian besarnya bateri NCA dari Panasonic dan LG Chem, juga NCM dan LFP bateri dari perisian PPBK dalam rantaian bekalan global hari ini.

LFP bateri mempunyai kelebihan kos rendah dan banyak ciri-ciri keselamatan yang lebih baik daripada NCA / NCM bateri, manakala ketumpatan tenaga yang agak rendah adalah jelas pihak yang rugi.

Untuk perbandingan NCA dan NCM bateri, penyelidikan dan aplikasi pasaran telah menunjukkan bahawa NCA litium bateri adalah lebih rendah dalam kos dengan kurang kandungan kobalt, kehidupan kalendar lebih baik, kemerosotan lebih kurang daripada NCM litium bateri, walaupun kehidupan kitaran NCA adalah kurang daripada NCM bateri. Sesetengah bateri NCA digunakan dalam penyimpanan tenaga solar di angkasa lepas dengan jangka hayat yang selama dua puluh tahun! Kelemahan bersandar bateri NCA kepada faktor keselamatan, setakat ini ia tidak selamat sebagai NCM dan LFP dalam keadaan suhu yang tinggi. Walau bagaimanapun penyelidik percaya bahawa NCA akan menjadi pilihan pertama bagi EV dalam masa terdekat sebagai keselamatan dan pengeluarannya bertambah baik.

Nota: Sebagai garam litium asas, litium hidroksida monohydrate, litium karbonat, litium dihydrogen fosfat, litium klorida, litium asetat dan litium fluorida boleh ditukar ke dalam pelbagai sebatian litium untuk elektrolit dalam bateri lithium-ion bateri pembuatan. Cari garam litium Poworks sini .