Batería de litio ternaria VS batería Lifepo4 - Ultimate Battle
Como fuente de energía de los vehículos eléctricos, las baterías son naturalmente uno de los componentes más importantes. La duración de la batería, la carga y descarga de los vehículos eléctricos también son inseparables del rendimiento de la batería. En la actualidad, las baterías de energía doméstica se dividen principalmente en dos escuelas, que se dividen en baterías de fosfato de hierro y litio y baterías de litio ternarias según la diferencia en los materiales del cátodo.
Aunque todas son baterías recargables, se pueden cargar y descargar repetidamente, pero debido a los diferentes materiales, el rendimiento reflejado en el nivel de uso sigue siendo muy diferente. Entonces ¿cuáles son los Ventajas de las baterías ternarias de litio.?
En este blog, le presentaremos qué es una batería de litio ternaria y compararemos sus ventajas y desventajas con las baterías de fosfato de hierro y litio.
Después de leer este artículo, debe tener una comprensión integral de la comprensión y el uso de baterías de litio ternarias, y elige la batería de litio que sea más adecuado para su aplicación.
¿Qué es la Batería de Litio Ternaria?
La batería de polímero de litio ternario se refiere a una batería de litio en la que el material del electrodo positivo utiliza óxido de manganeso de litio y níquel-cobalto (Li(NiCoMn)O2) o material de electrodo positivo ternario de aluminato de litio y níquel-cobalto.
El material del cátodo compuesto ternario está hecho de sal de níquel, sal de cobalto y sal de manganeso, y la proporción de níquel, cobalto y manganeso se puede ajustar según las necesidades reales.
El ion litio ternario La batería tiene una alta densidad de energía y un mejor rendimiento del ciclo que el litio normal. óxido de cobalto. En la actualidad, con la mejora continua de la fórmula y la mejora de la estructura, el voltaje nominal de la batería ha alcanzado los 3,7 V y la capacidad ha alcanzado o superado el nivel de la batería de óxido de cobalto y litio.
Vale la pena mencionar que en la aplicación real de investigación y desarrollo, hay otro tipo de electrodo positivo ternario, el electrodo negativo es titanato de litio, generalmente llamado "titanato de litio", su rendimiento es relativamente seguro y su vida es relativamente larga, pero no pertenece al tipo de batería de litio ternaria.
Parámetros técnicos
| Indicadores | Parámetro |
| Tensiones nominales | 3,7 V |
| Tensión de trabajo | 3,6-4,3 V |
| Densidad de energia | 170-200Wh/kg |
| Corriente continua de descarga estándar | 0.2c |
| Corriente continua de descarga máxima | 1C |
| Voltaje de protección de sobrecarga | 4.325±0.025V |
| Voltaje de protección contra sobredescarga | 2,5±0,05 V |
| Laboral rango de temperatura | –20 ℃ ~ 60 ℃ |
| Ciclo de vida | 800 |
Ventajas
- El voltaje de la batería es tan alto como 3.7v, lo que puede proporcionar un soporte de energía más suficiente para el vehículo. La velocidad de carga también es más rápida.
- Resistencia a baja temperatura, incluso frente a una temperatura baja de menos 20 grados, también puede garantizar el buen rendimiento de funcionamiento de la batería.
- El densidad de energía de la batería es alto, el volumen y el peso totales son pequeños, pero el rendimiento sigue siendo muy bueno y la potencia de salida es mayor.
Desventajas
- El ciclo de vida de la batería Es relativamente bajo, tal vez menos de 2000 veces.
- La resistencia al calor es pobre, la combustión espontánea de la batería es alta y la seguridad no se puede garantizar en gran medida.
- El costo de las materias primas de la batería es alto y el umbral de producción es alto.
¿Qué es la batería de fosfato de hierro y litio?
Batería de fosfato de hierro y litio (LiFePo4) se refiere a una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material del electrodo positivo.
Su característica es que no contiene elementos preciosos como el cobalto, el precio de las materias primas es bajo y los recursos de fósforo y hierro en la tierra son abundantes, por lo que no habrá problemas de suministro de materiales.
Tiene un voltaje de trabajo moderado (3,2 V), gran capacitancia por unidad de peso (170 mAh/g), alta potencia de descarga, carga rápida y ciclo de vida prolongado, y alta estabilidad en entornos de alta temperatura y calor.
Parámetros técnicos
| Indicadores | Parámetro |
| Tensiones nominales | 3,2 V |
| Tensión de trabajo | 3,0 ~ 3,3 V |
| Densidad de energia | 160-180Wh/kg |
| Corriente continua de descarga estándar | 0.2c |
| Corriente continua de descarga máxima | 1C |
| Voltaje de protección de sobrecarga | 3.7±0.025V |
| Sobredescarga tensión de protección | 2,5±0,05 V |
| Rango de temperatura de trabajo | –20 ℃ ~ 60 ℃ |
| Ciclo de vida | 2000~10000 |
Ventajas
- Las materias primas son simples y seguras, no contienen elementos de metales pesados como el cobalto y tienen un alto valor de reciclaje.
- Buena resistencia al calor. Básicamente, la combustión espontánea puede ocurrir solo cuando la temperatura de la batería supera los 800 grados y la seguridad es relativamente buena.
- El ciclo de vida de la batería es de hasta 2000~10000 veces, y el voltaje de funcionamiento es de 3,2-3,4v, lo cual es suficiente para que el propietario del automóvil lo use como batería de poder.
Desventajas
- Al enfrentar la temperatura baja de menos 20 grados, el rendimiento de la batería se verá afectado y el rendimiento no será estable.
- La densidad de derivación y la densidad de compactación son muy bajas, lo que da como resultado una baja densidad de energía de las baterías de iones de litio.
- El costo de preparación del material y el costo de fabricación de la batería son altos, el rendimiento de la batería es bajo y la consistencia es deficiente.
Batería de litio ternaria VS Batería Lifepo4
En resumen, podemos ver que las baterías ternarias de litio y vidapo4 Las baterías tienen sus propias características, pero ¿cómo debemos elegir? Podemos comparar desde los siguientes 6 aspectos.
(1) Comparación de densidad de energía
Debido al uso de elementos metálicos más activos, la batería de litio ternaria suele tener una densidad de energía (140wh/kg-160 wh/kg), que es ligeramente inferior a la de una batería ternaria de alto índice de níquel (160 wh/kg- 180 wh/kg). , parte de la densidad de energía del peso puede alcanzar 180Wh-240Wh/kg.
El densidad de energía de las baterías de fosfato de hierro y litio Generalmente es de 110-140 W/kg, como las baterías Blade, la densidad de energía puede alcanzar 120 W/kg-140 W/kg.
Conclusión: Ternario Batería de Litio > Batería Lifepo4
(2) Seguridad
El electrolito líquido de las baterías ternarias de litio es inflamable y explosivo. Es fácil provocar una fuga térmica durante el uso a largo plazo, y el crecimiento de dendritas de litio durante la carga y descarga es fácil de perforar el separador, provocando un cortocircuito del batería y causando seguridad peligros.
Las baterías de fosfato de hierro y litio tienen las ventajas de resistencia a altas temperaturas, fuerte seguridad y estabilidad, y un mejor rendimiento del ciclo en el uso real.
Conclusión: Batería ternaria de litio < Batería Lifepo4
(3) Resistencia a baja temperatura
Batería ternaria de litio: La baja temperatura Rendimiento de la batería ternaria de litio. es excelente y aún puede mantener alrededor del 90% del rendimiento en verano a 0-5°C en invierno.
Incluso a -20°C, la batería de litio ternaria también puede mantener alrededor de 70%~80% de la capacidad normal de la batería.
El fosfato de hierro y litio no es resistente a las bajas temperaturas y la temperatura es inferior a -10 °C. Batería de fosfato de hierro y litio se desintegra muy rápidamente y solo puede mantener alrededor de 50%~60% de la capacidad normal de la batería a -20°C.
Conclusión: Batería ternaria de litio > Batería Lifepo4
(4) Vida
Si la capacidad restante/capacidad inicial=80% se utiliza como punto final de la prueba, para probar:
Los paquetes de baterías de fosfato de hierro y litio tienen un ciclo de vida más largo que las baterías de plomo-ácido y las baterías de litio ternario.
El largo vida" de las baterías de plomo-ácido de nuestros automóviles Es sólo unas 300 veces.
Teóricamente, la batería de litio ternaria puede alcanzar 2000 veces, y la aplicación real reducirá la capacidad a 60% después de aproximadamente 1000 veces.
El Real vida útil de la batería de fosfato de hierro y litio alcanza 3.000 veces, y todavía hay 95% de capacidad en este momento, y su ciclo de vida conceptual alcanza más de 5.000 veces.
Conclusión: Batería ternaria de litio < Batería Lifepo4
(5) Precio
El litio ternario batería Utiliza principalmente el material de electrodo positivo ternario de "óxido de níquel, cobalto, litio y manganeso" o "aluminato de níquel, cobalto y litio" como electrodo positivo, utilizando principalmente sal de níquel, sal de cobalto y sal de manganeso como materia prima.
Entre ellos, el "elemento cobalto" en estos dos materiales catódicos es un metal noble. El costo es alto, y con la reducción de materiales, el precio sigue subiendo.
Y porque la seguridad del la bateria es mala y no es resistente A altas temperaturas, debe combinarse con un conjunto de equipos complejos de protección de batería, lo que aumenta aún más el costo del producto de batería ternaria de litio.
Dado que las baterías de fosfato de hierro y litio no contienen materiales de metales preciosos, el costo de las materias primas se puede comprimir muy bajo.
Y el paquete de batería está compuesto de fosfato de hierro y litio, ya que la celda de la batería es relativamente simple y no hay necesidad de proteger demasiado el equipo auxiliar.
Conclusión: Batería ternaria de litio < Batería Lifepo4
(6) Eficiencia de carga
litio ternario Las baterías tienen una gran ventaja sobre las baterías de fosfato de hierro y litio en términos de eficiencia de carga..
En la actualidad, el método de carga más común en el mercado es la carga de corriente constante y voltaje constante.
En este proceso, la relación de la corriente constante capacidad de carga a la batería total La capacidad se llama relación de corriente constante. Es un valor clave para medir la carga. eficiencia de un grupo de baterías durante el proceso de carga.
Generalmente, cuanto mayor sea el porcentaje, mayor será la carga en la etapa de corriente constante, lo que demuestra que el eficiencia de carga de la batería es más alto.
Los experimentos han demostrado que hay poca diferencia entre los dos cuando se carga por debajo de los 10 °C, pero la distancia se abrirá por encima de los 10 °C.
Cuando se carga a 20 °C, la relación de corriente constante del ternario Batería de Litio es 52.75%, la relación de corriente constante de la batería de fosfato de hierro y litio es 10.08% y la batería de litio ternaria es 5 veces mayor que la de la batería de fosfato de hierro y litio.
Conclusión: Batería ternaria de litio > Batería Lifepo4
Resumir
Combinando varios factores, podemos concluir que las características de uso del litio ternario baterias y fosfato de hierro y litio son los siguientes.
Ternario Batería de Litio:>
- Ligeramente menos seguro.
- La tasa de carga es mejor.
- No hay mucha caída de rendimiento en invierno, y el rendimiento a altas temperaturas es deficiente.
- Alta densidad de energía, tamaño pequeño, puede contener una mayor capacidad.
- La capacidad inicial es grande, pero habrá una disminución significativa en el período posterior de la vida, y la vida útil general es de aproximadamente 3 años.
Batería de fosfato de hierro y litio:
- Alta seguridad.
- El costo es relativamente bajo.
- La densidad de energía es ligeramente inferior y el tamaño es relativamente grande.
- Buen rendimiento a alta temperatura, mal rendimiento a baja temperatura.
- Puede mantener una tasa de descomposición relativamente suave durante la vida útil y, en general, es posible usarlo durante más de 10 años.
En general, como fuerza principal de alimentar baterías de litio y almacenamiento de energía Baterías, la densidad de energía de las baterías de fosfato de hierro y litio básicamente ha alcanzado el extremo teórico, pero debido a las ventajas de costo y seguridad, es más aceptable en la producción industrial, por lo que tiene mucha demanda.
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