Wie lange hält die Lithiumbatterie für Elektrofahrzeuge?

Wie lange hält die Lithiumbatterie für Elektrofahrzeuge?

Mit der raschen Verbreitung neuer Energiefahrzeuge scheinen große Autohersteller auch Entwicklungsperspektiven für Elektrofahrzeuge zu haben. Viele Hersteller haben begonnen, Elektrofahrzeuge einzuführen. In Bezug auf die aktuelle Situation sind jedoch noch einige Probleme bei Elektrofahrzeugen zu lösen. Wie lange dauert beispielsweise die Lithiumbatterie eines Elektroautos? Langsames Laden, kurze Reichweite usw., aber unter diesen Problemen gibt es wichtige Probleme, die von den Verbrauchern im Allgemeinen übersehen werden - die Lebensdauer von Batterien für Elektrofahrzeuge.

Die australische Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) hat gestern einen Forschungsbericht veröffentlicht, der besagt, dass die Wissenschaftler der Agentur eine einfachere Methode erfunden haben, um die Lebensdauer von wiederaufladbaren Lithiumbatterien zu verlängern, die die Agentur als "Salzbad" bezeichnet.

Es wurde berichtet, dass die Änderungsmethode von CSIRO in Zusammenarbeit mit dem Royal Melbourne Institute of Technology und der Queensland University of Technology entdeckt wurde. Laut CSIRO-Forschern ist das verwendete Material eine ionische Flüssigkeit. Diese ionische Flüssigkeit, auch als Salzschmelze mit normaler Temperatur bekannt, ist eine transparente, farblose, geruchlose und flammhemmende einzigartige Flüssigkeit, die auf die Elektrodenoberfläche aufgetragen werden kann. Ein Schutzfilm bildet die Batterie während des Gebrauchs stabil. Der Prozess und das Prinzip der Verarbeitung der Batterie besteht darin, die Lithiummetallelektrode in den gemischten Elektrolyten einzutauchen, der die ionische Flüssigkeit und das Lithiumsalz enthält, bevor die Batterie zusammengebaut wird. Nach dieser Behandlung kann sich die Batterielebensdauer verlängern und die Batterielebensdauer kann sich verlängern. Die Zeit wird verlängert, und Leistung und Sicherheit können verbessert werden.

In dieser Phase versuchen die Batterien von Elektrofahrzeugen, die verschiedene Hersteller versuchen, Batterien (hauptsächlich Lithium-Ionen-Batterien) und Brennstoffzellen zu entwickeln. Die Wartungskosten für Brennstoffzellen und die Wartungskosten sind zu hoch (die Wartungskosten für Brennstoffzellen betragen etwa drei bis vier der Batterie). Es ist derzeit nicht für die Entwicklung von Elektrofahrzeugen geeignet. Erwähnen Sie es also vorerst nicht, sagen Sie einfach die Lithiumbatterie, die derzeit üblicherweise verwendet wird.

Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien auf gewöhnlichen elektronischen Produkten beträgt etwa 5 bis 20 Jahre, mit einem Durchschnitt von 8 Jahren. Nach dem derzeitigen Stand der Technik haben Lithium-Ionen-Batterien bei Elektrofahrzeugen eine Lebensdauer von nur etwa 3 bis 5 Jahren. Wenn die Batteriekapazität des Elektrofahrzeugs auf weniger als 80% der ursprünglichen Kapazität verringert wird, verringert sich die Reichweite des Elektrofahrzeugs erheblich. Wenn die Batteriekapazität auf weniger als 70% reduziert wurde, muss die Batterie ersetzt werden. Für viele der heutigen reinen Elektrofahrzeuge betragen die Kosten für die Batterie etwa 40% der Gesamtkosten des Autos. Das Ersetzen der Batterie entspricht einem halben Fahrzeugwechsel.

In der Natur ist Lithium ein Leichtmetall mit einer kleinen Atommasse *, das ein Atomgewicht von 6,94 g / mol und ρ = 0,53 g / cm³ hat. Lithium ist chemisch aktiv und es ist leicht, Elektronen zu verlieren, um zu Li + zu oxidieren. Daher ist das Standardelektrodenpotential * negativ, -3,045 V, und das elektrochemische Äquivalent * ist klein, 0,26 g / Ah. Diese Eigenschaften von Lithium bestimmen, dass es sich um eine Art sehr energiereiches Material handelt. Die ternäre Lithiumbatterie bezieht sich auf eine Lithiumsekundärbatterie, die drei Arten von Übergangsmetalloxiden von Nickel, Kobalt und Mangan als positives Elektrodenmaterial verwendet. Es integriert die gute Zyklusleistung von Lithiumkobaltat, die hohe spezifische Kapazität von Lithiumnickelat und die hohe Sicherheit und die niedrigen Kosten von Lithiummanganat vollständig. Es synthetisiert Nickel durch Mischen, Dotieren, Beschichten und Oberflächenmodifizieren auf molekularer Ebene. Ein synergistisches Lithium-Interkalationsoxid mit mehreren Elementen wie Kobaltmangan. Ein wiederaufladbarer lithium-ionen-akku wurde umfassend untersucht und angewendet.

Die sogenannte Lithiumbatterielebensdauer bedeutet, dass die Kapazität nach längerem Gebrauch der Batterie auf 70% der Nennkapazität (Raumtemperatur 25 ° C, normaler atmosphärischer Druck und bei 0,2 ° C entladene Batteriekapazität) gedämpft wird. und das Ende des Lebens kann berücksichtigt werden. In der Industrie wird die Lebensdauer im Allgemeinen anhand der Anzahl der Zyklen berechnet, in denen die Lithiumbatterie vollständig aufgeladen ist. Während des Verwendungsprozesses führen irreversible elektrochemische Reaktionen innerhalb der Lithiumbatterie zu einer Verringerung der Kapazität, wie z. B. Zersetzung des Elektrolyten, Deaktivierung des aktiven Materials, Zusammenbruch der positiven und negativen Strukturen, Verringerung der Anzahl der Lithiumioneninsertionen und Deinterkalation usw. Experimente haben gezeigt, dass Entladungen mit höherer Rate zu einer schnelleren Dämpfung der Kapazität führen. Wenn der Entladestrom niedriger ist, nähert sich die Batteriespannung der Gleichgewichtsspannung und setzt mehr Energie frei.

Die theoretische Lebensdauer des akkus der ternären Lithiumbatterie im Bereich der Straßenlaternen beträgt etwa 800 Zyklen, und die theoretische Lebensdauer der Anwendung in der Basisstation des akkus beträgt mehr als das 1600-fache. Tatsächlich beträgt die Lebensdauer der ternären Lithiumbatterie mehr als das 2000-fache, und die Kapazität des mehr als 1000-fachen wird auf 90% der ursprünglichen Kapazität reduziert. Es gehört zu den besten in der kommerziellen wiederaufladbaren Lithiumbatterie. lithiumeisenphosphat ist ungefähr 2000-mal und Lithiumtitanat soll 10.000 Zyklen erreichen. Gegenwärtig versprechen die gängigen Batteriehersteller mehr als 500-mal die von ihnen erstellten ternären Batteriespezifikationen (Laden und Entladen unter Standardbedingungen), jedoch nachdem die Batterien zu Batteriepacks zusammengebaut wurden, aufgrund von Konsistenzproblemen, hauptsächlich Spannung und internem Widerstand kann nicht gleich sein, und seine Lebensdauer beträgt etwa das 400-fache. Der Hersteller empfiehlt, dass das SOC-Nutzungsfenster 10% ~ 90% beträgt. Es wird nicht empfohlen, tiefes Laden und Entladen durchzuführen. Andernfalls werden die positiven und negativen Strukturen der Batterie irreversibel beschädigt. Wenn es durch flache Ladung und flache Freisetzung berechnet wird, beträgt die Zykluslebensdauer mindestens das 1000-fache. Wenn sich die Lithiumbatterie häufig in einer Umgebung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Temperatur entlädt, sinkt die Batterielebensdauer auf weniger als das 200-fache.

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