Welches ist besser, Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie oder ternäre Lithium-Ionen-Batterie?

Lithiumeisenphosphatbatterie ist eine Lithiumionenbatterie, die Lithiumeisenphosphat als Anodenmaterial verwendet. Das positive Elektrodenmaterial der Lithiumionenbatterie umfasst Lithiumkobaltoxid, Lithiummanganit, Lithiumnickelat, ternäres Material, Lithiumeisenphosphat usw. Lithiumkobaltoxid ist derzeit das beliebteste Anodenmaterial für Lithiumionenmaterial.

Ternäre Polymer-Lithium-Ionen-Batterie ist eine Lithium-Ionen-Batterie, die ternäres Lithium-, Nickel-, Kobalt- und Manganmaterial als Anodenmaterial verwendet. Es gibt viele Arten von Anodenmaterialien aus Lithiumionenmaterial. Diese beliebten Materialien umfassen Lithiumkobaltoxid, Lithiummanganit, Lithiumnickelat, ternäres Material, Lithiumeisenphosphat usw.

Lithium-Eisenphosphat-Batterie

Lithiumeisenphosphatbatterie ist eine Lithiumionenbatterie, die Lithiumeisenphosphat als Anodenmaterial verwendet. Seine Eigenschaft ist, edle Elemente wie Kobalt usw. auszuschließen. Es gibt kein Materialproblem, da das Rohmaterial kostengünstig ist und Phosphor und Eisen auf der Erde reichlich Ressourcen haben. Mit einer geeigneten Arbeitsspannung (3,2 V), einer großen Kapazität unter einem Einheitsgewicht (170 mAh / g), einer hohen Entladeleistung, einem wiederaufladbaren Gerät und einer langen Lebensdauer hat es auch eine gute Stabilität unter Batterieheizung und Hochtemperaturumgebung.

Vorteile:

Im Vergleich zu normalen Lithium-Kobaltoxid- und Lithium-Manganit-Batterien auf dem Markt hat die Lithium-Eisenphosphat-Batterie mindestens fünf Vorteile: höhere Sicherheit, längere Lebensdauer, kein Schwermetall oder seltenes Metall (niedrige Rohstoffkosten), schnelle Ladung und breiter Arbeitstemperatur.

Nachteile:

Es gibt einige Nachteile bei der Leistung von Lithiumeisenphosphatbatterien, wie niedrige Abgriffsdichte und Verdichtungsdichte, was zu einer geringeren Energiedichte führt; Die Batterieausbeute und -konsistenz ist aufgrund der hohen Materialvorbereitungs- und Herstellungskosten schlecht; Die Produktkonsistenz ist schlecht. Haben sogar ein Problem mit geistigem Eigentum.

Ternäre Polymer-Lithium-Ionen-Batterie

Ternäre Polymer-Lithium-Ionen-Batterie ist eine Lithium-Ionen-Batterie, die Ni-Co-Lithium-Manganit als ternäres Anodenmaterial verwendet. Genau wie Ouyang Minggao von der Tsinghua-Universität sagt: Das ternäre Material in dieser Umfrage bedeutet, dass die positive Elektrode ternär verwendet, während die negative Elektrode Graphit ist. Dies wird als ternäre Batterie bezeichnet. Während der tatsächlichen Anwendung gibt es ein Material namens Lithiumtitanat, dessen positive Elektrode ternäres, negatives Lithiumtitanat verwendet. Es ist sicherer und hat eine längere Lebensdauer, gehört aber nicht zu ternärem Material.

Vorteile:

Ternäre Lithiumionenbatterien haben eine hohe Energiedichte und eine bessere Zyklusleistung als normales Lithiumkobaltoxid. Mit der Verbesserung der Formel und Struktur erreicht die Nennspannung der Batterie heutzutage 3,7 V, und die Kapazität ist weitaus höher als die der Lithium-Kobaltoxid-Batterie.

Nachteile:

Die Lithium-Ionen-Batterie mit ternärer Leistung umfasst eine Lithium-Nickel-Kobaltaluminat-Batterie, eine Li-NiCoMn-Lithium-Ionen-Batterie usw. Der Nachteil ist eine schlechte Hochtemperatursicherheit aufgrund der instabilen Hochtemperaturstruktur von Alnico und ein Monomergasproblem aufgrund eines hohen pH-Werts sehr gefährlich. Last but not least hat es viel gekostet.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine ternäre Polymer-Lithium-Ionen-Batterie nach einem kurzen Vergleich eine bessere Leistung aufweist als eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie. Warum wird ihre Entwicklung jedoch behindert? Vor allem die ternäre Polymer-Lithium-Ionen-Batterie ist besser.

Entsprechend dem Material kann sich die Zelle hauptsächlich in Lithiumeisenphosphat und Mangan tragendes Material teilen (einschließlich Lithiumkobalt, ternäres Material usw.).

Die Nennspannung von Lithiumeisen beträgt 3,2-3,3 V, während die Manganlagerung 3,6-3,7 V beträgt, was der offensichtlichste Unterschied ist.

Die Vorteile des Lithium-Eisen-Systems: lange theoretische Lebensdauer, theoretisch gute Lade- und Entladeleistung (warum ist theoretisch? Bitte lesen Sie weiter.)

Die Vorteile des ternären Systems: hohe Energiedichte, gute Leistung bei niedrigen Temperaturen, kleines Volumen, gute Entladungslinearität

Die Nachteile von Lithiumeisen: großes Volumen, hohes Gewicht, schlechte Entladungslinearität, schlechte Leistung bei niedrigen Temperaturen

Die Nachteile des ternären Systems: geringere Lebensdauer, schlechte Lebensdauer bei hohen Temperaturen.

Viele Artikel führen Lithiumeisen ein und beziehen sich darauf, dass die Lebensdauer mindestens 1500 beträgt, und es ist auch normal, 2000-3000 zu sein. Wenn dies die Wahrheit ist, werden die Vorteile von Lithiumionen offensichtlich sein, aber es gibt einen großen Unterschied zwischen Ideal und Realität. Ich habe eine Lithium-Eisen-Zelle gesehen, die von einer großen nationalen Fabrik hergestellt wurde. Die tatsächliche Lebensdauer beträgt etwa 100, kaum genug, um sie mit Plumbinsäure zu vergleichen, die theoretisch 2000 beträgt, aber tatsächlich 1/20 beträgt. Es ist ein negatives Beispiel, aber kein Vertreter. Basierend auf jüngsten Erfahrungen wird Lithiumeisen mit guter Qualität eine bessere Lebensdauer haben, aber es gibt immer noch weit weniger als den theoretischen Standard, sogar vernachlässigbar.

Daher ist es unzuverlässig, Lithiumeisen nur anhand der Lebensdauer auszuwählen.

Niedrigtemperaturleistung

Niedrigtemperaturleistung ist ein inhärentes Problem von Lithiumeisen. In den Gebieten Jiangsu und Zhejiang kann es im Sommer nur 75% der Kapazität bei -0 ~ 5 ℃ erreichen und im Winter unter Hochstrombedingungen für Hochleistungsfahrzeuge sogar noch weniger. Während ternäre lithium-ionen-akkus im Sommer bei gleicher Temperatur 90% der Kapazität erreichen können. Es wird leicht von der Temperatur beeinflusst, aber wenn Sie es in weiter nördlich gelegenen Gebieten verwenden, wird es viel niedriger sein. Kunden aus verschiedenen Distrikten müssen dieses Problem bei der Auswahl des Lithium-Ionen-Materials berücksichtigen.

Entladungslinearität

Kurz gesagt bedeutet Entladungslinearität die Beziehung zwischen elektrischer Größe und Spannung.

Aufgrund der Materialeigenschaften hat Lithiumeisen einen Hochspannungszustand, einen Wartungszustand und einen Niederspannungszustand. Die Spannung fällt im Hochspannungs- und Niederspannungszustand sehr schnell ab, im Wartungszustand jedoch sehr langsam. Das Endergebnis ist, dass die Lithium-Eisen-Batterie mit voller Ladung beim Starten des Fahrzeugs mehrere V Kapazität verliert, dann in den Wartungszustand übergeht und sehr langsam abnimmt. Nach dem Entladen einer Kapazität von etwa 80% bis 90% befindet es sich im Niederspannungszustand. Einerseits ist diese Entladefunktion gut, da die Spannung während des Entladezustands sehr stabil ist. Andererseits kann der Benutzer die Ruhekapazität nicht leicht anhand der Datenpräsentation der Spannung beurteilen und muss möglicherweise das Fahrzeug auf dem Weg schieben.

Überlade- und Überentladeleistung

Einer der Vorteile von Lithiumeisen (theoretisch) ist der Widerstand gegen Überladung und Überentladung. Im Allgemeinen besteht keine Gefahr, Lithiumeisen in kurzer Zeit auf 5 V zu überladen, und es gibt keine offensichtlichen Auswirkungen auf die Leistung nach sofortiger Entladung des redundanten Stroms. Mangan-Lithium-Ionen-Akku reagiert deutlich auf 5 V, wodurch die Zelle schrecklich geschädigt wird.

Lithiumeisen kann nach Überentladung auf 0 V wieder in den Normalzustand zurückkehren (die Leistung nimmt leicht ab), während das ternäre System nach Überladung auf 0 V abgekratzt wird.

Basierend auf dem Obigen hat Lithiumeisen eine bessere Leistung bei Überladung und Überentladung.

Tatsächlich kann aufgrund der scharfen Lithium-Eisen-Kurve des Ladens und Entladens im Hochspannungs- und Niederspannungszustand nur selten die Stromkapazität offensichtliche Spannungsänderungen annehmen. Die tatsächliche Anwendung unterscheidet sich grundlegend von der wörtlichen Bedeutung.

Im Vergleich zu einer Zelle des ternären Systems mit Lithiumeisen mit der gleichen Kapazität steigt die Spannung von Lithiumeisen sehr schnell an und verschrottet früher als Mangan während des Kaskadenüberladungstests nach dem vollständigen Laden. Dies gilt auch für den Überentladungstest. Die minimale Begrenzung für das Überladen einer einzelnen Batterie beträgt 0 V, aber der Akku stoppt auch nach Überladung auf 0 V nie und die Zelle wird schnell unter negativer Spannung stehen, was zu Ausschuss führt.

Volumen

Lithiumeisen hat keinen Volumenvorteil. Bei gleicher Größe hat Lithiumeisen nur eine Kapazität von 10AH, während das ternäre System über 15AH liegt. Dies führt zu einem großen Unterschied zum aktuellen Hochleistungs-Elektromotorrad.

Wenn man zum Beispiel die unterschiedliche Größe eines Elektroautos nimmt, muss es ungefähr 72V80AH für eine Lithium-Eisen-Batterie installieren, muss aber auch viel für eine 100AH-Batterie umrüsten. Wenn Sie es durch eine ternäre Lithiumbatterie ersetzen, ist es einfach, eine 150AH-Batterie zu installieren, und für 200AH sogar nicht schwierig. Aber Lithium-Eisen mangelt es an Vorteilen für die Benutzeranforderung nach Fernentfernung und hoher Stromentladungsleistung. Nicht nur der Ladestrom, sondern auch die Ausdauerleistung liegen weit unter dem Erwerb.

Tatsächliche Lebensdauer

Wenn die Qualität von Lithiumeisen gut ist, kann die einjährige Dämpfung innerhalb von 5% und das nächste Jahr bei 15% liegen. Bei ternärem Material kann die einjährige Dämpfung innerhalb von 7 bis 10% und das nächste Jahr bei 20 bis 25% liegen. Diese Datenanalyse kann sich aufgrund der Auswirkungen der Nutzungslast und der Betriebsfrequenz geringfügig von der tatsächlichen Anwendung unterscheiden.

Vor allem kann die Leistung von Lithiumeisen wie folgt beschrieben werden: größere Größe, schlechte Leistung bei niedrigen Temperaturen, kann jedoch eine stabile Abklingrate innerhalb der Zykluslebensdauer aufrechterhalten. Normalerweise kann es ungefähr 5 Jahre lang verwendet werden. Ternäre Systemmerkmale sind geringe Größe, größeres Volumen, kein offensichtlicher Unterschied in der Leistung im Winter, große Anfangskapazität, bessere Lebensdauer als Lithiumeisen, offensichtlich geringere Kapazität im Endstadium. Normalerweise kann es für ca. 3 Jahre verwendet werden.