Wie lange kann die Lithiumbatterie in Elektroautos verwendet werden?

Während des Sinterprozesses bei der Herstellung von Lithiumeisenphosphat wird Eisenoxid wahrscheinlich unter einer Hochtemperatur-Reduktionsatmosphäre zu elementarem Eisen reduziert. Elementares Eisen kann einen Mikrokurzschluss der Batterie verursachen, die die tabueste Substanz in der Batterie ist. Dies ist auch der Hauptgrund, warum Japan dieses Material nicht als positives Elektrodenmaterial für eine Lithium-Ionen-Batterie verwendet hat. 2. Lithiumeisenphosphat weist einige Leistungsmängel auf, wie z. B. eine geringe Klopfdichte und Verdichtungsdichte, was zu einer geringen Energiedichte von Lithiumionenbatterien führt. Die Leistung bei niedrigen Temperaturen ist schlecht, selbst wenn sie nanoskalig und kohlenstoffbeschichtet ist, ist dieses Problem nicht gelöst. 3. Die Herstellungskosten des Materials und die Herstellungskosten des Stroms sind hoch, die Batterieausbeute ist gering und die Konsistenz ist schlecht. Die Nanokristallisation und Kohlenstoffbeschichtung von Lithiumeisenphosphat verbessert zwar die elektrochemische Leistung des Materials, bringt jedoch auch andere Probleme mit sich, wie eine Verringerung der Energiedichte, eine Erhöhung der Synthesekosten, eine schlechte Elektrodenverarbeitungsleistung und umweltschädliche Probleme. Obwohl die chemischen Elemente Li, Fe und P in Lithiumeisenphosphat reichlich vorhanden sind und die Kosten niedrig sind, sind die Kosten des hergestellten Lithiumeisenphosphatprodukts nicht niedrig, selbst wenn die vorherigen Forschungs- und Entwicklungskosten wegfallen, die Prozesskosten des Material ist höher. Die Kosten für die Vorbereitung der Batterie erhöhen die Kosten für die letzte Einheit der gespeicherten Energie. 4. Schlechte Produktkonsistenz. Derzeit gibt es keine inländische Fabrik für Lithiumeisenphosphat-Materialien, die dieses Problem lösen kann. Unter dem Gesichtspunkt der Materialherstellung ist die Synthesereaktion von Lithiumeisenphosphat eine komplexe heterogene Reaktion, die Festphasenphosphat, Eisenoxid und Lithiumsalz, einen Kohlenstoffvorläufer und eine reduzierende Gasphase aufweist. Bei diesem komplexen Reaktionsprozess ist es schwierig, die Konsistenz der Reaktion sicherzustellen. Die PO-Bindung im Lithiumeisenphosphatkristall ist jedoch stabil und schwer zu zersetzen und kollabiert oder erwärmt sich nicht wie ein Lithiumcobaltat oder bildet selbst bei hoher Temperatur oder Überladung eine stark oxidierende Substanz und weist daher eine gute Sicherheit auf. Es wurde berichtet, dass im tatsächlichen Betrieb festgestellt wurde, dass ein kleiner Teil der Probe beim Akupunktur- oder Kurzschlusstest ein brennendes Phänomen aufwies, aber es gab kein Explosionsereignis. In dem Überladungsexperiment wurde eine Hochspannungsladung verwendet, die um ein Vielfaches höher als die Selbstentladungsspannung war, und es wurde festgestellt, dass immer noch ein Explosionsphänomen bestand. Trotzdem wurde die Überladungssicherheit im Vergleich zu gewöhnlichen Flüssigelektrolyt-Lithium-Kobaltoxid-Batterien erheblich verbessert. Darüber hinaus ist eine lithium-eisenphosphat-batterie, die im Allgemeinen als frei von Schwermetallen und seltenen Metallen angesehen wird (Ni-MH-Batterien benötigen seltene Metalle), ungiftig und umweltfreundlich, gemäß den europäischen RoHS-Vorschriften, ein absolutes Zertifikat für umweltfreundliche Batterien . Seit 2015 gab es im Land acht spontane Elektrobusse und Hybridbusse, und das Problem der Batteriesicherheit wurde erneut in den Vordergrund gerückt. In den vorhandenen gemeldeten Sicherheitsvorfällen für Batterien gibt es viele Gründe dafür: Es gibt verschiedene Faktoren wie Batterieleckage, Kurzschluss der Batterie, Überladung usw. Die Batteriesicherheit sollte nicht nur für Lithiumeisenphosphat- oder ternäre Batterien gelten. Die Typen werden diskutiert. Tesla verwendet Aluminiumkobaltoxid. Die Sicherheitsmerkmale von Materialien werden unter Materialgesichtspunkten bewertet. Es ist schlimmer als die ternären Batterien, die von vielen einheimischen Herstellern hergestellt werden, aber Tesla garantiert die sichere Verwendung des Batteriesystems ab dem PACK-Niveau der Batterie. Der Beweis ist auch in Ordnung, daher ist die Sicherheit aus mehreren Dimensionen zu bewerten. Aus Sicht des Fahrzeugsystems kann davon ausgegangen werden, dass die Sicherheit des PACK-Niveaus vernünftiger und objektiver ist als die Sicherheit des Materialsystems der Batterie selbst. Aus Sicht der Industrieberatung sollte die Anwendung fortschrittlicher Technologien gefördert werden. Nur das Aufkommen besserer kostengünstiger Batterien mit besseren Leistungsdichte- und Energiedichteeigenschaften kann die Entwicklung der neuen Energie-Automobilindustrie besser unterstützen. Um die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern, gibt es folgende Methoden: 1. Erhöhen Sie den Anteil positiver aktiver Materialien: Lithiumionen als Energieträger, Lithiumionen können den Separator zur negativen Elektrode passieren, um an der Reaktion teilzunehmen. Der Anteil an Lithiumionen in der positiven Elektrode beträgt jedoch weniger als 1%. Der Rest sind Lithiumoxide, daher ist es notwendig, den Anteil des positiven aktiven Materials zu erhöhen. 2. Erhöhen des Verhältnisses des aktiven Materials der negativen Elektrode: Um mit der Erhöhung der Konzentration des Lithiumions der positiven Elektrode fertig zu werden, wird die irreversible chemische Reaktion vermieden, um den Zerfall der Energiedichte zu bewirken. 3. Erhöhung der Reaktivität des positiven Elektrodenmaterials: Erhöhung des Anteils des an der chemischen Reaktion der negativen Elektrode beteiligten Lithiumions der positiven Elektrode. Das Verhältnis des aktiven Materials der positiven Elektrode hat jedoch eine Obergrenze, so dass die Untersuchung eines neuen positiven Materials erfolgt Elektrodenmaterial ist ein Verfahren zur Erhöhung der Reaktivität des Materials. 4. Verbesserung der Reaktivität des Anodenmaterials: Dies ist nicht die Hauptlösung, kann jedoch das Problem der Qualität des Anodenmaterials lösen. Die Anode besteht hauptsächlich aus Graphit, der gegen ein neues Anodenmaterial oder ein Kohlenstoffnanoröhrchen ausgetauscht werden kann, um die Effizienz der Reaktion zu verbessern. . 5. Andere Teile des Gewichtsverlusts zur Verbesserung der Effizienz. Zur Verbesserung der Lade- und Entladerate wird wie folgt vorgegangen: 1. Verbesserung der Diffusionsfähigkeit der positiven und negativen Ionen: Die positiven und negativen aktiven Materialien sind so dünn wie möglich und haben ausreichende und gleichmäßige Poren im Inneren aktives Material zur Erleichterung des Durchgangs von Ionen. 2. Verbesserung der Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten: Beschleunigung des Austauschs von Lithiumionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode. 3. Reduzieren Sie den Innenwiderstand der Batterie. Die Faktoren, die die Lebensdauer verschiedener Arten von Lithiumbatterien beeinflussen, sind ähnlich. Schließlich gibt es zwei Punkte, über die jeder nachdenken muss. Erstens sind die Bedürfnisse der Verbraucher endlos. Es ist am besten, ein Dummkopf zu sein, solange wir uns die beste Batterie geben. Zweitens muss die Batterie zuerst das "positive Material" verbessern, um zu denken, um auf den Grund zu kommen. Es ist immer noch die beste Lösung in der "Schnittstelle".

Wissen Sie, wie lange Elektrofahrzeug-Lithiumbatterien bei Elektrofahrzeugen jeden Tag halten? lithium-ionen-akku können nur 500 Mal geladen und entladen werden, oder? Ich glaube, dass die meisten Verbraucher gehört haben, dass die Lebensdauer von Lithiumbatterien "500-mal" und 500-mal beim Laden und Entladen beträgt. Mehr als so oft wird die Batterie "leer". Viele Freunde versuchen jedes Mal, die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Wenn der Akku vollständig aufgeladen ist, verlängert sich dadurch wirklich die Lebensdauer des Akkus? Die Antwort ist negativ. Die Lebensdauer einer Lithiumbatterie beträgt "500-mal", dh nicht die Anzahl der Ladevorgänge, sondern die Lade- und Entladezeit.

Ein Ladezyklus bedeutet, dass die gesamte Ladung des Akkus von voll nach leer und dann von leer nach voll ist, was nicht mit dem Laden identisch ist. Beispielsweise verbrauchte eine Lithiumbatterie am ersten Tag nur die Hälfte des Stroms und lud sie dann langsam auf. Wenn es noch am nächsten Tag ist, wird es in zwei Hälften und insgesamt zweimal berechnet. Dies kann nur als ein Ladezyklus gezählt werden, nicht als zwei. Daher ist es normalerweise möglich, einen Zyklus nach mehreren Ladungen abzuschließen. Die Akkukapazität wird bei jedem Ladezyklus ein wenig reduziert. Diese Energiemenge ist jedoch sehr gering, und hochwertige Batterien behalten nach vielen Zyklen 80% der ursprünglichen Kapazität. Viele lithiumbetriebene Produkte werden auch nach zwei oder drei Jahren noch verwendet. Natürlich muss die Lebensdauer der Lithiumbatterie nach dem Ende ersetzt werden. Das sogenannte 500-fache bedeutet, dass der Hersteller bei konstanter Entladungstiefe 625-fache Ladezeiten erreicht hat und 500 Ladezyklen erreicht hat. Aufgrund der verschiedenen Auswirkungen des realen Lebens, insbesondere der Entladungstiefe während des Ladevorgangs, können die "500 Ladezyklen" nur als Referenzbatterielebensdauer verwendet werden.

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 Anfangskapazität verringert wird, wird die Reichweite des Elektrofahrzeugs erheblich verringert. Wenn die Batteriekapazität auf weniger als 70% reduziert wird, muss die Batterie ersetzt werden. Für viele der heutigen reinen Elektrofahrzeuge betragen die Kosten für die Batterie etwa 40% der Gesamtkosten des Autos. Das heißt, das Ersetzen der Batterie entspricht einem halben Fahrzeugwechsel. Der Grund, warum die Batterielebensdauer von Elektrofahrzeugen kurz ist, liegt im Einfluss der Arbeitsumgebung und des Ladens und Entladens in großem Maßstab. In Bezug auf die Arbeitsumgebung wirkt sich der Betrieb von Batterien für Elektrofahrzeuge bei hohen oder niedrigen Temperaturen auf die Lebensdauer von Lithiumbatterien aus. Dieser Effekt ist im Allgemeinen nicht kontrollierbar. Schließlich ist die äußere Umgebung des Fahrens weniger selektiv.

Die australische Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization veröffentlichte einen Forschungsbericht, der besagt, dass die Agentur diese Methode als "Salzbad" bezeichnet, eine einfache Methode zur Verlängerung der Lebensdauer von wiederaufladbaren Lithiumbatterien. Den Forschern zufolge handelt es sich bei dem verwendeten Material um eine ionische Flüssigkeit, die auch als Salzschmelze mit normaler Temperatur bezeichnet wird. Es ist eine transparente, farblose, geruchlose und flammhemmende Flüssigkeit, die eine Oberfläche auf der Elektrodenoberfläche bildet. Es ist eine Schutzfolie, die den Akku während der Anwendung stabil hält. Der Prozess und das Prinzip der Verarbeitung der Batterie besteht darin, dass die Lithiummetallelektrode in den gemischten Elektrolyten eingetaucht wird, der die ionische Flüssigkeit und das Lithiumsalz enthält, bevor die Batterie zusammengebaut wird. Nach dieser Behandlung kann die Batterielebensdauer verlängert und die Batterielebensdauer verlängert werden. Die Zeit wird verlängert und Leistung und Sicherheit können verbessert werden.

Derzeit sind die Batterien von Elektrofahrzeugen, die verschiedene Hersteller zu entwickeln versuchen, im Wesentlichen Batterien (hauptsächlich Lithium-Ionen-Batterien) und Brennstoffzellen. Die Kosten für Wartung und Instandhaltung von Brennstoffzellen sind zu hoch (die Wartungskosten für Brennstoffzellen betragen etwa das Drei- bis Vierfache der Kosten für Batterien oder so) und sind derzeit nicht für die Entwicklung von Elektrofahrzeugen geeignet. Erwähnen Sie es also vorerst nicht, sagen Sie einfach die Lithiumbatterie, die derzeit häufig 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 Anfangskapazität verringert wird, wird die Reichweite des Elektrofahrzeugs erheblich verringert. Wenn die Batteriekapazität auf weniger als 70% reduziert wird, muss die Batterie ersetzt werden. Für viele der heutigen reinen Elektrofahrzeuge betragen die Kosten für die Batterie etwa 40% der Gesamtkosten des Autos. Das heißt, das Ersetzen der Batterie entspricht einem halben Fahrzeugwechsel.

Der Grund, warum die Batterielebensdauer von Elektrofahrzeugen kurz ist, liegt im Einfluss der Arbeitsumgebung und des Ladens und Entladens in großem Maßstab.

In Bezug auf die Arbeitsumgebung wirkt sich der Betrieb von Batterien für Elektrofahrzeuge bei hohen oder niedrigen Temperaturen auf die Lebensdauer von Lithiumbatterien aus. Dieser Effekt ist im Allgemeinen nicht kontrollierbar. Schließlich ist die äußere Umgebung des Fahrens weniger selektiv.

Lithiumbatterielebensdauer von Elektrofahrzeugen: Laden

In Bezug auf das Laden und Entladen gibt es derzeit zwei Arten des aktuellen Lademodus von Elektrofahrzeugen - Haushaltsladestapel und Ladestapel zum Schnellladen. Zum Beispiel ist Tesla, das bekannteste Elektroauto der Welt, aufgeladen. Es kann die Hälfte des Autos in 20 Minuten aufladen. Die Ladespitze kann die Ladegeschwindigkeit von mehr als 500 Stundenkilometern erreichen. Die Ladeleistung ist am höchsten. Es gibt 120 Kilowatt.

Diese Art des Ladens hat erhebliche Auswirkungen auf die Lebensdauer des Akkus. Laut ausländischen Statistiken liegt der Batteriezerfallseffekt von Tesla bei etwa 1% der 10.000 Kilometer langen Rezession. Wenn die langfristige Verwendung von "Schnellladung" abnimmt, ist die Effizienz schneller und die meisten Hersteller von Elektrofahrzeugen, einschließlich Tesla, sind nicht von den Garantiemeilensteinen abgedeckt, sodass die Auswirkungen der Batterielebensdauer auf das Auto ausreichen, um Benutzer anzulocken ' Beachtung.