Starea aplicației bateriilor de energie nouă și analiza dezvoltării acesteia (II)

Litiu Baterie

Introducere

Odată cu atenția din ce în ce mai mare acordată problemelor energetice la nivel mondial, nou energie tehnologiile bateriilor au devenit treptat prioritatea principală a cercetării științifice și dezvoltării industriale în diferite țări, în contextul tranziției energetice și al dezvoltării durabile. De la bateriile tradiționale cu litiu-ion până la celulele de combustibil cu hidrogen mai avansate, bateriile cu flux lichid etc., diferitele tipuri de baterii au arătat o gamă largă de perspective de aplicare în domeniile stocării energiei și vehiculelor electrice. In orice caz, sunt si multi provocări și limitări, cum ar fi densitatea energiei, ciclul de viață și costul. Pentru a promova mai bine dezvoltarea de noi surse de energie, această serie va evalua cuprinzător avantajele, dezavantajele și scenariile de aplicare ale fiecărui tip de tehnologie curentă a bateriilor noi, va oferi referințe și îndrumări valoroase pentru cercetători, practicieni din industrie, va promova inovația continuă în acest domeniu, și contribuie la dezvoltarea durabilă a energiei globale.

articolul principal

Bateria litiu-ion este un fel de baterie reîncărcabilă cu densitate mare de energie, rată scăzută de auto-descărcare și greutate redusă, care constă din electrod pozitiv, electrod negativ, electrolit și diafragmă etc., din care sunt făcute electrodul pozitiv și electrodul negativ. a compuşilor de litiu. În domeniul vehiculelor cu energie nouă, bateriile cu litiu-ion sunt utilizate pe scară largă în vehiculele electrice pur și în vehiculele electrice hibride plug-in, de exemplu, modelele Tesla Model S, Model X, Model 3 și alte modele folosesc baterii litiu-ion ca putere. sursă, bateriile litiu-ion au o densitate mare de energie și o durată de viață lungă și pot oferi o autonomie suficientă pentru vehiculele pur electrice și pot oferi, de asemenea, suport eficient de alimentare pentru plug-in hVehiculele ybrid pot oferi, de asemenea, un suport eficient de putere. Bateriile cu litiu-ion au început să intre în domeniul stivuitoarelor electrice în ultimii doi ani, de exemplu: BYD și-a lansat propriile vehicule electrice cu stivuitoare litiu-ion; alți producători de stivuitoare electrice, cum ar fi Linde, sunt, de asemenea, în proces de avansare ^[1].

Bateriile cu litiu sunt în prezent împărțite în baterii cu litiu mangan, baterii cu litiu ternare și baterii cu litiu fier. Bateriile cu litiu mangan sunt relativ ieftine și au performanțe bune de siguranță; au avantaje evidente în medii cu temperatură scăzută și pot avea o eficiență de peste 90% atunci când sunt descărcate la minus 20°C. Cu toate acestea, bateriile cu litiu mangan cu temperaturi ridicate nu sunt potrivite pentru stivuitoare electrice. Cu toate acestea, bateriile cu litiu mangan au performanțe slabe la temperaturi ridicate, ciclu de viață scăzut, capacitate comparabilă scăzută și descărcare slabă a multiplicatorului, ceea ce le face nepotrivite ca baterii de pornire. Materialul bateriei ternare este scump, cu performanțe de siguranță slabe. În prezent, industria chineză a bateriilor nu este matură în stăpânirea acestui material, dar are o capacitate mare, un ciclu de viață lung și o performanță bună de descărcare a multiplicatorului. Bateria LiFePO4 are multe cicluri (de aproximativ 2500 de ori), performanță bună la temperatură ridicată și capacitate de descărcare multiplicativă; cu toate acestea, performanța sa la temperatură scăzută este slabă, iar performanța sa superioară poate fi demonstrată în domeniul vehiculelor electrice.

Din tabelul 2-2, se poate observa că bateriile cu plumb-acid în comparație cu bateriile litiu-ion, dezavantajul este că energia specifică a bateriei este scăzută, durata de viață a ciclului este mai scurtă și, în același timp, în producția și utilizarea procesul de acolo există posibilitatea de a provoca poluarea cu plumb cu metale grele, dar are anumite avantaje în ceea ce privește costurile de producție, mentenabilitatea, eficiența reciclării și performanța de siguranță.

Tabelul 2-2 Tabel de comparație a parametrilor principali de performanță a bateriei cu plumb și a bateriei cu litiu

Referințe:

[1]陈碧雯.新能源汽车动力电池应用现状及发展探讨[J].时代汽车,2023,(21):95-97.