Bespreking: Hoekom nie litiumysterfosfaat nie?

Is Tesla se elektriese motors veilig om te gebruik? Hoekom nie litium-ysterfosfaatbatterye gebruik nie? Die volgende antwoorde kom van litiumbattery-praktisyns.

As ‘n ingenieur wat in ‘n navorsingsinstituut werk, het ek uiteindelik die geleentheid gehad om ‘n paar woorde oor my vakgebied te sê.

Eerstens, om hierdie konsep reg te stel, is litiumbattery die afkorting van wat ons gewoonlik litiumbattery noem. Wat jy ferroelektrisiteit noem, is eintlik ‘n soort litiumbattery. Dit gebruik litium-ysterfosfaat as die positiewe elektrodedata. Dit is ‘n soort litiumbattery.

Kom ons begin nou met ‘n eenvoudige weergawe van oppervlakabstraksie:

Tesla gebruik Panasonic, met NCA as die positiewe elektrode, en beplan ‘n volledige batterybestuurstelsel om die doeltreffendheid en veiligheid van batterybedryf te verseker en te verbeter. Of dit beslis veilig is, kan dit nie beantwoord word nie. As jy oor spontane ontbranding wil praat, wil ek ook sê dat petrolmotors ook spontaan in die somer sal ontbrand.

Vir suiwer elektriese voertuie, waaroor is ons die meeste bekommerd? Dit is nie ver weg van angs nie, want die energiedigtheid wat batterye kan stoor, is baie laag. Deesdae is die energiedigtheid van motorbatterye gewoonlik 100 tot 150 Wh/kg, en die energiedigtheid van petrol is ongeveer 10,000 XNUMX. wh /kg. So al dra jy ’n klomp batterye soos ’n skilpad, kan jy dit nie hanteer nie. Kom ons lag oor hoe elektriese motors sonder krag raak tydens die daaglikse laaiproses.

Die grootste swakheid van huidige batterytegnologie is sy lae energiedigtheid, wat ver agter Moore se wet bly. Moenie van leë litium praat nie, al is hul energiedigtheid nie hoog genoeg nie, is dit ver van bruikbaar …

Die hoofrede waarom litium-ysterfosfaatbatterye nie gebruik word nie, wil ek sê, is lae kapasiteit en lae energie (litium-ysterfosfaat is effens minder as 3, laer spanning, 3.4V, dus laer energie). In praktiese toepassings word motorbatterye almal in serie en parallel gekombineer, en ‘n reeksverbindingsmetode is nodig om die spanning te verhoog. Op hierdie tydstip word die konsekwentheid van selspanning en kapasiteit tussen verskillende batterye baie belangrik, en dit is nie verstandig om te sê dat die kapasiteit laag is nie.

Om verskeie positiewe datapunte te vergelyk, moet ons hierdie grafiek bekendstel, naamlik vyf belangrike funksionele kriteria:

Krag, lewensduur, koste, veiligheid en energie.

Die vergelykende data is NMC/NCA drievoudige data/NCA, LCO litiumkobaltaat, LFP litiumysterfosfaat en LMO litiummanganaat. NCA en NCM is naasbestaandes, so hulle is hier gegroepeer.

Uit die prentjie kan ons sien:

Alliansie statistieke

Energie is die kleinste (ongelukkig is lae kapasiteit ‘n probleem, lae spanning is ‘n probleem van 3.4V, soos 4.7V litium NMC spinel). Spasie is beperk, so moenie laai- en ontladingskrommes hier plaas nie.

Die krag is glad nie laag nie (die loodstoets van litiumysterfosfaat 5C kan 130mAh/g daling bereik (PHOSTECH kan ook …) Die koolstofpakket + nanodatavermenigvuldiger is steeds baie kragtig!

Lewens- en lewensveiligheid is die beste, wat belangrik is omdat daar bespiegel word dat die polianion PO43-

Boonop kombineer suurstof beter met die elektroliet, wat laer reaktiwiteit tot gevolg het. Anders as ternêre data, is dit makliker om suurstofborrels en ander verskynsels te vertoon. In terme van lewensduur word dit oor die algemeen beskou as om 4000 siklusse te kan doen.

Die koste is hoog, en die koste van litium-ysterfosfaat is goed. Die koste is tweede net na LMO litiummanganaat (hierdie ding, lugverbranding, mangaanbron is goedkoop), en die tweede mees mededingende. Litium yster fosfaat materiaal, litium fosfor is relatief goedkoop, maar sommige koste, maak poeier, hitte behandeling en lui atmosfeer, verskeie proses vereistes, wat lei tot data koste (ongeveer 10 w/t in China) is nie so laag soos LMO (6 ~ 7 w/t), maar NMC (13 w/t) is steeds goedkoper as LCO (duurder).

Rede: Kobalt is duurder as nikkel, en nikkel is duurder as ferromangaan. Watter materiaal word gebruik en watter koste word gebruik.

Vergelyk en ontleed dan die volgende NCM/NCA-data

Energie is die grootste voordeel (elektriese motors wil net verder gaan, dit is die belangrikste). Daarbenewens, met die ontwikkeling van hoë nikkel NCM data, kan die energiedigtheid van die data verder verbeter word

Krag is geen probleem nie (eintlik, vir suiwer elektriese voertuie is energie belangriker as krageienskappe, maar vir hibriede voertuie soos die Toyota Prius is krageienskappe belangriker, maar die uitgangspunt is dat die krag nie sleg is nie).