Müzakirə: Niyə litium dəmir fosfat olmasın?

Teslanın elektrik avtomobillərindən istifadə etmək təhlükəsizdirmi? Niyə litium dəmir fosfat batareyalarından istifadə etmirsiniz? Aşağıdakı cavablar litium batareyaları ilə məşğul olan mütəxəssislərdən gəlir.

Elmi-tədqiqat institutunda çalışan mühəndis kimi nəhayət ki, öz sahəmlə bağlı bir neçə söz demək imkanım oldu.

Hər şeydən əvvəl, bu anlayışı düzəltmək üçün litium batareya adətən litium batareya dediyimiz şeyin qısaltmasıdır. Ferroelektrik dediyiniz şey əslində bir növ litium batareyadır. Müsbət elektrod məlumatları kimi litium dəmir fosfatdan istifadə edir. Bu bir növ litium batareyadır.

İndi səthi abstraktlaşdırmanın sadə bir versiyası ilə başlayaq:

Tesla müsbət elektrod kimi NCA ilə Panasonic-dən istifadə edir və batareyanın səmərəliliyini və təhlükəsizliyini təmin etmək və təkmilləşdirmək üçün tam batareya idarəetmə sistemini planlaşdırır. Bunun mütləq təhlükəsiz olub-olmamasına gəlincə, buna cavab vermək mümkün deyil. Öz-özünə yanma haqqında danışmaq istəyirsinizsə, onu da demək istəyirəm ki, benzinli avtomobillər də yayda öz-özünə alovlanacaq.

Təmiz elektrik avtomobilləri üçün bizi ən çox nə narahat edir? Bu, narahatlıqdan uzaq deyil, çünki batareyaların saxlaya biləcəyi enerji sıxlığı çox aşağıdır. Hazırda avtomobil akkumulyatorlarının enerji sıxlığı adətən 100-150 Wh/kq, benzinin enerji sıxlığı isə təxminən 10,000-dir. wh /kq. Beləliklə, tısbağa kimi bir dəstə batareya daşısanız belə, öhdəsindən gələ bilməzsiniz. Gündəlik enerji doldurma prosesində elektrik avtomobillərinin necə tükəndiyinə gülək.

Mövcud akkumulyator texnologiyasının ən böyük zəifliyi onun aşağı enerji sıxlığıdır ki, bu da Mur Qanunundan xeyli geri qalır. Boş litium haqqında danışma, onların enerji sıxlığı kifayət qədər yüksək olmasa belə, faydalı olmaqdan uzaqdır…

Litium dəmir fosfat batareyalarından istifadə etməməyin əsas səbəbi, demək istəyirəm ki, aşağı tutumlu və aşağı enerjidir (litium dəmir fosfat 3-dən bir qədər azdır, aşağı gərginlik, 3.4V, ona görə də aşağı enerji). Praktik tətbiqlərdə, avtomobil akkumulyator paketlərinin hamısı ardıcıl və paralel olaraq birləşdirilir və gərginliyi artırmaq üçün seriyalı əlaqə üsulu tələb olunur. Bu zaman müxtəlif batareyalar arasında hüceyrə gərginliyinin və tutumunun ardıcıllığı çox vacib olur və tutumun aşağı olduğunu söyləmək ehtiyatlı deyil.

Bir neçə müsbət məlumat nöqtəsini müqayisə etmək üçün bu qrafiki, yəni beş vacib funksional meyar təqdim etməliyik:

Güc, həyat, xərc, təhlükəsizlik və enerji.

Müqayisəli məlumatlar NMC/NCA üçlü məlumat/NCA, LCO litium kobaltat, LFP litium dəmir fosfat və LMO litium manqanatdır. NCA və NCM yaxın qohumdurlar, ona görə də burada qruplaşdırılıblar.

Şəkildən görə bilərik:

Alyansın statistikası

Enerji ən kiçikdir (təəssüf ki, aşağı tutum problemdir, aşağı gərginlik 3.4V problemidir, məsələn, 4.7V litium NMC spinel). Yer məhduddur, ona görə də burada yükləmə və boşaltma əyriləri qoymayın.

Güc heç də aşağı deyil (litium dəmir fosfat 5C-nin pilot sınağı 130mAh/g düşməyə çata bilər (PHOSTECH də edə bilər…) Karbon paketi + nano məlumat çarpanları hələ də çox güclüdür!

Həyat və həyat təhlükəsizliyi ən yaxşısıdır, bu vacibdir, çünki polianion PO43-

Bundan əlavə, oksigen elektrolitlə daha yaxşı birləşir, nəticədə reaktivlik azalır. Üçlü məlumatlardan fərqli olaraq, oksigen qabarcıqlarını və digər hadisələri göstərmək daha asandır. Ömrü baxımından, ümumiyyətlə, 4000 dövrə edə biləcəyi hesab olunur.

Qiyməti yüksəkdir və litium dəmir fosfatın qiyməti yaxşıdır. Qiyməti yalnız LMO litium manqanatdan sonra ikincidir (bu şey, havanın yanması, manqan mənbəyi ucuzdur) və ikinci ən rəqabətlidir. Litium dəmir fosfat materialı, litium fosfor nisbətən ucuzdur, lakin bəzi xərclər, toz hazırlamaq, istilik müalicəsi və tənbəl atmosfer, müxtəlif proses tələbləri, nəticədə məlumat xərcləri (Çində təxminən 10 w / t) LMO (6 ~ 7) qədər aşağı deyil. 13 w/t), lakin NMC (XNUMX w/t) hələ də LCO-dan (daha bahalı) daha ucuzdur.

Səbəb: Kobalt nikeldən, nikel isə ferromanqandan bahadır. Hansı materialdan istifadə olunur və hansı qiymətə istifadə olunur.

Sonra aşağıdakı NCM/NCA məlumatlarını müqayisə edin və təhlil edin

Enerji ən böyük üstünlükdür (elektrikli avtomobillər sadəcə daha da irəli getmək istəyirlər, bu ən vacibdir). Bundan əlavə, yüksək nikel NCM məlumatlarının inkişafı ilə məlumatların enerji sıxlığı daha da yaxşılaşdırıla bilər.

Güc heç bir problem deyil (əslində, təmiz elektrik avtomobilləri üçün enerji güc xüsusiyyətlərindən daha vacibdir, lakin Toyota Prius kimi hibrid avtomobillər üçün güc xüsusiyyətləri daha vacibdir, lakin əsas odur ki, gücün pis olmaması).