Obwohl es in letzter Zeit Neuigkeiten zu Festkörperbatterien gibt, sind bei Festkörperbatterien noch viele Schwierigkeiten zu lösen. Bis zur kommerziellen Massenproduktion und Anwendung in New Energy Vehicles ist es noch ein weiter Weg. 48VAGV Lithiumbatterie.jpg

Der aktuelle Mainstream der Strombatterien sind immer noch ternäre Batterien und Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien. In der letzten Zeit haben Lithium-Eisenphosphat-Batterien an Fahrt gewonnen und immer mehr neue Energie-Pkw werden von ternären Batterien auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien umgestellt.

Dieser Artikel betrachtet den Unterschied zwischen ternären Batterien und Lithium-Eisenphosphat-Batterien aus fünf Perspektiven: Sicherheit, Energiedichte, Entladung bei niedrigen Temperaturen, Ladeeffizienz und Zyklenlebensdauer.

1. Sicherheit

Der Blade-Akku ist ein Lithium-Eisen-Phosphat-Akku. Die Klingenbatterie hat bewiesen, dass sie den harten Akupunkturtest bestehen kann, während die ternäre Batterie dies nicht kann. Daher ist die Lithium-Eisenphosphat-Batterie eine sicherere Batterie als die ternäre Batterie.

Außerdem ist die thermische Stabilität von Lithium-Eisenphosphat-Kathodenmaterial selbst viel besser als die von ternärem Lithium. Es hat eine extrem hohe Stabilität innerhalb von 500 Grad Celsius. Thermal Runaway tritt auf, wenn es 800 Grad Celsius überschreitet. Darüber hinaus ist die Wärmeabgabe der Lithium-Eisenphosphat-Batterie auch bei einem thermischen Durchgehen sehr langsam und setzt bei der Zersetzung keinen Sauerstoff frei, wodurch die Brandgefahr verringert wird.

Im Gegensatz dazu beginnen sich ternäre Lithiumbatterien bei etwa 300 Grad Celsius aufzulösen. Bei der Selbstzündung von New Energy Vehicles nehmen ternäre Lithiumbatteriemodelle einen größeren Anteil ein.

2. Energiedichte

Laut öffentlichen Informationen inländischer Unternehmen ist es üblich, dass ternäre High-End-Batterien eine Einzelenergiedichte von 250 Wh/kg oder mehr aufweisen, während die aktuelle Lithium-Eisenphosphat-Batterie für den Haushalt eine Einzelenergiedichte von etwa 180 Wh/kg hat.

Unter diesem Gesichtspunkt hat die ternäre Batterie eine bessere Energiedichte als die Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie.

Obwohl die von BYD entwickelte Blade-Batterie die Rekombinationseffizienz der Batteriezelle verbessert und die volumetrische Energiedichte um bis zu 50 % erhöht hat, ist dies eine strukturelle Veränderung. Die individuelle Energiedichte der Lithium-Eisenphosphat-Batterie hat sich nicht erhöht.

3. Entladung bei niedriger Temperatur

Im Vergleich dazu haben ternäre Lithium-Batterien bei minus 20 Grad Celsius deutliche Vorteile gegenüber Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien.

Die Details sind in der folgenden Abbildung dargestellt:

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Bildquelle: Elektronisches Forum

4. Ladeeffizienz

Die derzeit gängigste Lademethode auf dem Markt ist das Laden mit konstantem Strom und konstanter Spannung. Es wird in der Regel zu Beginn des Ladevorgangs implementiert. Das Laden mit konstantem Strom wird zuerst verwendet. Zu diesem Zeitpunkt ist der Strom größer und die Ladeeffizienz relativ höher. Wenn die Spannung einen bestimmten Wert erreicht, sinkt sie. Der Strom wird auf Konstantspannungsladen geändert, damit die Batterie vollständiger geladen werden kann.

Bei diesem Verfahren wird das Verhältnis der Konstantstrom-Ladekapazität zur gesamten Batteriekapazität als Konstantstromverhältnis bezeichnet, das eine Schlüsselgröße ist, um die Ladeeffizienz einer Gruppe von Batterien während des Ladens zu messen. Normalerweise gilt: Je größer der Prozentsatz, desto mehr Strom wird in der Konstantstromstufe geladen. Je höher er ist, desto höher ist die Ladeeffizienz der Batterie.

Das Verhältnis des gesamten Lade- und Entladestroms zur gesamten Batterie ist die Lade- und Entladerate. Aus den Daten ist ersichtlich, dass, wenn die ternäre Lithiumbatterie und die Lithium-Eisenphosphat-Batterie mit einer Geschwindigkeit von weniger als zehnmal geladen werden, kein signifikanter Unterschied im konstanten Stromverhältnis besteht. Das konstante Stromverhältnis der Eisen-Lithium-Batterie wird schnell verringert und die Ladeeffizienz wird schnell verringert. Es ist ersichtlich, dass die ternäre Lithiumbatterie einen größeren Vorteil in Bezug auf die Ladeeffizienz hat.

5. Zyklus Leben

Beträgt die Restkapazität am Ende des Tests 80 % der Ausgangskapazität, hat der aktuelle Labortest der Lithium-Eisenphosphat-Batterie eine Zyklenlebensdauer von mehr als 3,500 mal, teilweise sogar 5,000 mal erreicht.

Die Testzykluslebensdauer der ternären Lithiumbatterie beträgt etwa 2500 Mal. Am Punkt der Zyklenlebensdauer hat die Lithium-Eisenphosphat-Batterie eine viel längere reale Lebensdauer als die ternäre Lithiumbatterie.

Bei gleicher Zyklenzahl ist die Restkapazität der Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie nur noch deutlich höher als die der ternären Lithium-Batterie. Die ternäre Lithiumbatterie wird 3900 Mal zyklisiert und die Restkapazität beträgt 66%. Die Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie wird 5000 Mal zyklisiert und die Restkapazität beträgt 84%. Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben offensichtliche Vorteile.

Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass Lithiumeisenphosphat offensichtliche Vorteile in Bezug auf Sicherheit und Lebensdauer hat; ternäre Batterien sind in Bezug auf Energiedichte, Entladung bei niedriger Temperatur und Ladeeffizienz überlegen.

Welche der beiden Akkus besser ist, lässt sich natürlich nicht sagen, denn alle haben ihre ganz eigenen hervorragenden Anwendungsszenarien.
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