Discussion : Pourquoi pas du phosphate de fer lithium ?

Les voitures électriques de Tesla sont-elles sûres à utiliser ? Pourquoi ne pas utiliser des batteries lithium fer phosphate ? Les réponses suivantes proviennent de praticiens de la batterie au lithium.

En tant qu’ingénieur travaillant dans un institut de recherche, j’ai enfin eu l’occasion de dire quelques mots sur mon domaine.

Tout d’abord, afin de corriger ce concept, batterie au lithium est l’abréviation de ce que nous appelons habituellement batterie au lithium. Ce que vous appelez ferroélectricité est en fait une sorte de batterie au lithium. Il utilise le phosphate de fer et de lithium comme données d’électrode positive. C’est une sorte de batterie au lithium.

Commençons maintenant par une version simple de l’abstraction de surface :

Tesla utilise Panasonic, avec NCA comme électrode positive, et prévoit un système complet de gestion de la batterie pour garantir et améliorer l’efficacité et la sécurité du fonctionnement de la batterie. Quant à savoir si c’est vraiment sûr, on ne peut pas répondre. Si vous voulez parler de combustion spontanée, je veux aussi dire que les voitures à essence s’allumeront aussi spontanément en été.

Pour les véhicules purement électriques, de quoi sommes-nous le plus inquiets ? Ce n’est pas loin de l’anxiété, car la densité d’énergie que les batteries peuvent stocker est très faible. De nos jours, la densité énergétique des batteries de voiture est généralement de 100 à 150 Wh/kg, et la densité énergétique de l’essence est d’environ 10,000 XNUMX. wh /kg. Donc, même si vous transportez un tas de piles comme une tortue, vous ne pouvez pas le manipuler. Rions de la façon dont les voitures électriques s’épuisent pendant le processus de charge quotidien.

La plus grande faiblesse de la technologie actuelle des batteries est sa faible densité énergétique, qui est loin derrière la loi de Moore. Ne parlons pas de lithium vide, même si leur densité énergétique n’est pas assez élevée, ils sont loin d’être utiles…

La principale raison de ne pas utiliser de batteries au lithium fer phosphate, je voudrais dire, est la faible capacité et la faible énergie (le phosphate de fer lithium est légèrement inférieur à 3, tension inférieure, 3.4 V, donc énergie inférieure). Dans les applications pratiques, les packs de batteries automobiles sont tous combinés en série et en parallèle, et une méthode de connexion en série est nécessaire pour augmenter la tension. À ce stade, la cohérence de la tension et de la capacité des cellules entre les différentes batteries devient très importante et il n’est pas prudent de dire que la capacité est faible.

Afin de comparer plusieurs points de données positifs, nous devons introduire ce graphique, à savoir cinq critères fonctionnels importants :

Puissance, durée de vie, coût, sécurité et énergie.

Les données comparatives sont NMC/NCA triple data/NCA, cobaltate de lithium LCO, phosphate de fer lithium LFP et manganate de lithium LMO. NCA et NCM sont des parents proches, ils sont donc regroupés ici.

Sur la photo on voit :

Statistiques des alliances

L’énergie est la plus petite (malheureusement, la faible capacité est un problème, la basse tension est un problème de 3.4 V, comme le spinelle NMC au lithium de 4.7 V). L’espace est limité, alors ne mettez pas de courbes de charge et de décharge ici.

La puissance n’est pas du tout faible (le test pilote du lithium fer phosphate 5C peut atteindre 130mAh/g de chute (PHOSTECH peut aussi…) Le package carbone + multiplicateur de données nano est toujours très performant !

La vie et la sécurité des personnes sont les meilleures, ce qui est important car il est supposé que le polyanion PO43-

De plus, l’oxygène se combine mieux avec l’électrolyte, ce qui entraîne une réactivité moindre. Contrairement aux données ternaires, il est plus facile d’afficher des bulles d’oxygène et d’autres phénomènes. En termes de durée de vie, il est généralement considéré comme capable de faire 4000 cycles.

Le coût est élevé et le coût du phosphate de fer et de lithium est bon. Le coût est juste derrière le manganate de lithium LMO (cette chose, la combustion de l’air, la source de manganèse est bon marché), et le deuxième plus compétitif. Le matériau de phosphate de fer et de lithium, le phosphore de lithium est relativement bon marché, mais certains coûts, la fabrication de poudre, le traitement thermique et l’atmosphère paresseuse, diverses exigences de processus, entraînant des coûts de données (environ 10 w/t en Chine) ne sont pas aussi bas que le LMO (6 ~ 7 w/t), mais le NMC (13 w/t) reste moins cher que le LCO (plus cher).

Raison : Le cobalt est plus cher que le nickel, et le nickel est plus cher que le ferromanganèse. Quel matériau est utilisé et quel coût est utilisé.

Ensuite, comparez et analysez les données NCM/NCA suivantes

L’énergie est le plus gros avantage (les voitures électriques veulent juste aller plus loin, c’est le plus important). De plus, avec le développement de données NCM à haute teneur en nickel, la densité énergétique des données peut être encore améliorée

La puissance n’est pas un problème (en fait, pour les véhicules électriques purs, l’énergie est plus importante que les caractéristiques de puissance, mais pour les véhicules hybrides comme la Toyota Prius, les caractéristiques de puissance sont plus importantes, mais le principe est que la puissance n’est pas mauvaise).