Nonostante ci siano notizie di batterie a stato solido di recente, ci sono ancora molte difficoltà da risolvere per le batterie a stato solido. C’è ancora molta strada da fare per la sua produzione di massa commerciale e l’applicazione nei veicoli di nuova energia. 48VAGV batteria al litio.jpg

L’attuale mainstream delle batterie di alimentazione è ancora batterie ternarie e batterie al litio ferro fosfato. Nell’ultimo periodo di tempo, le batterie al litio ferro fosfato hanno guadagnato slancio e sempre più veicoli passeggeri di nuova energia sono passati dalle batterie ternarie alle batterie al litio ferro fosfato.

Questo articolo esamina la differenza tra le batterie ternarie e le batterie al litio ferro fosfato da cinque punti di vista: sicurezza, densità energetica, scarica a bassa temperatura, efficienza di carica e durata del ciclo.

1. Sicurezza

La batteria della lama è una batteria al litio ferro fosfato. La batteria della lama ha dimostrato di poter superare il duro test di agopuntura, mentre la batteria ternaria no. Pertanto, la batteria al litio ferro fosfato è una batteria più sicura della batteria ternaria.

Inoltre, la stabilità termica del materiale del catodo di litio ferro fosfato stesso è molto migliore di quella del litio ternario. Ha una stabilità estremamente elevata entro 500 gradi Celsius. La fuga termica si verifica quando supera gli 800 gradi Celsius. Inoltre, anche se si verifica una fuga termica, anche il rilascio di calore della batteria al litio ferro fosfato è molto lento e non rilascerà ossigeno quando si decompone, riducendo il rischio di incendio.

Al contrario, le batterie al litio ternarie iniziano a dissolversi a circa 300 gradi Celsius. Nella combustione spontanea dei veicoli di nuova energia, i modelli di batterie al litio ternarie occupano una proporzione maggiore.

2. Densità energetica

Secondo le informazioni pubbliche fornite dalle società nazionali, è normale che le batterie ternarie di fascia alta abbiano una singola densità di energia di 250 Wh/kg o più, mentre l’attuale batteria al litio ferro fosfato ha una singola densità di energia di circa 180 Wh/kg.

Da questo punto di vista, la batteria ternaria ha una densità energetica migliore rispetto alla batteria al litio ferro fosfato.

Sebbene la batteria blade sviluppata da BYD abbia migliorato l’efficienza di ricombinazione della cella della batteria e la densità di energia volumetrica sia aumentata fino al 50%, si tratta di un cambiamento strutturale. La densità di energia individuale della batteria al litio ferro fosfato non è aumentata.

3. Scarico a bassa temperatura

In confronto, a meno 20 gradi Celsius, le batterie al litio ternarie presentano evidenti vantaggi rispetto alle batterie al litio ferro fosfato.

I dettagli sono mostrati nella figura seguente:

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Fonte immagine: Forum elettronico

4. Efficienza di ricarica

Attualmente, il metodo di ricarica più comune sul mercato è la ricarica a corrente costante e tensione costante. Viene generalmente implementato all’inizio della ricarica. Viene utilizzata per prima la ricarica a corrente costante. In questo momento, la corrente è maggiore e l’efficienza di carica è relativamente più elevata. Quando la tensione raggiunge un certo valore, diminuirà. La corrente viene modificata in carica a tensione costante, in modo che la batteria possa essere caricata più completamente.

In questo processo, il rapporto tra la capacità di carica a corrente costante e la capacità totale della batteria è chiamato rapporto di corrente costante, che è un valore chiave per misurare l’efficienza di carica di un gruppo di batterie durante la carica. Di solito, maggiore è la percentuale, maggiore è l’elettricità caricata nella fase di corrente costante. Più è alto, maggiore è l’efficienza di carica della batteria.

Il rapporto tra la carica totale e la corrente di scarica rispetto alla batteria totale è la velocità di carica e scarica. Dai dati si può vedere che quando la batteria al litio ternaria e la batteria al litio ferro fosfato vengono caricate a una velocità inferiore a dieci volte, non vi è alcuna differenza significativa nel rapporto di corrente costante. Il rapporto di corrente costante della batteria ferro-litio si riduce rapidamente e l’efficienza di carica si riduce rapidamente. Si vede che la batteria ternaria al litio ha un vantaggio maggiore in termini di efficienza di carica.

5. Ciclo di vita

Se la capacità rimanente è l’80% della capacità iniziale alla fine del test, l’attuale test di laboratorio della batteria al litio ferro fosfato ha una durata del ciclo di oltre 3,500 volte e alcune hanno raggiunto le 5,000 volte.

La durata del ciclo di prova della batteria al litio ternaria è di circa 2500 volte. Al momento del ciclo di vita, la batteria al litio ferro fosfato ha una vita reale molto più lunga rispetto alla batteria al litio ternaria.

Con lo stesso numero di cicli, la capacità residua della batteria al litio ferro fosfato è solo molto superiore a quella della batteria al litio ternaria. La batteria al litio ternaria viene ciclata 3900 volte e la capacità rimanente è del 66%. La batteria al litio ferro fosfato viene riciclata 5000 volte e la capacità rimanente è dell’84%. La batteria al litio ferro fosfato presenta evidenti vantaggi.

Dall’analisi di cui sopra si evince che il litio ferro fosfato presenta evidenti vantaggi in termini di sicurezza e ciclo di vita; le batterie ternarie sono superiori per densità di energia, scarica a bassa temperatura ed efficienza di carica.

Ovviamente non è detto quale delle due batterie sia la migliore, perché tutte hanno i loro ottimi scenari applicativi.
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