Талкуу: Эмне үчүн литий темир фосфат эмес?

Тесланын электр унааларын колдонуу коопсузбу? Эмне үчүн литий темир фосфат батареяларын колдонбойт? Төмөнкү жооптор литий батарейкасы боюнча адистерден келет.

Илимий-изилдөө институтунда иштеген инженер катары акыры өзүмдүн кесибим тууралуу бир нече сөз айтууга мүмкүнчүлүк болду.

Биринчиден, бул түшүнүктү оңдоо үчүн, литий батарейка биз адатта литий батарея деп атаган нерсенин аббревиатурасы. Сиз ферроэлектр деп атаган нерсе, чынында, литий батареясынын бир түрү. Бул оң электрод маалымат катары литий темир фосфат колдонот. Бул литий батареянын бир түрү.

Эми беттик абстракциянын жөнөкөй версиясынан баштайлы:

Tesla оң электрод катары NCA менен Panasonicди колдонот жана батареянын иштешинин натыйжалуулугун жана коопсуздугун камсыз кылуу жана жакшыртуу үчүн толук батареяны башкаруу системасын пландаштырууда. Ал сөзсүз түрдө коопсузбу деген суроого жооп берүү мүмкүн эмес. Эгер өзүнөн-өзү күйүү жөнүндө айткыңыз келсе, мен дагы айткым келет, бензин унаалары да жайында өзүнөн-өзү күйөт.

Таза электр унаалары үчүн биз эмнеден кооптонуп жатабыз? Бул тынчсыздануудан алыс эмес, анткени батареялар сактай турган энергиянын тыгыздыгы өтө төмөн. Азыркы учурда, унаа аккумуляторлорунун энергия тыгыздыгы адатта 100 150 Wh / кг, ал эми бензин энергетикалык тыгыздыгы болжол менен 10,000 XNUMX болуп саналат. wh /kg. Ошентип, таш бакадай бир тутам батареяны көтөрүп жүрсөң да, аны көтөрө албайсың. Күнүмдүк кубаттоо процессинде электр машиналары кантип кубаты түгөнүп калганына күлөлү.

Учурдагы аккумулятордук технологиянын эң чоң алсыздыгы анын энергиянын төмөн тыгыздыгы болуп саналат, ал Мур мыйзамынан бир топ артта турат. Бош литий жөнүндө айтпаңыз, алардын энергия тыгыздыгы жетишсиз болсо дагы, алар пайдалуудан алыс…

Литий-темир фосфат батареяларын колдонбогондун негизги себеби, мен айткым келет, кубаттуулугу аз жана энергиясы аз (литий темир фосфаты 3төн бир аз азыраак, чыңалуу аз, 3.4В, ошондуктан энергия аз). Практикалык колдонмолордо автомобиль аккумуляторлорунун бардыгы катар жана параллелдүү бириктирилет жана чыңалууну жогорулатуу үчүн катар туташтыруу ыкмасы талап кылынат. Бул учурда, ар кандай батареялар ортосундагы клетка чыңалуу менен сыйымдуулугунун ырааттуулугу абдан маанилүү болуп калат, жана бул кубаттуулугу төмөн деп айтуу акылдуулукка жатат.

Бир нече оң маалыматтар пункттарын салыштыруу үчүн, биз бул графикти, атап айтканда беш маанилүү иш критерийлерин киргизүү керек:

Күч, өмүр, баа, коопсуздук жана энергия.

Салыштырмалуу маалыматтар NMC/NCA үч эселенген маалыматтар/NCA, LCO литий кобальтаты, LFP литий темир фосфаты жана LMO литий манганаты. УКА менен УКМ жакын тууган болгондуктан бул жерде топтоштурулган.

Сүрөттөн биз көрө алабыз:

Альянстын статистикасы

Энергия эң кичине (тилекке каршы, аз кубаттуулук көйгөй, төмөн чыңалуу 3.4V көйгөйү, мисалы, 4.7V литий NMC шпинели). Орун чектелүү, андыктан бул жерге заряддын жана разряддын ийри сызыктарын койбоңуз.

Кубат такыр эле аз эмес (литий темир фосфат 5C пилоттук сыноосу 130mAh/g тамчысына жетиши мүмкүн (PHOSTECH да болот…) Көмүртек пакети + нано маалымат мультипликатору дагы эле абдан күчтүү!

Жашоо жана өмүр коопсуздугу эң жакшы, бул маанилүү, анткени полианион PO43-

Мындан тышкары, кычкылтек электролит менен жакшы айкалышат, натыйжада реактивдүүлүк төмөндөйт. Үчтүк маалыматтардан айырмаланып, кычкылтек көбүкчөлөрүн жана башка кубулуштарды көрсөтүү оңой. Өмүрүнүн узактыгы боюнча, ал жалпысынан 4000 цикл жасай алат деп эсептелет.

Баасы жогору, литий темир фосфатынын баасы жакшы. Наркы LMO литий манганатынан кийинки экинчи (бул нерсе, абанын күйүүсү, марганец булагы арзан), ал эми атаандаштык жагынан экинчи орунда турат. Литий темир фосфат материалы, литий фосфор салыштырмалуу арзан, бирок кээ бир чыгымдар, порошок даярдоо, жылуулук менен дарылоо жана жалкоо атмосфера, ар кандай процесстин талаптары, натыйжада маалымат чыгымдары (Кытайда болжол менен 10 в / т) LMO (6 ~ 7 ~) сыяктуу төмөн эмес. 13 в/т), бирок NMC (XNUMX в/т) дагы эле LCO (кымбатыраак) караганда арзаныраак.

Себеби: Кобальт никельден кымбат, ал эми никель ферромарганецтен кымбат. Кандай материал колдонулат жана кандай чыгым колдонулат.

Андан кийин төмөнкү NCM/NCA маалыматтарын салыштырып талдоо

Энергия – бул эң чоң артыкчылыгы (электр унаалар жөн гана алдыга барууну каалайт, бул эң маанилүү). Мындан тышкары, жогорку никель NCM маалыматтарды иштеп чыгуу менен, маалыматтардын энергетикалык тыгыздыгы андан ары жакшыртылышы мүмкүн

Power эч кандай көйгөй эмес (чындыгында, таза электр унаалар үчүн, энергия күч мүнөздөмөсүнө караганда маанилүү болуп саналат, ал эми Toyota Prius сыяктуу гибрид унаалар үчүн, күч мүнөздөмөлөрү маанилүүрөөк, бирок алгылыктуу күч жаман эмес).