ചർച്ച: എന്തുകൊണ്ട് ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് പാടില്ല?

ടെസ്‌ലയുടെ ഇലക്ട്രിക് കാറുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ സുരക്ഷിതമാണോ? എന്തുകൊണ്ട് ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കരുത്? ഇനിപ്പറയുന്ന ഉത്തരങ്ങൾ ലിഥിയം ബാറ്ററി പ്രാക്ടീഷണർമാരിൽ നിന്നാണ്.

ഒരു റിസർച്ച് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിൽ ജോലി ചെയ്യുന്ന ഒരു എഞ്ചിനീയർ എന്ന നിലയിൽ, ഒടുവിൽ എന്റെ മേഖലയെക്കുറിച്ച് കുറച്ച് വാക്കുകൾ പറയാൻ എനിക്ക് അവസരം ലഭിച്ചു.

ഒന്നാമതായി, ഈ ആശയം ശരിയാക്കാൻ, നമ്മൾ സാധാരണയായി ലിഥിയം ബാറ്ററി എന്ന് വിളിക്കുന്നതിന്റെ ചുരുക്കെഴുത്താണ് ലിഥിയം ബാറ്ററി. നിങ്ങൾ ഫെറോഇലക്ട്രിസിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നത് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഒരുതരം ലിഥിയം ബാറ്ററിയാണ്. ഇത് പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ഡാറ്റയായി ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ഒരുതരം ലിഥിയം ബാറ്ററിയാണ്.

ഇപ്പോൾ നമുക്ക് ഉപരിതല അമൂർത്തീകരണത്തിന്റെ ഒരു ലളിതമായ പതിപ്പിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കാം:

എൻസിഎ പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡായി ടെസ്‌ല പാനസോണിക് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ബാറ്ററി പ്രവർത്തനത്തിന്റെ കാര്യക്ഷമതയും സുരക്ഷയും ഉറപ്പാക്കാനും മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഒരു സമ്പൂർണ്ണ ബാറ്ററി മാനേജ്‌മെന്റ് സിസ്റ്റം പ്ലാൻ ചെയ്യുന്നു. ഇത് തീർച്ചയായും സുരക്ഷിതമാണോ എന്ന കാര്യത്തിൽ, ഇതിന് ഉത്തരം നൽകാൻ കഴിയില്ല. നിങ്ങൾക്ക് സ്വയമേവയുള്ള ജ്വലനത്തെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കണമെങ്കിൽ, വേനൽക്കാലത്ത് ഗ്യാസോലിൻ കാറുകളും സ്വയമേവ ജ്വലിക്കുമെന്ന് ഞാൻ പറയാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.

ശുദ്ധമായ വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, നമ്മൾ ഏറ്റവും കൂടുതൽ വിഷമിക്കുന്നത് എന്തിനെക്കുറിച്ചാണ്? ഇത് ഉത്കണ്ഠയിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയല്ല, കാരണം ബാറ്ററികൾക്ക് സംഭരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വളരെ കുറവാണ്. ഇക്കാലത്ത്, കാർ ബാറ്ററികളുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത സാധാരണയായി 100 മുതൽ 150 Wh/kg ആണ്, ഗ്യാസോലിൻ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ഏകദേശം 10,000 ആണ്. w / kg. അതുകൊണ്ട് ആമയെപ്പോലെ ഒരു കൂട്ടം ബാറ്ററികൾ കൊണ്ടുനടന്നാലും നിങ്ങൾക്ക് അത് താങ്ങാനാവില്ല. ദിവസേനയുള്ള ചാർജിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ വൈദ്യുത കാറുകളുടെ പവർ തീർന്നുപോകുന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് നമുക്ക് ചിരിക്കാം.

നിലവിലെ ബാറ്ററി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഏറ്റവും വലിയ ദൗർബല്യം അതിന്റെ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയാണ്, അത് മൂറിന്റെ നിയമത്തേക്കാൾ വളരെ പിന്നിലാണ്. ശൂന്യമായ ലിഥിയത്തെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കരുത്, അവയുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വേണ്ടത്ര ഉയർന്നതല്ലെങ്കിൽപ്പോലും, അവ ഉപയോഗപ്രദമല്ല…

ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കാത്തതിന്റെ പ്രധാന കാരണം, കുറഞ്ഞ ശേഷിയും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജവുമാണ് (ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് 3-നേക്കാൾ അല്പം കുറവാണ്, കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ്, 3.4V, അതിനാൽ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം). പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, ഓട്ടോമൊബൈൽ ബാറ്ററി പായ്ക്കുകൾ എല്ലാം സീരീസിലും സമാന്തരമായും സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഒരു പരമ്പര കണക്ഷൻ രീതി ആവശ്യമാണ്. ഈ സമയത്ത്, വ്യത്യസ്ത ബാറ്ററികൾ തമ്മിലുള്ള സെൽ വോൾട്ടേജിന്റെയും ശേഷിയുടെയും സ്ഥിരത വളരെ പ്രധാനമാണ്, ശേഷി കുറവാണെന്ന് പറയുന്നത് വിവേകമല്ല.

നിരവധി പോസിറ്റീവ് ഡാറ്റ പോയിന്റുകൾ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ ഈ ഗ്രാഫ് അവതരിപ്പിക്കണം, അതായത് അഞ്ച് പ്രധാന പ്രവർത്തന മാനദണ്ഡങ്ങൾ:

ശക്തി, ജീവിതം, ചെലവ്, സുരക്ഷ, ഊർജ്ജം.

NMC/NCA ട്രിപ്പിൾ ഡാറ്റ/NCA, LCO ലിഥിയം കോബാൾട്ടേറ്റ്, LFP ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ്, LMO ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് എന്നിവയാണ് താരതമ്യ ഡാറ്റ. NCA യും NCM ഉം അടുത്ത ബന്ധുക്കളായതിനാൽ അവരെ ഇവിടെ കൂട്ടമായി ചേർത്തിരിക്കുന്നു.

ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും:

സഖ്യത്തിന്റെ സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകൾ

ഊർജ്ജം ഏറ്റവും ചെറുതാണ് (നിർഭാഗ്യവശാൽ, കുറഞ്ഞ ശേഷി ഒരു പ്രശ്നമാണ്, കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ് 3.4V ലിഥിയം NMC സ്പൈനൽ പോലെയുള്ള 4.7V യുടെ പ്രശ്നമാണ്). ഇടം പരിമിതമാണ്, അതിനാൽ ഇവിടെ ചാർജും ഡിസ്ചാർജ് വളവുകളും ഇടരുത്.

പവർ ഒട്ടും കുറവല്ല (ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് 5C യുടെ പൈലറ്റ് ടെസ്റ്റ് 130mAh/g ഡ്രോപ്പിൽ എത്താം (PHOSTECH-നും കഴിയും…) കാർബൺ പാക്കേജ് + നാനോ ഡാറ്റ മൾട്ടിപ്ലയർ ഇപ്പോഴും വളരെ ശക്തമാണ്!

ജീവനും ജീവിത സുരക്ഷയുമാണ് ഏറ്റവും മികച്ചത്, പോളിയാനിയൻ PO43- ആണെന്ന് ഊഹിക്കപ്പെടുന്നതിനാൽ ഇത് പ്രധാനമാണ്.

കൂടാതെ, ഓക്സിജൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുമായി നന്നായി സംയോജിക്കുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ത്രിമാന ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഓക്സിജൻ കുമിളകളും മറ്റ് പ്രതിഭാസങ്ങളും പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്. ആയുസ്സിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ഇത് സാധാരണയായി 4000 സൈക്കിളുകൾ ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

ചെലവ് കൂടുതലാണ്, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റിന്റെ വില നല്ലതാണ്. ചെലവ് എൽഎംഒ ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് (ഈ കാര്യം, വായു ജ്വലനം, മാംഗനീസ് സ്രോതസ്സ് വിലകുറഞ്ഞതാണ്), രണ്ടാമത്തെ ഏറ്റവും മത്സരാധിഷ്ഠിതമാണ്. ലിഥിയം അയേൺ ഫോസ്ഫേറ്റ് മെറ്റീരിയൽ, ലിഥിയം ഫോസ്ഫറസ് താരതമ്യേന വിലകുറഞ്ഞതാണ്, എന്നാൽ ചില ചെലവുകൾ, പൊടി നിർമ്മാണം, ചൂട് ചികിത്സ, അലസമായ അന്തരീക്ഷം, വിവിധ പ്രോസസ്സ് ആവശ്യകതകൾ, ഡാറ്റ ചെലവുകൾ (ചൈനയിൽ ഏകദേശം 10 w/t) LMO (6 ~) പോലെ കുറവല്ല. 7 w/t), എന്നാൽ NMC (13 w/t) ഇപ്പോഴും LCO-യെക്കാൾ വിലകുറഞ്ഞതാണ് (കൂടുതൽ ചെലവേറിയത്).

കാരണം: കോബാൾട്ടിന് നിക്കലിനേക്കാൾ വില കൂടുതലാണ്, നിക്കലിന് ഫെറോമാംഗനീസിനേക്കാൾ വില കൂടുതലാണ്. എന്ത് മെറ്റീരിയലാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, എന്ത് വിലയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

തുടർന്ന് ഇനിപ്പറയുന്ന NCM/NCA ഡാറ്റ താരതമ്യം ചെയ്ത് വിശകലനം ചെയ്യുക

ഊർജ്ജമാണ് ഏറ്റവും വലിയ നേട്ടം (ഇലക്ട്രിക് കാറുകൾ കൂടുതൽ മുന്നോട്ട് പോകാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു, ഇതാണ് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത്). കൂടാതെ, ഉയർന്ന നിക്കൽ NCM ഡാറ്റ വികസിപ്പിക്കുന്നതോടെ, ഡാറ്റയുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

പവർ ഒരു പ്രശ്‌നവുമില്ല (യഥാർത്ഥത്തിൽ, ശുദ്ധമായ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്ക്, പവർ സ്വഭാവങ്ങളേക്കാൾ ഊർജമാണ് പ്രധാനം, എന്നാൽ ടൊയോട്ട പ്രിയസ് പോലുള്ള ഹൈബ്രിഡ് വാഹനങ്ങൾക്ക് പവർ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പ്രധാനമാണ്, പക്ഷേ പവർ മോശമല്ല എന്നതാണ് മുൻധാരണ).