Talakayan: Bakit hindi lithium iron phosphate?

Ligtas bang gamitin ang mga electric car ng Tesla? Bakit hindi gumamit ng mga baterya ng lithium iron phosphate? Ang mga sumusunod na sagot ay nagmula sa mga lithium battery practitioner.

Bilang isang inhinyero na nagtatrabaho sa isang research institute, sa wakas ay nagkaroon ako ng pagkakataon na magsabi ng ilang salita tungkol sa aking larangan.

Una sa lahat, para maitama ang konseptong ito, ang lithium battery ay ang pagdadaglat ng karaniwang tinatawag nating lithium battery. Ang tinatawag mong ferroelectricity ay talagang isang uri ng baterya ng lithium. Gumagamit ito ng lithium iron phosphate bilang positibong data ng elektrod. Ito ay isang uri ng baterya ng lithium.

Ngayon magsimula tayo sa isang simpleng bersyon ng abstraction sa ibabaw:

Ginagamit ng Tesla ang Panasonic, na may NCA bilang positibong elektrod, at nagpaplano ng kumpletong sistema ng pamamahala ng baterya upang matiyak at mapabuti ang kahusayan at kaligtasan ng pagpapatakbo ng baterya. Kung ito ay tiyak na ligtas, hindi ito masasagot. Kung gusto mong pag-usapan ang spontaneous combustion, gusto ko ring sabihin na ang mga gasolinahan ay kusang mag-aapoy sa tag-araw.

Para sa mga purong de-kuryenteng sasakyan, ano ang pinaka-kinababahala natin? Ito ay hindi malayo sa pagkabalisa, dahil ang density ng enerhiya na maaaring iimbak ng mga baterya ay napakababa. Sa ngayon, ang density ng enerhiya ng mga baterya ng kotse ay karaniwang 100 hanggang 150 Wh/kg, at ang density ng enerhiya ng gasolina ay halos 10,000. wh /kg. Kaya kahit magdala ka ng isang bungkos ng mga baterya na parang pagong, hindi mo ito kakayanin. Tawanan natin kung paano nauubusan ng kuryente ang mga electric car sa araw-araw na proseso ng pag-charge.

Ang pinakamalaking kahinaan ng kasalukuyang teknolohiya ng baterya ay ang mababang density ng enerhiya nito, na nahuhuli nang malayo sa Batas ni Moore. Huwag pag-usapan ang walang laman na lithium, kahit na ang kanilang density ng enerhiya ay hindi sapat na mataas, ang mga ito ay malayo sa kapaki-pakinabang…

Ang pangunahing dahilan para sa hindi paggamit ng mga baterya ng lithium iron phosphate, nais kong sabihin, ay mababang kapasidad at mababang enerhiya (lithium iron phosphate ay bahagyang mas mababa sa 3, mas mababang boltahe, 3.4V, kaya mas mababang enerhiya). Sa mga praktikal na aplikasyon, ang mga pack ng baterya ng sasakyan ay pinagsama-sama sa serye at parallel, at isang paraan ng koneksyon ng serye ay kinakailangan upang mapataas ang boltahe. Sa oras na ito, ang pagkakapare-pareho ng boltahe ng cell at kapasidad sa pagitan ng iba’t ibang mga baterya ay nagiging napakahalaga, at hindi maingat na sabihin na ang kapasidad ay mababa.

Upang maihambing ang ilang positibong punto ng data, dapat nating ipakilala ang graph na ito, ibig sabihin, limang mahalagang pamantayan sa pagganap:

Kapangyarihan, buhay, gastos, kaligtasan at enerhiya.

Ang comparative data ay NMC/NCA triple data/NCA, LCO lithium cobaltate, LFP lithium iron phosphate at LMO lithium manganate. Ang NCA at NCM ay malapit na kamag-anak, kaya sila ay naka-grupo dito.

Mula sa larawan ay makikita natin:

Mga istatistika ng alyansa

Ang enerhiya ay ang pinakamaliit (sa kasamaang palad, ang mababang kapasidad ay isang problema, ang mababang boltahe ay isang problema ng 3.4V, tulad ng 4.7V lithium NMC spinel). Limitado ang espasyo, kaya huwag maglagay ng charge at discharge curves dito.

Ang kapangyarihan ay hindi masyadong mababa (ang pilot test ng lithium iron phosphate 5C ay maaaring umabot sa 130mAh/g drop (PHOSTECH maaari ding…) Ang carbon package + nano data multiplier ay napakalakas pa rin!

Ang buhay at kaligtasan ng buhay ay ang pinakamahusay, na mahalaga dahil ito ay speculated na ang polyanion PO43-

Bilang karagdagan, ang oxygen ay pinagsama nang mas mahusay sa electrolyte, na nagreresulta sa mas mababang reaktibiti. Hindi tulad ng ternary data, mas madaling magpakita ng mga bula ng oxygen at iba pang phenomena. Sa mga tuntunin ng habang-buhay, ito ay karaniwang itinuturing na magagawang 4000 cycle.

Mataas ang halaga, at maganda ang halaga ng lithium iron phosphate. Ang gastos ay pangalawa lamang sa LMO lithium manganate (ang bagay na ito, air combustion, mangganeso source ay mura), at ang pangalawa sa pinaka mapagkumpitensya. Lithium iron phosphate material, lithium phosphorus ay medyo mura, ngunit ang ilang mga gastos, paggawa ng pulbos, init paggamot at tamad na kapaligiran, iba’t ibang mga kinakailangan sa proseso, na nagreresulta sa mga gastos sa data (mga 10 w/t sa China) ay hindi kasing baba ng LMO (6 ~ 7 w/t), ngunit mas mura pa rin ang NMC (13 w/t) kaysa LCO (mas mahal).

Dahilan: Ang Cobalt ay mas mahal kaysa sa nickel, at ang nickel ay mas mahal kaysa sa ferromanganese. Anong materyal ang ginamit at kung anong gastos ang ginamit.

Pagkatapos ay ihambing at suriin ang sumusunod na data ng NCM/NCA

Ang enerhiya ay ang pinakamalaking kalamangan (ang mga de-koryenteng sasakyan ay nais na pumunta sa karagdagang, ito ang pinakamahalaga). Bilang karagdagan, sa pagbuo ng mataas na nickel NCM data, ang density ng enerhiya ng data ay maaaring higit pang mapabuti

Ang kapangyarihan ay walang problema (sa totoo lang, para sa mga purong de-kuryenteng sasakyan, ang enerhiya ay mas mahalaga kaysa sa mga katangian ng kapangyarihan, ngunit para sa mga hybrid na sasakyan tulad ng Toyota Prius, ang mga katangian ng kapangyarihan ay mas mahalaga, ngunit ang saligan ay ang kapangyarihan ay hindi masama).