Introduzione:
Batterie al litio ternarie ebatterie al litio ferro fosfatosono i due principali tipi di batterie al litio attualmente ampiamente utilizzate nei veicoli elettrici, nei sistemi di accumulo dell'energia e in altri dispositivi elettronici. Ma avete capito le loro caratteristiche e differenze? La loro composizione chimica, le caratteristiche prestazionali e i campi di applicazione sono significativamente diversi. Scopriamoli meglio con Heltec.
Composizione materiale:
Batteria al litio ternaria: il materiale dell'elettrodo positivo è solitamente ossido di nichel cobalto manganese (NCM) o ossido di nichel cobalto alluminio (NCA), composto da ossidi di nichel, cobalto, manganese o nichel, cobalto, alluminio e altri elementi metallici, e il negativo l'elettrodo è generalmente di grafite. Tra questi, il rapporto tra nichel, cobalto, manganese (o alluminio) può essere regolato in base alle effettive esigenze.
Batteria al litio ferro fosfato: il litio ferro fosfato (LiFePO₄) viene utilizzato come materiale dell'elettrodo positivo e la grafite viene utilizzata anche per l'elettrodo negativo. La sua composizione chimica è relativamente stabile e non contiene metalli pesanti e metalli rari, il che è più rispettoso dell'ambiente.
Prestazioni di carica e scarica:
Batteria al litio ternaria: velocità di carica e scarica rapida, può adattarsi a carica e scarica a corrente elevata, adatta per apparecchiature e scenari con requisiti elevati di velocità di ricarica, come i veicoli elettrici che supportano la ricarica rapida. In ambienti a bassa temperatura, anche le prestazioni di carica e scarica sono relativamente buone e la perdita di capacità è relativamente piccola.
Batteria al litio ferro fosfato: velocità di carica e scarica relativamente lenta, ma prestazioni di carica e scarica del ciclo stabile. Può supportare una ricarica ad alta velocità e può essere caricata completamente in 1 ora nel modo più veloce, ma l'efficienza di carica e scarica è solitamente intorno all'80%, che è leggermente inferiore a quella della batteria al litio ternaria. In condizioni di bassa temperatura, le prestazioni diminuiscono in modo significativo e il tasso di mantenimento della capacità della batteria può essere solo del 50%-60%.
Densità energetica:
Batteria al litio ternaria: la densità di energia è relativamente elevata, in genere raggiunge più di 200 Wh/kg e alcuni prodotti avanzati possono superare i 260 Wh/kg. Ciò consente alle batterie al litio ternarie di immagazzinare più energia a parità di volume o peso, fornendo un’autonomia più lunga per i dispositivi, come nei veicoli elettrici, che possono supportare i veicoli per percorrere distanze più lunghe.
Batteria al litio ferro fosfato: la densità di energia è relativamente bassa, generalmente intorno a 110-150 Wh/kg. Pertanto, per ottenere la stessa autonomia delle batterie al litio ternarie, le batterie al litio ferro fosfato potrebbero richiedere un volume o un peso maggiori.
Ciclo di vita:
Batteria al litio ternaria: la durata del ciclo è relativamente breve, con un numero di cicli teorico di circa 2.000 volte. Nell'uso effettivo, la capacità potrebbe essere scesa a circa il 60% dopo 1.000 cicli. L'uso improprio, come il sovraccarico o lo scaricamento, e l'uso in ambienti ad alta temperatura, accelereranno il decadimento della batteria.
Batteria al litio ferro fosfato: lunga durata, con oltre 3.500 cicli di carica e scarica e alcune batterie di alta qualità possono raggiungere anche più di 5.000 volte, il che equivale a più di 10 anni di utilizzo. Ha una buona stabilità del reticolo e l'inserimento e la rimozione degli ioni di litio hanno poco effetto sul reticolo e hanno una buona reversibilità
Sicurezza:
Batteria al litio ternaria: scarsa stabilità termica, facile da provocare fuga termica ad alta temperatura, sovraccarico, cortocircuito e altre condizioni, con conseguente rischio relativamente elevato di combustione o addirittura esplosione. Tuttavia, con il progresso della tecnologia e il rafforzamento delle misure di sicurezza, come l’uso di sistemi di gestione della batteria più avanzati e l’ottimizzazione della struttura della batteria, anche la sua sicurezza migliora costantemente.
Batteria al litio ferro fosfato: buona stabilità termica, il materiale dell'elettrodo positivo non rilascia facilmente ossigeno ad alta temperatura e non inizierà a decomporsi fino a 700-800 ℃ e non rilascerà molecole di ossigeno in caso di impatto, foratura, cortocircuito e altre situazioni e non è soggetto a combustione violenta, con elevate prestazioni di sicurezza.
Costo:
Batteria al litio ternaria: poiché il materiale dell'elettrodo positivo contiene elementi metallici costosi come nichel e cobalto e i requisiti del processo di produzione sono elevati e anche i requisiti ambientali sono più severi, quindi il costo è relativamente elevato.
Batteria al litio ferro fosfato: il prezzo delle materie prime è relativamente basso, il processo di produzione è relativamente semplice e il costo complessivo presenta alcuni vantaggi. Ad esempio, nei veicoli a nuova energia, i modelli dotati di batterie al litio ferro fosfato hanno spesso un prezzo relativamente basso.
Conclusione
La scelta della batteria dipende principalmente dai requisiti specifici dell'applicazione. Se sono necessarie una maggiore densità energetica e una maggiore durata della batteria, le batterie al litio ternarie possono essere una scelta migliore; se la sicurezza, la durata e la lunga durata sono le priorità, sono più adatte le batterie al litio ferro fosfato.
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Orario di pubblicazione: 27 dicembre 2024