Състояние на ново приложение на енергийна батерия и анализ на неговото развитие (II)

Lитиум Bатерия

Въведение

С нарастващото внимание към енергийните проблеми в световен мащаб, нови енергия технологиите за батерии постепенно се превърнаха в основен приоритет на научните изследвания и индустриалното развитие в различни страни на фона на енергийния преход и устойчивото развитие. От традиционните литиево-йонни батерии до по-напредналите водородни горивни клетки, батерии с течен поток и т.н., различните видове батерии показват широк спектър от перспективи за приложение в областта на съхранението на енергия и електрическите превозни средства. Въпреки това, също са много предизвикателства и ограничения, като енергийна плътност, жизнен цикъл и цена. За по-добро насърчаване на разработването на нови енергийни източници, тази серия ще оцени изчерпателно предимствата, недостатъците и сценариите за приложение на всеки тип масова нова технология за батерии, ще предостави ценни справки и насоки за изследователи, промишлени практици, ще насърчи непрекъснатите иновации в тази област, и допринасят за устойчивото развитие на глобалната енергетика.

Основна статия

Литиево-йонната батерия е вид акумулаторна батерия с висока енергийна плътност, ниска скорост на саморазреждане и леко тегло, която се състои от положителен електрод, отрицателен електрод, електролит и диафрагма и т.н., от които са направени положителният електрод и отрицателният електрод на литиеви съединения. В областта на превозните средства с нова енергия литиево-йонните батерии се използват широко в чисто електрически превозни средства и хибридни електрически превозни средства с добавка, например Model S, Model X, Model 3 и други модели на Tesla използват литиево-йонни батерии като захранване източник, литиево-йонните батерии имат висока енергийна плътност и дълъг живот и могат да осигурят достатъчен обхват за чисто електрически превозни средства, а също така могат да осигурят ефективна захранваща поддръжка за plug-in hybrid превозните средства също могат да осигурят ефективна мощност. Литиево-йонните батерии също започнаха да навлизат в областта на електрическите мотокари през последните две години, например: BYD пусна свои собствени литиево-йонни електрически мотокари; други производители на електрокари като Linde също са в процес на напредък ^[1].

Понастоящем литиевите батерии се разделят на литиево-манганови батерии, литиево-тройни батерии и литиево-железни батерии. Литиево-мангановите батерии са сравнително евтини и имат добри показатели за безопасност; те имат очевидни предимства в среда с ниска температура и могат да имат повече от 90% ефективност при разреждане при минус 20°C. Въпреки това, литиево-мангановите батерии с високи температури не са подходящи за електрически мотокари. Въпреки това, литиево-мангановите батерии имат лоша производителност при високи температури, нисък живот на цикъла, нисък сравним капацитет и слаб умножител на разреждане, което ги прави неподходящи като стартерни батерии. Материалът на тройната батерия е скъп, с лошо представяне на безопасността. Понастоящем китайската индустрия за батерии не е зряла в овладяването на този материал, но има висок капацитет, дълъг живот на цикъла и добра производителност на умножителя на разреждане. LiFePO4 батерията има много цикли (около 2500 пъти), добра производителност при висока температура и способност за мултипликативно разреждане; въпреки това, представянето му при ниска температура е лошо и превъзходното му представяне може да бъде показано в областта на електрическите превозни средства.

От таблица 2-2 може да се види, че оловно-киселинните батерии в сравнение с литиево-йонните батерии, недостатъкът е, че специфичната енергия на батерията е ниска, животът на цикъла е по-кратък и в същото време при производството и използването на процесът има възможност да причини замърсяване с тежки метали, олово, но има определени предимства по отношение на производствените разходи, поддръжката, ефективността на рециклиране и безопасността.

Таблица 2-2 Таблица за сравнение на основните параметри на оловно-киселинната батерия и литиевата батерия

Препратки:

[1]陈碧雯.新能源汽车动力电池应用现状及发展探讨[J].时代汽车,2023, (21):95-97.