Introducción:
Baterías ternarias de litio ybaterías de fosfato de hierro y litioSon los dos tipos principales de baterías de litio que se utilizan actualmente en vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y otros dispositivos electrónicos. Pero ¿conoce sus características y diferencias? Su composición química, rendimiento y campos de aplicación son significativamente diferentes. Aprendamos más sobre ellas con Heltec.
Composición del material:
Batería de litio ternaria: El material del electrodo positivo suele ser óxido de níquel-cobalto-manganeso (NCM) u óxido de níquel-cobalto-aluminio (NCA), compuesto de óxidos de níquel, cobalto, manganeso u otros elementos metálicos. El electrodo negativo suele ser grafito. La proporción de níquel, cobalto y manganeso (o aluminio) se puede ajustar según las necesidades.
Batería de fosfato de hierro y litio: El fosfato de hierro y litio (LiFePO₄) se utiliza como material del electrodo positivo, y el grafito también se utiliza para el electrodo negativo. Su composición química es relativamente estable y no contiene metales pesados ni raros, lo que la hace más respetuosa con el medio ambiente.
Rendimiento de carga y descarga:
Batería de litio ternaria: Carga y descarga rápidas, adaptable a cargas y descargas de alta corriente, ideal para equipos y escenarios con altos requisitos de velocidad de carga, como vehículos eléctricos con carga rápida. En entornos de baja temperatura, su rendimiento de carga y descarga es relativamente bueno y la pérdida de capacidad es relativamente baja.
Batería de fosfato de hierro y litioVelocidad de carga y descarga relativamente lenta, pero con un rendimiento estable en ciclos de carga y descarga. Admite una alta velocidad de carga y se carga completamente en 1 hora como máximo, pero su eficiencia de carga y descarga suele rondar el 80 %, ligeramente inferior a la de las baterías ternarias de litio. A bajas temperaturas, su rendimiento disminuye significativamente y la tasa de retención de la capacidad de la batería puede ser de tan solo el 50 %-60 %.
Densidad de energía:
Batería ternaria de litio: Su densidad energética es relativamente alta, alcanzando habitualmente más de 200 Wh/kg, y algunos productos avanzados pueden superar los 260 Wh/kg. Esto permite que las baterías ternarias de litio almacenen más energía con el mismo volumen o peso, lo que proporciona una mayor autonomía a dispositivos como los vehículos eléctricos, que permiten recorrer distancias más largas.
Batería de fosfato de hierro y litio: Su densidad energética es relativamente baja, generalmente de entre 110 y 150 Wh/kg. Por lo tanto, para alcanzar la misma autonomía que las baterías ternarias de litio, las baterías de fosfato de hierro y litio pueden requerir un mayor volumen o peso.
Ciclo de vida:
Batería ternaria de litio: Su vida útil es relativamente corta, con un número teórico de ciclos de aproximadamente 2000 ciclos. En condiciones reales de uso, la capacidad puede reducirse a aproximadamente el 60 % después de 1000 ciclos. El uso inadecuado, como la sobrecarga o la descarga, y el uso en entornos con altas temperaturas, acelerarán el deterioro de la batería.
Batería de fosfato de hierro y litio: Larga vida útil, con más de 3500 ciclos de carga y descarga, y algunas baterías de alta calidad pueden incluso superar los 5000 ciclos, lo que equivale a más de 10 años de uso. Presenta buena estabilidad de red, y la inserción y extracción de iones de litio tiene poco efecto en la red, además de buena reversibilidad.
Seguridad:
Batería ternaria de litio: presenta baja estabilidad térmica, lo que facilita la fuga térmica en condiciones de alta temperatura, sobrecarga, cortocircuito y otras, lo que resulta en un riesgo relativamente alto de combustión o incluso explosión. Sin embargo, con el avance de la tecnología y el fortalecimiento de las medidas de seguridad, como el uso de sistemas de gestión de baterías más avanzados y la optimización de su estructura, su seguridad también mejora constantemente.
Batería de fosfato de hierro y litio: buena estabilidad térmica, el material del electrodo positivo no es fácil de liberar oxígeno a alta temperatura y no comenzará a descomponerse hasta 700-800 ℃, y no liberará moléculas de oxígeno cuando enfrente impacto, perforación, cortocircuito y otras situaciones, y no es propenso a la combustión violenta, con un alto desempeño de seguridad.
Costo:
Batería de litio ternaria: debido a que el material del electrodo positivo contiene elementos metálicos costosos como níquel y cobalto, y los requisitos del proceso de producción son altos y los requisitos ambientales también son más estrictos, el costo es relativamente alto.
Batería de fosfato de hierro y litioEl precio de las materias primas es relativamente bajo, el proceso de producción es relativamente sencillo y el coste total ofrece ciertas ventajas. Por ejemplo, en los vehículos de nueva energía, los modelos equipados con baterías de fosfato de hierro y litio suelen tener un precio relativamente bajo.
Conclusión
La elección de la batería depende principalmente de los requisitos específicos de la aplicación. Si se requiere una mayor densidad energética y una mayor vida útil, las baterías ternarias de litio pueden ser una mejor opción; si la seguridad, la durabilidad y la larga vida útil son las prioridades, las baterías de fosfato de hierro y litio son más adecuadas.
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Hora de publicación: 27 de diciembre de 2024