저속 리튬 배터리는 너무 뜨겁지 만 리튬 배터리를 정말로 이해하고 있습니까?

리튬 배터리는 무엇입니까?

리튬 배터리는 리튬 금속 또는 리튬 합금을 음극 소재로 사용하고 비 수성 전해액을 사용하는 배터리 유형입니다. 최초의 리튬 배터리는 위대한 발명가 에디슨에게서 나왔습니다. 리튬 금속의 매우 활성적인 화학적 특성으로 인해 리튬 금속의 가공, 보관 및 사용은 환경 요구 사항이 매우 높습니다. 따라서 리튬 배터리는 오랫동안 사용되지 않았습니다. 오늘날 리튬 배터리가 주류가되었으며 전기 자동차의 심장으로 비교됩니다.

리튬 배터리는 일반적으로 두 가지 범주로 나뉩니다. 1. 리튬 금속 배터리 : 리튬 금속 배터리는 일반적으로 양극 재료로 이산화망간을 사용하고 음극 재료로 리튬 금속 또는 그 합금 금속을 사용하며 비 수성 전해질 용액을 사용합니다. 2. 리튬 이온 배터리 : 리튬 이온 배터리는 일반적으로 양극 재료로 리튬 합금 금속 산화물, 음극 재료로 흑연 및 비 수성 전해질을 사용합니다.

리튬 메탈 배터리의 에너지 밀도는 높지만 이론적으로는 3860 와트 / kg에이를 수 있습니다. 그러나 안정성이 부족하고 충전이 불가능하여 반복 사용을위한 전원 배터리로 사용할 수 없습니다. 리튬 이온 배터리는 재충전이 가능하여 주전원 배터리로 개발되었습니다. 그러나, 서로 다른 원소의 조합으로 인해 양극 재의 조성이 다양한 측면에서 큰 차이를 보이고있어 업계에서 양극 재의 경로에 대한 논쟁이 증가하고있다.

일반적으로 우리가 가장 많이 이야기하는 전원 배터리는 주로 인산 철 리튬 배터리, 리튬 망간 산화물 배터리, 리튬 코발트 산화물 배터리 및 삼원 리튬 배터리 (삼원 니켈 코발트 망간)입니다.

위 유형의 배터리에는 장단점이 있으며 대략 다음과 같이 요약 할 수 있습니다.

삼원 리튬 :

장점 : 높은 에너지 밀도, 높은 탭 밀도.

단점 : 열악한 안전성, 열악한 고온 저항, 열악한 수명, 열악한 고전력 방전 및 독성 요소 (삼원 리튬 배터리의 고전력 충전 및 방전 후 온도가 급격히 상승하고 고온 후 산소 방출이 매우 쉽습니다. 타다).

인산 철 리튬 :

장점 : 긴 수명, 높은 충전 및 방전 속도, 우수한 안전성, 우수한 고온 성능, 무해한 요소, 저렴한 비용.

단점 : 낮은 에너지 밀도, 낮은 탭 밀도 (벌크 밀도).

리튬 망간 산화물 :

장점 : 탭 밀도가 높고 비용이 저렴합니다.

단점 : 고온 저항이 약하고 망간 산 리튬을 장기간 사용하면 온도가 급격히 상승하며 배터리 수명이 심각하게 약화됩니다 (예 : Nissan 전기 자동차 LEAF).

리튬 코발트 산화물 : 일반적으로 3C 제품에 사용되며 안전성이 매우 낮고 전원 배터리에는 적합하지 않습니다.

이제 저속 전기 자동차 산업이 리튬 배터리 모델에 등장했으며 주로 인산 철 리튬과 삼원 리튬의 두 가지 유형을 사용하므로 오늘은 삼원 리튬 및 인산 철 리튬 배터리의 두 가지 유형에 중점을 둘 것입니다.

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리튬 철 인산염 배터리 : 성숙하지만 충분하지 않음

리튬 인산 철 전극 재료는 현재 리튬 이온 배터리에 가장 안전한 양극 재료입니다. 또한, 그것의주기 수명은 2000 배 이상에 도달 할 수 있습니다. 표준 충전 (5 시간 속도)에 사용할 수 있으며 2000 사이클에 도달 할 수 있습니다. 또한 성숙한 산업과 가격 기술 한계 및 기술 저하로 인해 많은 제조업체가 다양한 요인에 인산 철 리튬 배터리를 채택 할 것입니다. 새로운 에너지 자동차의 부상은 인산 철 리튬 배터리와 뗄래야 뗄 수없는 관계라고 할 수 있습니다.

그러나 인산 철 리튬 전지는 나노 크기와 탄소 코팅이되어 있어도 저온 성능이 떨어지는 치명적인 단점이있다. 연구에 따르면 3500mAh 용량의 배터리를 -10 ° C의 환경에서 100 회 미만의 충전-방전주기 후에 작동하면 기본적으로 폐기되는 500mAh로 급격히 감소하는 것으로 나타났습니다. 이것은 실제로 우리나라'의 광대 한 영토와 겨울에 실제로 더 낮은 기온이있는 포괄적 인 국가 조건에 좋지 않습니다.

또한 재료 준비 및 배터리 제조 비용이 상대적으로 높고 배터리 수율이 낮으며 일관성이 떨어집니다. 이것은 또한 많은 순수 전기 자동차가 공칭 값에 도달 할 수없는 중요한 이유이기도합니다. 따라서 많은 국내 신 에너지 차량 (순수 전기 또는 하이브리드 전기) 또는 상대적으로 저렴한 신 에너지 차량이 다른 이유로 인산 철 리튬 배터리를 선택할 것임을 알 수 있습니다. 인산 철 리튬 배터리의 사용은 신 에너지 자동차의 대량 생산 및 홍보를위한 지울 수없는 토대를 가지고 있다고 할 수 있습니다.

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삼원 폴리머 리튬 배터리 : 불안한 미래

삼원 폴리머 리튬 배터리는 리튬 니켈 코발트 망간 산염 (Li (NiCoMn) O2)을 양극 재료로 사용하는 리튬 배터리를 말합니다. 삼원 복합 양극 재료의 전구체 생성물은 니켈 염, 코발트 염 및 망 간염입니다. 원료로서 니켈, 코발트 및 망간 내부의 비율은 실제 필요에 따라 조정할 수 있습니다. 삼원 리튬 배터리는 에너지 밀도가 더 높지만 안전성이 종종 의문을 제기합니다.

그 이유는이 두 물질이 특정 온도에 도달하면 분해 되더라도 삼원 리튬 물질은 200도 이하에서 분해되고 인산 철 리튬 물질은 약 800도에서 분해되기 때문입니다. 그리고 삼원 리튬 물질의 화학 반응이 더 강하고 산소 분자를 방출하며 전해질은 고온의 작용으로 빠르게 연소되어 연쇄 반응을 일으 킵니다. 간단히 말해서, 삼원 리튬 물질은 인산 철 리튬 물질보다 불이 붙기 쉽습니다. 그러나 우리는 완제품이 된 배터리가 아니라 재료에 대해 이야기하고 있다는 점에 유의해야합니다.

삼원 리튬 재료의 잠재적 인 안전 위험 때문에 제조업체는 사고를 예방하기 위해 열심히 노력하고 있습니다. 삼원 리튬 재료의 쉬운 열분해 특성에 따라 제조업체는 많은 과충전 보호 (OVP), 과방 전 보호 (UVP), 과열 보호 (OTP) 및 과전류 보호 (OCP)를 수행합니다. 노력. 따라서 자연 연소 사고는 단순히 질식으로 인해 음식을 포기하는 것이 아니라 이러한 링크에서 제조업체'의 기능이 제자리에 있는지 여부를 고려해야합니다.

그렇다면이 두 배터리의 현재 사용량은 무엇입니까?'가 데이터 세트에 집중하도록합니다. 지난해 11 월 인산 철 리튬 전지를 장착 한 전기 버스의 설치 용량은 64.9 %, 3 원 리튬 전지의 설치 용량은 27.6 %에 불과했다. 반면 순수 전기 승용차 시장에서는 지난해 11 월 3 원 리튬 배터리의 설치 용량이 76 %를 넘어 섰다.

이론적으로 우리가 필요로하는 배터리는 높은 에너지 밀도, 높은 부피 밀도, 우수한 안전성, 고온 및 저온 저항, 긴 사이클 수명, 무독성 및 무해, 고전력 충전 및 방전, 그리고 모든 장점을 통합해야합니다. 비용. 그러나 현재 이러한 배터리는 없으므로 다양한 유형의 배터리의 장단점 사이에 절충안이 있습니다. 또한 전기 자동차마다 배터리 요구 사항이 다르기 때문에 어떤 배터리가 더 적합한 지 선택에 따라 다릅니다!