Información técnica de la batería

Comparación de 4 tipos de baterías de litio comunes y sus parámetros

Characteristic 3

A menudo se habla de baterías NCM o baterías LFP, que se denominan según los materiales del ánodo. Este artículo resume 4 tipos comunes de baterías de litio y sus principales parámetros de rendimiento. Como todos sabemos, la misma línea tecnológica de la célula, los parámetros específicos no son los mismos. Este documento muestra los parámetros actuales del nivel general. Los 4 tipos de baterías de litio incluyen específicamente la batería de LCO, NCM, LFP y LTO titanato.

LCO(LiCoO2)

Su alta densidad de energía específica hace que el cobalto de litio sea una opción popular para los teléfonos móviles, los ordenadores portátiles y las cámaras digitales. La batería consta de un cátodo de óxido de cobalto y un ánodo de carbono grafitado. El cátodo tiene una estructura de capas, durante la descarga, los iones de litio se mueven del ánodo al cátodo y fluyen en la dirección opuesta durante la carga.

Las desventajas del óxido de cobalto de litio son su vida relativamente corta, su baja estabilidad térmica y su limitada capacidad de carga (potencia específica). Al igual que otras baterías de iones de litio de cobalto, el óxido de cobalto de litio utiliza un ánodo de grafito, y su vida de ciclo está limitada principalmente por la interfaz del conductor (Sei), que se manifiesta principalmente por el engrosamiento gradual de la película de Sei, y el problema de la carga rápida o el proceso de carga a baja temperatura del ánodo de litio. Los sistemas de materiales más recientes han añadido níquel, manganeso y/o aluminio para mejorar la vida útil, la capacidad de carga y reducir los costes.

El óxido de cobalto de litio tiene un buen rendimiento en términos de alta densidad de energía, pero sólo ofrece un rendimiento general en términos de características de potencia, seguridad y vida de ciclo. Debido al elevado coste del cobalto y a la evidente mejora del rendimiento mediante la mezcla con otros materiales catódicos activos, el óxido de cobalto y litio se está sustituyendo gradualmente por NCM.

Characteristic

NCM(LiNiMnCoO2)

Uno de los sistemas de iones de litio más exitosos es el conjunto de cátodos de níquel manganeso cobalto (NCM). Al igual que el manganato de litio, el sistema puede personalizarse para su uso como batería de energía o de potencia.

El secreto del NCM es la combinación de níquel y manganeso. Al igual que la sal de mesa, los ingredientes principales, el sodio y el cloruro, son en sí mismos tóxicos, pero se mezclan como sales aromáticas y agentes de conservación de alimentos. El níquel es famoso por su alta energía específica, pero su estabilidad es pobre; la estructura de espinela de manganeso puede realizar una baja resistencia interna pero una baja energía específica. Los dos metales activos se complementan.

La NMC es la batería preferida para las herramientas eléctricas, bicicletas eléctricas , scooter eléctrico y otros sistemas de energía eléctrica. La combinación de cátodos suele ser de cinco partes de níquel, tres de cobalto y dos de manganeso (5-3-2). También se pueden utilizar diferentes combinaciones de materiales catódicos.

Debido al elevado coste del cobalto, los fabricantes de baterías han pasado del cobalto a los cátodos de níquel. Los sistemas basados en el níquel tienen una mayor densidad de energía, menor coste y mayor duración vida útil del ciclo que las baterías basadas en cobalto, pero sus voltajes son ligeramente inferiores.

Los nuevos electrolitos y aditivos permiten que una sola batería se cargue a más de 4,4 v, aumentando la carga.

Characteristic 2

Fosfato de litio y hierro (LIFEPO4)

En 1996, la Universidad de Texas descubrió el fosfato como material catódico para baterías de litio recargables . El fosfato de litio tiene buenas propiedades electroquímicas y baja resistencia. Para ello se utilizan materiales catódicos de fosfato a nanoescala. Las principales ventajas son la alta corriente nominal y la larga vida útil, la buena estabilidad térmica, la mayor seguridad y la tolerancia al abuso. sistema de almacenamiento de energía y en algunos modelos de vehículos eléctricos.

Si se mantiene a un alto voltaje durante mucho tiempo, el fosfato de litio es más resistente a todas las condiciones de carga y tiene menos estrés que otros sistemas de iones de litio. El inconveniente es que la menor tensión nominal de la batería de 3,2 v hace que la energía específica sea menor que la de la batería de iones de litio dopada con cobalto.

Para la mayoría de las baterías bajas temperaturas reducen el rendimiento, y las temperaturas de almacenamiento más altas acortan la vida útil, y el fosfato de litio no es una excepción. El fosfato de litio tiene una tasa de autodescarga mayor que la de otras baterías de iones de litio, lo que puede provocar el envejecimiento y dar lugar a problemas de ecualización, aunque esto puede remediarse seleccionando baterías de alta calidad o utilizando sistemas avanzados de gestión de baterías, ambos métodos suponen un aumento del coste del paquete de baterías. La vida de la batería es muy sensible a las impurezas en el proceso de fabricación, no puede soportar el dopaje de agua, debido a la existencia de impurezas de agua algunas baterías sólo tienen la vida más corta de 50 ciclos.

El fosfato de litio tiene buena seguridad y larga vida, energía específica moderada, capacidad de autodescarga.

Characteristic 3

Batería de titanato de litio (Li4ti5o12)

Las baterías de titanato de litio se conocen desde la década de 1980. El titanato de litio sustituye al grafito en el típico ánodo de las baterías de iones de litio, y el material forma una estructura de espinela. El cátodo puede ser de manganato de litio o de NMC. La batería de titanato de litio tiene una tensión nominal de 2,40 V y puede cargarse rápidamente, proporcionando una alta corriente de descarga de 10C. Se dice que el número de ciclos es mayor que el de la batería de iones de litio convencional, pudiendo alcanzar los 10.000~20.000 ciclos. El titanato de litio es seguro, tiene excelentes características de descarga a baja temperatura y puede alcanzar el 80% de la capacidad a 30 ºC (-22 ºF).

La estabilidad térmica del LTO a altas temperaturas es mejor que la de otros sistemas de iones de litio; sin embargo, las baterías son caras. Baja energía específica, sólo 65 wh/kg, equivalente a NICD. El titanato de litio se carga a 2,80 V y se descarga a 1,80 v.

El titanato de litio tiene un buen rendimiento en términos de seguridad, rendimiento a baja temperatura y vida útil. Se están realizando esfuerzos para aumentar la energía específica y reducir los costes.

Characteristic 4

Para garantizar el mejor rendimiento del pack de baterías, SmartPropel Para garantizar el mejor rendimiento del paquete de baterías, SmartPropel evaluará el material de batería de litio más adecuado según el campo de aplicación del cliente para el montaje del paquete de baterías. La célula de la batería es el núcleo del pack de baterías, la célula de la batería también influye mucho en el coste del pack de baterías ensamblado. Si se utiliza el paquete de baterías estándar normal tendrá un rendimiento normal, cuando se utiliza la célula de la batería de nivel B, incluso puede tener un alto riesgo de seguridad.

Como fabricante profesional de baterías de litio bien conocido, nunca comprometemos la calidad de las baterías para alcanzar el precio más bajo. Insistimos en ser responsables con nuestros clientes con alta calidad y duración batería de litio . Todas nuestras celdas para el paquete de baterías son de nivel Top A para vehículos eléctricos con todos los conjuntos de certificados. Las celdas de la batería son 100% probadas y surtidas antes de ser ensambladas. Con esta visión, nos hemos ganado una buena reputación en todo el mundo y hemos cooperado con más de 100 fábricas en el extranjero.

SmartPropel Obra original Escritora:Nancy