فهم سريع لخصائص ومعلمات ست بطاريات ليثيوم مشتركة (6/6)

الليثيوم النيكل والكوبالت الليثيوم (LiNiCoAlO2 أو NCA)

لقد تم استخدام بطاريات النيكل النيكل والنيكل والكوبالت منذ عام 1999. لها طاقة خاصة عالية ، طاقة محددة جيدة وعمر خدمة طويل ، والتي تشبه NMC. أقل المرغوب فيه هي السلامة والتكلفة. يلخص الشكل 11 ست ميزات أساسية. NCA هو مواصلة تطوير أكسيد النيكل الليثيوم. مضيفا الألومنيوم يعطي البطارية الاستقرار الكيميائي أفضل.

_

الشكل 11: مخطط العنكبوت من NCA.

تجعل الطاقة العالية وكثافة الطاقة وحياة الخدمة الجيدة NCA مرشحًا لنظام الطاقة EV. التكاليف المرتفعة والأمن الهامشي لها آثار سلبية.

جدول التلخيص

الليثيوم النيكل والكوبالت الليثيوم: الكاثود LiNiCoAlO2 (9 ٪ شركة) ، أنود الجرافيت

اختصار: NCA أو الليثيوم الألومنيوم. ابتداء من عام 1999

القيمة الاسمية للجهد هي 3.60 فولت ؛ نطاق التشغيل النموذجي هو 3.0-4.2V

طاقة محددة (القدرة) 200-260 واط / كجم ؛ من المتوقع أن تصل إلى 300 واط / كجم

الشحن (معدل C) 0.7C ، شحن إلى 4.20V (معظم البطاريات) ، شحن نموذجي لمدة 3 ساعات ، يمكن شحن بعض البطاريات بسرعة.

التفريغ (معدل C) 1C نموذجي ؛ قطع 3.00 فولت ؛ ارتفاع معدل التفريغ سيقصر عمر البطارية

دورة الحياة 500 (حسب عمق التفريغ ، درجة الحرارة)

القيمة النموذجية للهروب الحراري هي 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت). سوف تهمة عالية تؤدي إلى هارب الحرارية.

التطبيقات: المعدات الطبية ، الصناعة ، تجميع الطاقة الكهربائية (تسلا)

تلاحظ تشبه الليثيوم الكوبالت. بطارية الطاقة.

الجدول 12: خصائص الليثيوم النيكل والكوبالت الليثيوم

تيتانات الليثيوم (Li4Ti5O12)

منذ الثمانينات من القرن الماضي ، أصبحت بطاريات أنود تيتانات الليثيوم معروفة. يستبدل تيتانات الليثيوم الجرافيت في أنود بطاريات أيونات الليثيوم النموذجية ، وتشكل المادة بنية الإسبنيل. يمكن أن يكون الكاثود منجنيز الليثيوم أو NMC. جهد البطارية الاسمي لتيتانات الليثيوم هو 2.40 فولت ، والذي يمكن أن يشحن بسرعة ويوفر تيار التفريغ العالي 10C. يقال أن عدد الدورات أعلى من عدد بطاريات الليثيوم أيون التقليدية. تيتانات الليثيوم آمنة ولها خصائص تصريف ممتازة في درجة حرارة منخفضة. يمكن أن يحقق قدرة 80 ٪ في - 30 درجة مئوية (- 22 درجة فهرنهايت).

LTO (عادة Li4Ti5 O12) ليس له سلالة صفرية ، ولا يوجد فيلم SEI ولا يوجد طلاء للليثيوم أثناء الشحن السريع وشحن درجات الحرارة المنخفضة ، لذلك يتمتع بأداء أفضل لتفريغ الشحن من أنود Li-ion التقليدي المشترك والأنود الغرافيتي. الاستقرار الحراري في درجات حرارة عالية هو أيضا أفضل من أنظمة أيونات الليثيوم الأخرى ؛ ومع ذلك ، البطاريات غالية الثمن. الطاقة المحددة منخفضة ، فقط 65Wh / kg ، وهو ما يعادل NiCd. تيتانات الليثيوم المشحونة إلى 2.80V وتفريغها إلى 1.80V في نهاية التفريغ. ويبين الشكل 13 خصائص بطاريات تيتانات الليثيوم. الاستخدامات النموذجية هي أنظمة نقل الطاقة الكهربائية ، UPS ومصابيح الشوارع الشمسية.

_

الشكل 13: خريطة العنكبوت من تيتانات الليثيوم.

titanate الليثيوم لديه سلامة ممتازة ، وأداء درجات الحرارة المنخفضة والحياة. تبذل الجهود لزيادة الطاقة المحددة وخفض التكاليف.

جدول التلخيص

تيتانات الليثيوم: يمكن أن يكون أكسيد مانجانات الليثيوم أو NMC ؛ Li4Ti 5O12 (تيتانات) الأنود

اختصار: LTO أو Li-Titanate ، بدأ البيع حوالي عام 2008.

الجهد القيمة الاسمية 2.40 فولت. نطاق التشغيل النموذجي 1.8-2.85V ؛

طاقة محددة (القدرة) 50-80Wh / كجم

الشحن (معدل C) 1C نموذجي ؛ أقصى 5C ، شحن إلى 2.85V

التفريغ (معدل C) 10C ممكن ، 30C 5S نبض ؛ LCO / LTO قطع الجهد 1.80V

الحياة الدورية 3000-7000

هارب حراري: أكثر بطاريات الليثيوم أيون أمانًا

التطبيق: UPS ، تجميع الطاقة الكهربائية (Mitsubishi i-MiEV ، Honda Flight EV)

مصباح الشارع الشمسية

ملاحظة: عمر طويل ، شحن سريع ، نطاق درجة حرارة عريض ، طاقة محددة منخفضة وسعر مرتفع. أسلم بطارية ليثيوم أيون.