Stato dell'applicazione della nuova batteria energetica e analisi del suo sviluppo(II)

Litio Bbatteria

introduzione

Con la crescente attenzione alle questioni energetiche in tutto il mondo, una novità energia Le tecnologie delle batterie sono gradualmente diventate la massima priorità della ricerca scientifica e dello sviluppo industriale in vari paesi nel contesto della transizione energetica e dello sviluppo sostenibile. Dalle tradizionali batterie agli ioni di litio alle celle a combustibile a idrogeno più lungimiranti, alle batterie a flusso liquido, ecc., diversi tipi di batterie hanno mostrato un'ampia gamma di prospettive applicative nei campi dell'accumulo di energia e dei veicoli elettrici. Tuttavia, ce ne sono anche molti sfide e limitazioni, come la densità energetica, il ciclo di vita e i costi. Per promuovere meglio lo sviluppo di nuove fonti di energia, questa serie valuterà in modo esaustivo i vantaggi, gli svantaggi e gli scenari applicativi di ciascun tipo di nuova tecnologia delle batterie tradizionali, fornirà preziosi riferimenti e indicazioni per ricercatori, professionisti industriali, promuoverà l'innovazione continua in questo campo, e contribuire allo sviluppo sostenibile dell’energia globale.

articolo principale

La batteria agli ioni di litio è un tipo di batteria ricaricabile con alta densità di energia, bassa velocità di autoscarica e peso leggero, composta da elettrodo positivo, elettrodo negativo, elettrolita e diaframma, ecc., di cui sono costituiti l'elettrodo positivo e l'elettrodo negativo dei composti del litio. Nel campo dei veicoli a nuova energia, le batterie agli ioni di litio sono ampiamente utilizzate nei veicoli elettrici puri e nei veicoli elettrici ibridi plug-in, ad esempio, il Modello S, il Modello X, il Modello 3 di Tesla e altri modelli utilizzano batterie agli ioni di litio come alimentazione fonte, le batterie agli ioni di litio hanno un'elevata densità di energia e una lunga durata e possono fornire un'autonomia sufficiente per i veicoli elettrici puri e possono anche fornire un supporto di alimentazione efficiente per i plug-in hI veicoli ibridi possono anche fornire un efficiente supporto energetico. Negli ultimi due anni le batterie agli ioni di litio hanno iniziato a entrare anche nel campo dei carrelli elevatori elettrici, ad esempio: BYD ha lanciato i propri veicoli elevatori elettrici agli ioni di litio; anche altri produttori di carrelli elettrici come Linde stanno facendo progressi ^[1].

Le batterie al litio sono attualmente suddivise in batterie al litio manganese, batterie al litio ternarie e batterie al litio ferro. Le batterie al litio manganese sono relativamente economiche e hanno buone prestazioni di sicurezza; presentano evidenti vantaggi in ambienti a bassa temperatura e possono avere un'efficienza superiore al 90% se scaricati a meno 20°C. Tuttavia, le batterie al litio-manganese ad alte temperature non sono adatte per i carrelli elevatori elettrici. Tuttavia, le batterie al litio manganese hanno scarse prestazioni alle alte temperature, una durata di ciclo ridotta, una capacità paragonabile bassa e una scarica moltiplicativa scarsa, che le rende inadatte come batterie di avviamento. Il materiale della batteria ternaria è costoso e presenta scarse prestazioni di sicurezza. Al momento, l'industria cinese delle batterie non è matura nella padronanza di questo materiale, ma ha un'elevata capacità, un lungo ciclo di vita e buone prestazioni di scarica moltiplicativa. La batteria LiFePO4 ha molti cicli (circa 2500 volte), buone prestazioni alle alte temperature e capacità di scarica moltiplicativa; tuttavia, le sue prestazioni alle basse temperature sono scarse e le sue prestazioni superiori possono essere dimostrate nel campo dei veicoli elettrici.

Dalla Tabella 2-2 si può vedere che, rispetto alle batterie agli ioni di litio, lo svantaggio delle batterie al piombo è che l'energia specifica della batteria è bassa, la durata del ciclo è più breve e, allo stesso tempo, nella produzione e nell'uso di Durante il processo esiste la possibilità di causare inquinamento da piombo da metalli pesanti, ma presenta alcuni vantaggi in termini di costi di produzione, manutenibilità, efficienza di riciclaggio e prestazioni di sicurezza.

Tabella 2-2 Tabella comparativa dei parametri prestazionali principali della batteria al piombo e della batteria al litio

Riferimenti:

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