Status da aplicação de novas baterias de energia e sua análise de desenvolvimento (II)

Lítio Bbateria

Introdução

Com a crescente atenção às questões energéticas em todo o mundo, novas energia as tecnologias de baterias tornaram-se gradualmente a principal prioridade da investigação científica e do desenvolvimento industrial em vários países no contexto da transição energética e do desenvolvimento sustentável. Desde baterias tradicionais de íons de lítio até células de combustível de hidrogênio mais inovadoras, baterias de fluxo líquido, etc., diferentes tipos de baterias têm mostrado uma ampla gama de perspectivas de aplicação nas áreas de armazenamento de energia e veículos elétricos. No entanto, também há muitos desafios e limitações, como densidade de energia, ciclo de vida e custo. Para melhor promover o desenvolvimento de novas fontes de energia, esta série avaliará de forma abrangente as vantagens, desvantagens e cenários de aplicação de cada tipo de nova tecnologia de bateria convencional, fornecerá referências e orientações valiosas para pesquisadores, profissionais industriais, promoverá a inovação contínua neste campo, e contribuir para o desenvolvimento sustentável da energia global.

artigo principal

A bateria de íon de lítio é um tipo de bateria recarregável com alta densidade de energia, baixa taxa de autodescarga e peso leve, que consiste em eletrodo positivo, eletrodo negativo, eletrólito e diafragma, etc., dos quais o eletrodo positivo e o eletrodo negativo são feitos de compostos de lítio. No campo de veículos de nova energia, as baterias de íons de lítio são amplamente utilizadas em veículos elétricos puros e veículos elétricos híbridos plug-in, por exemplo, o Modelo S, Modelo X, Modelo 3 e outros modelos da Tesla usam baterias de íons de lítio como energia fonte, as baterias de íon-lítio têm uma alta densidade de energia e uma longa vida útil, e podem fornecer alcance suficiente para veículos elétricos puros, e também podem fornecer suporte de energia eficiente para plug-in hveículos híbridos também podem fornecer suporte de energia eficiente. As baterias de íons de lítio também começaram a entrar no campo das empilhadeiras elétricas nos últimos dois anos, por exemplo: a BYD lançou seus próprios empilhadeiras elétricas de íons de lítio; outros fabricantes de empilhadeiras elétricas, como a Linde, também estão em processo de avanço ^[1].

As baterias de lítio são atualmente divididas em baterias de lítio-manganês, baterias ternárias de lítio e baterias de ferro-lítio. As baterias de lítio-manganês são relativamente baratas e apresentam bom desempenho de segurança; eles têm vantagens óbvias em ambientes de baixa temperatura e podem ter mais de 90% de eficiência quando descarregados a menos 20°C. No entanto, as baterias de lítio-manganês com altas temperaturas não são adequadas para empilhadeiras elétricas. No entanto, as baterias de lítio-manganês têm baixo desempenho em altas temperaturas, baixo ciclo de vida, baixa capacidade comparável e baixa descarga multiplicadora, o que as torna inadequadas como baterias de partida. O material da bateria ternária é caro, com baixo desempenho de segurança. Atualmente, a indústria chinesa de baterias não está madura no domínio deste material, mas possui alta capacidade, longo ciclo de vida e bom desempenho de descarga multiplicadora. A bateria LiFePO4 tem muitos ciclos (cerca de 2.500 vezes), bom desempenho em altas temperaturas e capacidade de descarga multiplicativa; no entanto, seu desempenho em baixas temperaturas é ruim e seu desempenho superior pode ser demonstrado na área de veículos elétricos.

Na Tabela 2-2, pode-se observar que as baterias de chumbo-ácido em relação às baterias de íon-lítio, a desvantagem é que a energia específica da bateria é baixa, o ciclo de vida é mais curto e, ao mesmo tempo, na produção e uso de No processo existe a possibilidade de causar poluição por chumbo por metais pesados, mas apresenta certas vantagens em custos de produção, facilidade de manutenção, eficiência de reciclagem e desempenho de segurança.

Tabela 2-2 Tabela de comparação dos principais parâmetros de desempenho da bateria de chumbo-ácido e da bateria de lítio

Referências:

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