リチウム三元対リン酸鉄リチウム

2015年2月16日、科学技術省は、2015年末に到達するエネルギー密度である「新エネルギー車キー固有実施計画（ドラフト）の国家キー研究開発計画」、自動車用パワーバッテリーの明確な要件を発表しました。 200wh / kg。しばらくの間、無数の人々に三元資料を見てもらいましょう。

リチウムイオン電池では、アノード容量の違いにより、アノード材料がバッテリーのエネルギー密度の主なボトルネックに影響を与えることがよくあります。そのため、リチウムイオン電池の正極材料を使用することで、その特性も多少の違いがあります。 4つの一般的なカソード材料があり、それぞれ酸性リチウムコバルト酸リチウムとニッケルです。リチウムマンガン酸のスピネル構造;リン酸鉄リチウムのかんらん石構造;そして三元素材。

三元素材とは何ですか？名前が示すように、三元材料は、共晶複合電極材料の3つの電極材料です。理論的には、各タイプの電極材料の特性と利点があります。最も一般的なのはNCAとスライディングです。

NCAは、リチウムニッケルおよびコバルトアルミネートを指します（<ahref = who's future：三元リチウムおよびリチウム鉄リン酸塩の戦い "SRC =" http://www.ofweek.com/Upload/plainimages/0Angela/0311/01/image001。 jpg "/>）三元材料。これは、見つかったニッケル酸リチウム（将来：三元リチウムとリン酸鉄リチウムの戦い）材料に由来します。バッテリー容量は高く、対応する安定性はこの時点で劣っています。一部のアルミニウムがあります。 、その構造を安定させるため。（誰が将来：三元リチウムとリチウム鉄リン酸塩の戦い）の一般的な式。厳密な意味で、NCAは3元の材料、修正された二元材料に属していない可能性があります。TeslaModelSはバッテリーで使用されます。

スライドは三元材料の主流であり、今後の開発動向でもあると考えられています。スライディングとは、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム（将来：三元リチウムとリチウム鉄リン酸塩の戦い）の三元材料を指します。ニッケル、コバルト、マンガンのパーセンテージを展開することにより、さまざまな電極特性が得られます。

未来は誰ですか：三元リチウムとリン酸鉄リチウム

現在、国内ルートは依然としてリン酸鉄リチウムを優先しています。リン酸鉄リチウムは、サイクル安定性が高く、低コストです。その理論上のエネルギー密度は約160wh / kgです。現在、BYDモノマー電池のエネルギー密度は130wh / kgに達しています。ほぼ天井のエネルギー密度に達します。もちろん、研究者は多くの仕事をすることのリチウム鉄リン酸塩電池の性能をさらに改善するために。たとえば、ドーピング後の元または複数のイオンは、120 mAh / gを超える、より高い容量、1cの放電比容量を受け取りました。しかし、比エネルギーを改善しても、他の材料の安定性、安全性、材料のコスト、複雑ななどの一連の問題の処理技術と比較して、バッテリーのエネルギー密度を改善することはできませんが、まだ解決されていないことに注意してください。したがって、これらのエキサイティングな実験データは、製品パラメータになりたい場合、まだかなり長い道のりがあります。

リチウム酸リチウム鉄欠乏症、より多くの企業が三元材料に注意を払い始めました。リン酸鉄リチウムの製造業者のほとんどは、3元の材料の開発に細心の注意を払い始めています。それらのいくつか（Tianjin Lishen、Caticリチウム電気など）は、リチウム電池の三元材料生産のバッチを開始しました。

三元材料の理論と理論値のエネルギー密度を考えると、リン酸鉄リチウムよりもはるかに楽観的です。現在、実際の製品パラメータは？ JCSによるNCA / C 45 ahバッテリーの生産量は、151 mAh / kgよりもエネルギー密度が高く、リン酸鉄リチウムよりも高いですが、2015年の目標からはまだかなり離れています。中国では3元までの材料が遅れて始まり、外国の技術レベルには大きなギャップがあります。同時に、知的財産の障壁を回避することも問題を考慮することです。材料とリン酸鉄リチウムのいくつかのパラメータの後の3元について議論し、著者は彼の見解について話します：

高エネルギーにとって、高性能の追求は、技術開発の必然的な方向性です。三元材料が発行する「ドラフト」がなくても、2015年の電極材料の重要な方向性です。リン酸鉄リチウム、コバルト酸リチウムは、生産だけでなく、将来的にも驚きはありませんでしたが、また、あまり多くの「ストーリー」はありません。したがって、企業、大学、研究機関、金融機関は、それぞれの利益のために、3元への物的資源は避けられません。

市場のためだけに、電気自動車の範囲を拡大するのに比べて、3元で使用される材料に関心があるかもしれません。自動車が高価になると、バッテリーの寿命が短くなり、安全性が低下します。現在の国内消費者の需要に対して、30％または50％の範囲が増加しているため、まだ十分ではありません。性能だけでなく、鉛蓄電池がその最良の例です。彼は十分に安価で安定しているため、エネルギー密度は非常に低く、サイクル寿命も長くはありませんが、しっかりと投げることの優位性は静かに二次電池に座ります電池。完全に市場志向の後の三元材料は、リン酸鉄リチウム電池の市場シェアに影響を与えるに違いありませんが、著者は、2つの技術が長い間存在すると考えています。精製の将来の市場でのアプリケーションとして、さまざまな技術が「変化」し、それぞれの分野の君主の土壌です。

未来は誰ですか：三元リチウムとリン酸鉄リチウム

パナソニック三元電池

今のところ、燃料車と比較すると、バッテリー技術がなくても、パワーバッテリーの要件を実際に満たすことができます。政策目標が2015年に達した後でも三項資料？グラフェン材料または高濃度リチウムマンガン層材料を期待していますか？技術の発展には終わりがありませんが、技術の進歩には十分な時間が必要です。テクノロジーの飛躍的進歩がテクノロジー革命を引き起こす可能性があることは否定しませんが、これを期待することはできません。技術開発では、「人間の状況では、人間は提案し、神は処分する」という古いことわざで、この適切なことを説明します。どちらも主観的な決意を持っている必要があり、客観的な法律を完全に尊重したいと考えています。誰かが尋ねるとき、三元材料は市場の需要を満たすことができます、私はそれを見るとしか言えません。

ボトルネック期間に関して、著者が想定したあらゆる種類の電極材料技術：リチウムイオン電池の寿命が終わります。電気自動車の問題を解決すれば、新しい電気化学システム、新しいバッテリー技術を期待する。それで問題は、最初に電気自動車を開発する技術を持っていることであり、まだ電気自動車のバッテリー技術を開発することです。これは問題の解決策ではありません。しかし、触媒効果の市場が存在する場合、それは間違いなく良いことです。豚は必ずしも飛ぶことができるとは限りませんが、鳥の風が吹くと楽になりますが、頭上を飛ぶことはありません。トヨタは技術開発の事例を学ぶ価値があります。ニッケル水素電池のハイブリッド技術に基づいて、電気神話の市場を構築すると同時に、FCV技術を研究し、2015年に市場に投入しました。これは、新技術開発の成功の有無は、2つのエッセイではないことを示唆しています。または解決する2つの特許。市場を完全に理解すると同時に、存続、継続的な変革のための国内の中小企業の発展のための新しいバッテリーシステムなど、維持するのに十分なリソースを持っている必要があります。 「やること」、「やること」、「できること」、「やること」の問題をどのように解決するかが、テクノロジー自体の優先事項である可能性があります。

リチウム電池技術の本質

【オリジナルXCARテクノロジー】

電気自動車といえば、ガソリンを燃やして車を運転するのではないことは誰もが知っています。しかし、あなたはこれらの車が車を運転するためにバッテリーに依存することを知っていますか？これらのバッテリーの長所と短所は何ですか？今のところ、電気自動車（EV）のバッテリーには、主に鉛酸バッテリー、リン酸鉄リチウムバッテリー、リチウムバッテリー、硫黄ナトリウムバッテリー、ニッケルカドミウムバッテリー、その他の従来のバッテリーが含まれ、もちろん、科学技術の未来を表しています。燃料電池や新しいタイプの液体電池など、さまざまな違いの性能によって引き起こされるそれらの長所と短所はかなり大きいです。この記事では、電気自動車のバッテリーを紹介します。

車両

1、リン酸鉄リチウム電池

リン酸鉄リチウム電池は、リチウムイオン電池のアノード材料としてリン酸鉄リチウムを使用することを指します。リチウムイオン電池のアノード材料は、主にコバルト酸リチウム、リチウムマンガン酸リチウム、ニッケル、三元材料、リン酸鉄リチウムなどを有する。コバルト酸リチウムは、現在、リチウムイオン電池のカソード材料の大部分である。リン酸鉄リチウムもリチウムイオン電池の1つです。相対的な鉛蓄電池、リン酸鉄リチウム電池の充電および放電効率。

電気自動車のバッテリー

その主な利点は、高い安全性能、長い耐用年数、高温性能が良好、大容量、メモリー効果なし、軽量、環境保護です。通常の鉛蓄電池の電池使用年数は1年から1。5年で、リン酸鉄リチウム電池の寿命理論は7年から8年になります。使用する電荷が増えると増加することもあり、電荷を入れる必要はありません。最大の利点は、重金属を一切含まず、完全に無毒であるということです。

電気自動車のバッテリー

その欠点は、エネルギー密度が低く、材料費と製造費の準備が高く、電池の歩留まりが低く、一貫性が低いことです。しかし、その利点は明らかにその欠点よりも大きいです。

電気自動車のバッテリー

車

主にBYD電気自動車、Dongfeng Fengshen tang、TengポテンシャルE30、JianghuaiおよびYue iEV4、一般的な帆Springo、長く快適な純粋な電気、roewe 550プラグインなどのモデルに使用されます。例：BYDqin全電気範囲70 km、13KWHのリン酸鉄リチウムバッテリーパック容量。BYDドンのバッテリー容量は確かに13KWHを超えます。BYDドンのバッテリーUSESは、独立した知的財産権を持つBYDリン酸鉄リチウムバッテリーです。テンポテンシャル電気自動車の環境収容力は47.5kWhのリン酸鉄リチウム電池で、航続距離は300kmです。

2、リチウム電池

リチウム電池は、リチウム金属またはリチウム合金のアノード材料の一種であり、水電池の電解液を使用しています。最初に発見されたリチウム電池は、主に充電と放電に対するREDOX反応を通じて、偉大な発明家であるトーマスエジソンでした。

その主な利点は、エネルギーが高く、長寿命、高定格電圧、高電力耐久性、低自己放電率、軽量、高温および低温、強力な適応性、グリーン環境保護の特性であるということです。 6年で最大の耐用年数を持ち、使用中に有害物質を生成せず、水を消費する必要がありません。エネルギーと重量についても他のセルよりもはるかに優れており、現在は電気自動車のバッテリーの主流となっています。

その欠点は、セキュリティが低く、大電流放電ではなく、高価で、要件が高く、使用条件の制限が高く、高温と低温で使用すると大きな危険が生じることです。リチウム電池のせいでテスラが焼けていたリチウム電池など。

現在使用されているのは、テスラフォックスEVモデル、フォード、日産リーフなどのメインモデルです。たとえば、電気バージョンはフラットリチウムバッテリーを使用し、バッテリーは約160kmの距離でフォックス電気バージョンをもたらします。バッテリーパックのTeslaModelSには、7000近くのバッテリーが含まれ、リチウムイオンバッテリーは16の独立したバッテリーモジュールを形成し、内部構造は非常に複雑です。

ニッケル水素電池と高鉄電池を詳細に解釈

3、ニッケル水素電池

Ni-mh電池は、正の活物質は主にニッケル陰極で作られています活物質は主に一種のアルカリ電池から作られた水素吸蔵合金で構成されています。 Ni-Mh電池は、1960年に開発された新しい種類のグリーン電池であり、その創設者はスタンフォード大学で独学で学んでいます。

その主な利点は、大電流放電に適応できることです。その場合のより高い電力出力要件に適用できます。そのエネルギー密度はより大きく、走行距離の範囲が広がります。ニッケル水素電池はスムーズに放電し、発熱量は少ないです。

これは「メモリー効果」の主な欠点です。つまり、循環充電と放電の減衰の過程でバッテリー容量が現れ、過度の充電または放電がバッテリー容量の損失を悪化させる可能性があります。そのため、ベンダーの場合、ニッケル水素電池制御システムは、容量の減衰速度を低下させるために、総容量の特定の割合内で人工的に制御された電池の充電と放電の間隔など、セット内の過度の充電と放電を回避するために率先して取り組みます。

現在、トヨタプリウスの主な用途はgm EV1です。たとえば、ニッケル水素電池の寿命は数百万キロメートルに達する可能性があるトヨタプリウスは、プリウスのタクシー運転によって結果が確認されています。 GmEV1はgmの最初の電気自動車です。 1回の充電での最大平均距離である約144kmも、電力が弱くはありません。

4、高鉄電池

現在、鉄電池の国際的な研究開発は主に2種類あります。1種類は高鉄電池です。リチウム鉄電池（リン酸鉄リチウム電池）の一種です。高速レールは安定した合成鉄電池であり、高エネルギー密度、小容量、軽量、長寿命を実現する高鉄電池の正極材として使用できます。 、汚染のない新しい化学電池。技術的な問題により、現在、国際的な高鉄電池ではベーシックがボックスと見なされています。

車

それは、少量、軽量、長寿命、無公害の主な特徴です。貯水池の出力電圧が大量の場合、安定した放電。バッテリーは完全に無公害で、リサイクルする必要はありません。特に鉄やアルミの素材が必要なのはとても豊富です。

電気自動車のバッテリー

プロセス要件が非常に高いことは、高鉄電池製造プロセスの主な欠点です。保持が悪いと、電池に小さな問題が多く発生し、鉄電池の価格が高くなります。

主な用途モデル：e6、BYD F3DM例：e6は、衝撃試験などの高温高圧後の高速バッテリーを使用し、安全性能は非常に良く、短絡爆発の可能性は高くありません。エネルギーサプリメントに関しては、e6は220 vの商用電源の低速充電、3 cの充電用の急速充電、15分間は80％のバッテリーで充電できます。その総ストロークは300キロに達することができます。また、100kmのBYDF3DM電気範囲では、多くの実験で、高い鉄電池容量と優れたセキュリティが実証されています。

将来のバッテリー新技術分析

5、コンデンサー、バッテリー

分極電解質を使用したエネルギー貯蔵は、一種の二重層静電容量に属します。エネルギー貯蔵プロセスは化学反応を起こさないため、エネルギー貯蔵プロセスは可逆的です。このスーパーキャパシタにより、数十万回の充電と放電を繰り返すことができます。

充電と放電の繰り返し量が数十万回（従来の化学電池は数百から数千回）であるという利点があり、寿命は化学電池よりもはるかに高くなります。高電力密度の充電および放電中のスーパーキャパシタ、モーメントは多くのエネルギーを送り出すことができ、より広い車両の電力需要を満たすことができます。作業環境、通常は屋外温度40℃〜65℃に適応する能力が優れているため、安定した作業が可能です（従来のバッテリーは通常-20℃〜60℃です）。

最大の欠点は、エネルギー密度が非常に低いことです。エネルギー密度とは、特定の空間にある高品質の材料または蓄積されたエネルギーのサイズを意味します。＃5たとえば、mAhの場合、エネルギー密度が高いほど、充電式電池を使用することがよくあります。リチウムイオン電池よりも超静電容量はエネルギー密度が低く、その用途は多くの分野で制限されていました。

現在、彼の主な用途はシステムであり、軍用車両が始動し、少量の公共交通機関車両は、ファミリーカーの電源として使用できるかどうかについても、エネルギー密度などの問題に対する突破口が必要です。例：マツダでは、ここにI-エネルギー貯蔵装置のELOOP（ブレーキエネルギー回収システム）は容量バッテリーです。

6、燃料電池

燃料電池（燃料電池）は、燃料と酸化剤の化学エネルギーに直接存在する一種の電気エネルギー発電装置です。燃料と空気は燃料電池に送られ、電気は素晴らしく生産されました。外から見ると、電池のように陰極や電解質などがありますが、本質的には「貯蔵」ではなく「発電所」です。

その主な利点は、高いエネルギー変換効率、柔軟な設置場所、負荷応答速度、動作品質です。強い負荷容量など。燃料電池のコストが高い、炭化水素燃料を直接使用できない、水素貯蔵技術が限られている、水素燃料インフラが不十分であるなどの欠点があります。

主なアプリケーションモデルは、日本のホンダFCV、トヨタミライです。必要な時間はわずか3分で、燃料噴射時間の範囲は平均で700km程度に達する可能性があります。現在、日本は燃料電池を強力に支援しています。

コメントの編集：電気自動車のバッテリーは、電気自動車の開発の中核部分です。上記からわかる記事、さまざまな種類の電気自動車のバッテリー、それぞれの種類には独自の長所と短所があります。この紹介を通して、彼らが電気自動車をより深く理解するのを助けることができることを願っています。電気自動車のバッテリーの最大の問題は、充電時間が長く、貯蔵容量が少ないことです。最近のグラフェンリチウムバッテリーの出現は、これらの障害を突破する可能性があります。充電時間と時間通りに、対応する範囲も改善されます。

3元は電池材料をストックします

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リチウム電池ストック：

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