三元リチウム電池のサイクル寿命

エネルギーは社会科学技術開発の礎石です。現在、地球規模の公害の増加に伴い、省エネルギーと環境保護が社会開発の最優先事項となっています。現在、中国は環境保護を積極的に推進しており、いくつかの関連政策を導入しています。したがって、市場の環境保護はますます多くの機器を持っています。ガソリン車の削減、新エネルギー車の市場投入、宝物の充電などの製品はすべて環境にやさしいバッテリーです。つまり、リチウム電池、リチウム電池は、従来の鉛蓄電池と比較して、充電時間が短く、サイクル寿命が長く、省エネと環境保護があり、汚染がなく、軽量で、耐用年数が長いなどの特性があります。寿命が長いとのことですが、数年になるのでしょうか？

三元リチウム電池は、正極材料が3元のリチウム電池です。リン酸鉄リチウム結晶は化学的性質が安定しており、実際の使用では過充電や高温の場合でも熱くなったり爆発したりすることはありません。鉛蓄電池のサイクル寿命も500倍に達する可能性があり、三元リチウム電池のサイクル寿命は1000倍以上に達する可能性があり、鉛蓄電池のサイクル寿命をはるかに上回っています。

三元バッテリーの1000回のバッテリーサイクルで計算すると、バッテリーは3日で完全に充電および放電され、耐用年数は8。3年に達します。損失プロセスがあっても、7年以上に達する可能性があります。

鉛蓄電池の減価償却率は速く、定期的なメンテナンスが必要です。 ※長期使用期間は1年半以内です。対照的に、三元リチウム電池の寿命は、同じ条件下で7年に達する可能性があります。三元リチウム電池は広い動作温度に適応し、その電熱ピークは350°C-500°Cに達することができます。通常の鉛蓄電池と比較して、そのエネルギー貯蔵容量はより強く、その材料は比較的軽いです。

三元リチウム電池は、希土類金属や重金属を一切含まず、環境にやさしい電池です。新しいタイプのグリーンバッテリーです。ただし、三元リチウム電池には、低温環境での性能低下、同じ条件下での鉛蓄電池よりも容量が大きいなどの欠点もあり、マイクロ電池の開発には大きなギャップが必要です。

二次リチウム電池は、安定した出力電圧、高出力電圧、安定した性能、大容量、長寿命、広い動作温度範囲、優れた安全性と環境保護を備えているため、リチウム電池の将来の開発パスがあります。 。改善の余地はたくさんありますが、それ自体の欠陥を改善するという目標を達成するためには、継続的に調査する必要があります。

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リン酸鉄リチウム電池：正極材料としてリン酸鉄リチウムを使用するリチウムイオン電池を指します。コバルトなどの貴重な元素を含まないのが特徴です。原材料価格が安く、地球資源にリンや鉄が豊富に含まれており、給餌の問題はありません。動作電圧は中程度（3.2V）、単位重量あたりの容量は大きく（170mAh / g）、高い放電電力、急速充電、長いサイクル寿命、高温および高熱環境下での高い安定性。

利点現在市場に出回っているより一般的なコバルト酸リチウム電池やマンガン酸リチウム電池と比較して、リン酸鉄リチウム電池には少なくとも5つの利点があります。安全性が高く、耐用年数が長く、重金属やレアメタルがない（原材料コストが低い）、高速です。充電と広い動作温度範囲。

短所リン酸鉄リチウムには、タップ密度や圧縮密度が低いなどのパフォーマンス上の欠陥があり、リチウムイオン電池のエネルギー密度が低くなります。材料の準備コストとバッテリーの製造コストが高く、バッテリーの歩留まりが低く、一貫して性別が悪い。製品の一貫性が低い。知的財産の問題。

三元ポリマーリチウム電池：リチウムランタンマンガン酸化物（Li（NiCoMn）O2）の三元正極材料のリチウム電池が正極材料として使用されます。清華大学OuyangMinggaoによると：この調査で言及されている「3元」の資料は、通常、正極が三元で、負極がグラファイトであるという「三次元パワーバッテリー」を指します。実際の研究開発アプリケーションでは、正極が三元電極、負極がチタン酸リチウム（一般に「チタン酸リチウム」として知られている）であり、その性能は比較的安全で長寿命であり、一般的な「3元の材料」とは言えません。

利点三元リチウム電池は、通常のコバルト酸リチウムよりも高いエネルギー密度と優れたサイクル性能を備えています。現在、式の継続的な改善と完全な構造により、バッテリーの公称電圧は3.7Vに達し、容量はコバルト酸リチウムバッテリーのレベルに達したか、それを超えています。

短所三元材料パワーリチウム電池は、ニッケルコバルトアルミニウムの高温構造、高温安全性の悪さ、およびpHのために、主にニッケル-コバルト-アルミニウムリチウム電池、ニッケル-コバルト-マンガンリチウム電池などを含む。値が高すぎるため、モノマーは平坦です。これは危険を引き起こし、現在コストがかかります。

対照的に、三元ポリマーリチウム電池はリン酸鉄リチウム電池よりも品質が優れていますが、なぜその開発が妨げられているのですか？新エネルギー車の開発の鍵は、モバイルデジタル製品の鍵でもあります-バッテリーの開発。自動車産業関連業界だけでなく、全分野の科学研究者の追求において、バッテリー技術が安全な状況で消費者の高まるニーズに確実に対応できるようにする方法。

新エネルギー車の購入に関しては、ほとんどの消費者が初めて「政策譲歩」について考えるかもしれません。これは少し恥ずかしいことですが、それは確かにかなり本当の理由です。国内の販売環境では、「環境保護」という長期的な使命だけでなく、新エネルギー車が状況を切り開く必要があります。販売価格とメンテナンスコストの点での新エネルギー車の利点は、実際、この段階でまだ自動車ベースのコストを使用しているほとんどの消費者を魅了しています。

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しかし、一部の消費者は、新エネルギー車のさまざまな自然発火イベントに圧倒されるため、何らかの理由で新エネルギー車への好奇心を止める可能性があります。そして、これが私が今日この記事を書いた理由です。新エネルギー車の基本、つまりエネルギーモジュールの長所と短所を理解していないことを知っておく必要があります。使用中に注意する必要があることを理解していない場合は、時間を購入するのと同じです。爆弾。

リン酸鉄リチウム電池：成熟しているが十分ではない

リン酸鉄リチウム電極材料は、現在最も安全なリチウムイオン電池のカソード材料であり、そのサイクル寿命は2000倍以上です。標準充電（5時間レート）を使用して、2000サイクルを達成し、産業の成熟度を高めることができます。結果として生じる価格のしきい値と技術の低下により、多くのメーカーはさまざまな理由でリン酸鉄リチウム電池を使用するようになりました。新エネルギー車の台頭は、リン酸鉄リチウム電池と切っても切れない関係にあると言えます。

しかし、リン酸鉄リチウム電池には、ナノサイズでカーボンコーティングされていても、低温性能が悪いという致命的な欠点がありますが、この問題は解決されていません。研究によると、容量が3500 mAhのバッテリーは、-10°Cの環境で動作した場合、100回未満の充電と放電のサイクルの後、電力は急激に500 mAhに減衰し、基本的に廃棄されます。これは、広大な領土と冬の比較的低温の中国にとって、確かに良いことではありません。

さらに、材料の準備コストとバッテリーの製造コストが高く、バッテリーの歩留まりが低く、一貫性が低いため、多くの純粋な電気自動車の耐久性が公称値に達しないことも重要な理由です。 。したがって、中国にはかなりの数の新エネルギー車（純粋な電気自動車かハイブリッド電気自動車か）、またはさまざまな理由でリン酸鉄リチウム電池を選択する比較的安価な新エネルギー車がいくつかあることがわかります。リン酸鉄リチウム電池の使用は、新エネルギー車の大量生産と普及のための消えない基盤であると言えます。

対照的に、三元ポリマーリチウム電池はリン酸鉄リチウム電池よりも品質が優れていますが、なぜその開発が妨げられているのですか？

三元高分子リチウム電池：落ち着きのなさの未来

三元ポリマーリチウム電池とは、正極材料にニッケルコバルトマンガン水素化物（Li（NiCoMn）O2）の三元正極材料を使用し、ニッケル塩である三元複合正極材料前駆体製品を使用するリチウム電池を指す。 、コバルト塩、マンガン塩。原料として、ニッケル-コバルト-マンガンの比率を実際のニーズに合わせて調整することができます。三元リチウム電池はエネルギー密度が高いですが、安全性が疑われることがよくあります。

その理由は、両方の材料が一定の温度に達すると分解しても、三元リチウム材料は約200度の低温で分解し、リン酸鉄リチウム材料は約800度であるためです。また、三元リチウム材料の化学反応が激しくなり、酸素分子が放出され、高温の作用で電解質が急速に燃焼し、連鎖反応が起こります。簡単に言えば、三元リチウム材料はリン酸鉄リチウム材料よりも発火する可能性が高いです。ただし、完成品となった電池ではなく、素材を指していることに注意してください。

三元リチウム材料にはそのような安全上の問題があるため、メーカーも事故の方向性を阻止しようとしています。三元リチウム材料の容易な熱分解特性によると、メーカーは過充電保護（OVP）、過放電保護（UVP）、過熱保護（OTP）、および過電流保護（OCP）で多くの問題を抱えています。 ）。したがって、自然発火事件は、単に食品を浪費するのではなく、これらのリンクにおける製造業者の機能が整っているかどうかに関するものでなければなりません。

では、これら2つのバッテリーの現在の使用法は何ですか？データのセットに焦点を当てましょう。昨年11月のリン酸鉄リチウム電池の電気バスの設備容量は64.9％であり、三元リチウム電池の設備容量は27.6％に過ぎませんでした。対照的に、純粋な電気乗用車市場では、昨年11月の三元リチウム電池の設備容量は76％を超えました。

三元リチウム電池自体のエネルギー密度が高いという利点は、将来の自動車の新しいエネルギー貯蔵装置として生まれるべきであることがわかります。関連するセキュリティインシデントが発生した今、新エネルギー車の人気がまだ揺籃期にあるとき、それは良いことです。市場を掌握し、政策支援を得るという二重の目標を達成するために、多くの新エネルギー車関連企業は、技術的要件を緩和し、長期間の繰り返し使用に耐えられない大量生産されたエネルギー部品を持っています。車が働く環境は過酷です。これらの部品を長期間使用すると、必然的に安全事故の原因が大幅に増加します。

したがって、工業情報技術部機器部長の張翔武氏は、三元リチウム電池バスの安全性能に関する評価を行ったと考えられる。政策レベルから基準を定義することは、関連する州の部門の意図です。業界標準の出現を促進するため。消費者向けであろうとメーカー向けであろうと、将来的には非常に前向きな意味を持ちます。したがって、インターネット上で三元リチウム電池の安全事故のニュースを一方的に見る必要はなく、材料は危険であり、鍵はしっかりと管理する方法です。

さまざまなタイプの新エネルギー車用バッテリー：均一な要件

バッテリーについてお話しした後、新エネルギー車の状況について、車両におけるバッテリーの役割を簡単に紹介する必要があると思います。結局のところ、純粋な電気自動車を購入する消費者はまだ少数であり、より多くの友人がハイブリッド車を心配しています。ハイブリッド車は、通常のハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、長距離ハイブリッド車の3種類に分類できます。

上記の3種類の車では、バッテリー容量の小さいものから大きいものへの配置は、通常のハイブリッド車<プラグインハイブリッド車≤拡張範囲ハイブリッド車です。通常のハイブリッド車のバッテリーは充電式ではなく、始動と急加速に使用されます。プラグインハイブリッド車のバッテリーは、通常のハイブリッド車のバッテリーに基づいて容量が増加し、充電可能であり、加速と燃費が向上しています。能力;一方、拡張ミックスハイブリッドカーのエンジンは、モーターを駆動して発電するために使用され、純粋な電気自動車に傾倒しています。

これらの3つのハイブリッド車モデルには、それぞれ長所と短所があります。この段階では、主力も通常のハイブリッドパワーとプラグインハイブリッドパワーに基づいています。 3台のハイブリッド車の特性はバッテリー寿命と作業環境に共通しているため、消費者はハイブリッド車のモデルに関係なく、バッテリーの材質や環境などの関連パラメーターに注意を払う必要があります。また、最高の作業条件など。同時に、メーカーは、安全で効率的な使用を保証するために、設計プロセス中にバッテリーの品質と関連するセキュリティ設定を厳密に管理する必要があります。

新エネルギー車の開発の鍵は、その経験が従来の内燃エンジン車に匹敵するか、それを超えることができるかどうか、そして購入とアフターセールスのリンクにより良い利点があるかどうかです。私の意見では、新エネルギー車の開発の鍵は、モバイルデジタル製品の開発、つまりバッテリーの開発の鍵でもあります。バッテリー技術が安全な状況で消費者の高まるニーズに確実に対応できるようにする方法は、自動車業界関連の業界関係者だけでなく、あらゆる分野の科学研究者の追求でもあります。