Introduction:
Piles ternaires au lithium etbatteries au lithium fer phosphatesont les deux principaux types de batteries au lithium actuellement largement utilisées dans les véhicules électriques, les systèmes de stockage d’énergie et autres appareils électroniques. Mais avez-vous compris leurs caractéristiques et leurs différences ? Leur composition chimique, leurs caractéristiques de performance et leurs domaines d'application sont très différents. Apprenons-en davantage à leur sujet avec Heltec.
Composition du matériau :
Batterie au lithium ternaire : le matériau de l'électrode positive est généralement de l'oxyde de nickel-cobalt-manganèse (NCM) ou de l'oxyde de nickel-cobalt-aluminium (NCA), qui est composé d'oxydes de nickel, de cobalt, de manganèse ou de nickel, de cobalt, d'aluminium et d'autres éléments métalliques, et le négatif l'électrode est généralement en graphite. Parmi eux, le ratio de nickel, cobalt, manganèse (ou aluminium) peut être ajusté en fonction des besoins réels.
Batterie au lithium fer phosphate : le lithium fer phosphate (LiFePO₄) est utilisé comme matériau d'électrode positive, et le graphite est également utilisé pour l'électrode négative. Sa composition chimique est relativement stable et elle ne contient pas de métaux lourds ni de métaux rares, ce qui est plus respectueux de l'environnement.
Performances de charge et de décharge :
Batterie au lithium ternaire : vitesse de charge et de décharge rapide, peut s'adapter à une charge et une décharge à courant élevé, adaptée aux équipements et aux scénarios ayant des exigences élevées en matière de vitesse de charge, tels que les véhicules électriques prenant en charge une charge rapide. Dans un environnement à basse température, ses performances de charge et de décharge sont également relativement bonnes et la perte de capacité est relativement faible.
Batterie au lithium fer phosphate: vitesse de charge et de décharge relativement lente, mais performances de charge et de décharge de cycle stables. Il peut prendre en charge une charge à haut débit et peut être complètement chargé en 1 heure au maximum, mais l'efficacité de charge et de décharge est généralement d'environ 80 %, ce qui est légèrement inférieur à celui d'une batterie au lithium ternaire. Dans des conditions de basse température, ses performances diminuent considérablement et le taux de rétention de la capacité de la batterie peut n'être que de 50 à 60 %.
Densité énergétique :
Batterie au lithium ternaire : la densité énergétique est relativement élevée, atteignant généralement plus de 200 Wh/kg, et certains produits avancés peuvent dépasser 260 Wh/kg. Cela permet aux batteries au lithium ternaires de stocker plus d'énergie pour le même volume ou le même poids, offrant ainsi une autonomie plus longue aux appareils, tels que les véhicules électriques, qui peuvent aider les véhicules à parcourir de plus longues distances.
Batterie au lithium fer phosphate : La densité énergétique est relativement faible, généralement autour de 110-150Wh/kg. Par conséquent, afin d'obtenir la même autonomie que les batteries au lithium ternaire, les batteries au lithium fer phosphate peuvent nécessiter un volume ou un poids plus important.
Durée de vie :
Batterie au lithium ternaire : La durée de vie est relativement courte, avec un nombre de cycles théorique d'environ 2 000 fois. En utilisation réelle, la capacité peut avoir diminué jusqu'à environ 60 % après 1 000 cycles. Une utilisation inappropriée, telle qu'une surcharge ou une décharge, et une utilisation dans des environnements à haute température, accéléreront la dégradation de la batterie.
Batterie au lithium fer phosphate : longue durée de vie, avec plus de 3 500 cycles de charge et de décharge, et certaines batteries de haute qualité peuvent même atteindre plus de 5 000 fois, ce qui équivaut à plus de 10 ans d'utilisation. Il a une bonne stabilité du réseau, et l'insertion et le retrait des ions lithium ont peu d'effet sur le réseau et ont une bonne réversibilité.
Sécurité:
Batterie au lithium ternaire : mauvaise stabilité thermique, facile à provoquer un emballement thermique à haute température, surcharge, court-circuit et autres conditions, entraînant un risque relativement élevé de combustion ou même d'explosion. Cependant, avec les progrès de la technologie et le renforcement des mesures de sécurité, telles que l'utilisation de systèmes de gestion de batterie plus avancés et l'optimisation de la structure de la batterie, sa sécurité s'améliore également constamment.
Batterie au lithium fer phosphate : bonne stabilité thermique, le matériau de l'électrode positive n'est pas facile à libérer de l'oxygène à haute température, et ne commencera pas à se décomposer avant 700-800 ℃, et ne libérera pas de molécules d'oxygène en cas d'impact, de perforation, de court-circuit et d'autres situations, et n'est pas sujet à une combustion violente, avec des performances de sécurité élevées.
Coût:
Batterie au lithium ternaire : étant donné que le matériau de l'électrode positive contient des éléments métalliques coûteux tels que le nickel et le cobalt, que les exigences du processus de production sont élevées et que les exigences environnementales sont également plus strictes, le coût est donc relativement élevé.
Batterie au lithium fer phosphate: le prix des matières premières est relativement bas, le processus de production est relativement simple et le coût global présente certains avantages. Par exemple, dans les véhicules à énergies nouvelles, les modèles équipés de batteries au lithium fer phosphate sont souvent relativement bas de gamme.
Conclusion
Le choix de la batterie dépend principalement des exigences spécifiques de l'application. Si une densité énergétique plus élevée et une durée de vie plus longue sont nécessaires, les batteries au lithium ternaires peuvent être un meilleur choix ; si la sécurité, la durabilité et la longue durée de vie sont les priorités, les batteries au lithium fer phosphate sont plus adaptées.
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Heure de publication : 27 décembre 2024