Status der Anwendung neuer Energiebatterien und Analyse ihrer Entwicklung (II)

LIthium BBatterie

Einführung

Mit der zunehmenden Aufmerksamkeit für Energiefragen weltweit, neu Energie Batterietechnologien sind vor dem Hintergrund der Energiewende und der nachhaltigen Entwicklung in verschiedenen Ländern nach und nach zur obersten Priorität der wissenschaftlichen Forschung und industriellen Entwicklung geworden. Von herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien bis hin zu zukunftsweisenden Wasserstoff-Brennstoffzellen, Flüssigstrombatterien usw. haben verschiedene Batterietypen ein breites Spektrum an Anwendungsaussichten in den Bereichen Stromspeicherung und Elektrofahrzeuge gezeigt. Jedoch, es gibt auch viele Herausforderungen und Einschränkungen wie Energiedichte, Lebensdauer und Kosten. Um die Entwicklung neuer Energiequellen besser voranzutreiben, werden in dieser Reihe die Vor- und Nachteile und Anwendungsszenarien jeder Art der gängigen neuen Batterietechnologie umfassend bewertet, wertvolle Referenzen und Leitlinien für Forscher und Industriepraktiker bereitgestellt und kontinuierliche Innovationen in diesem Bereich gefördert. und zur nachhaltigen Entwicklung der globalen Energie beitragen.

Hauptartikel

Lithium-Ionen-Batterie ist eine Art wiederaufladbare Batterie mit hoher Energiedichte, geringer Selbstentladungsrate und geringem Gewicht, die aus positiver Elektrode, negativer Elektrode, Elektrolyt und Diaphragma usw. besteht, aus denen die positive Elektrode und die negative Elektrode bestehen von Lithiumverbindungen. Im Bereich der New-Energy-Fahrzeuge werden Lithium-Ionen-Batterien häufig in reinen Elektrofahrzeugen und Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen eingesetzt. Beispielsweise verwenden Teslas Model S, Model X, Model 3 und andere Modelle Lithium-Ionen-Batterien als Energiequelle Lithium-Ionen-Batterien haben eine hohe Energiedichte und eine lange Lebensdauer und können eine ausreichende Reichweite für reine Elektrofahrzeuge bieten sowie eine effiziente Energieunterstützung für Plug-Ins bieten hAuch Ybrid-Fahrzeuge können eine effiziente Energieunterstützung leisten. Lithium-Ionen-Batterien haben in den letzten zwei Jahren auch Einzug in den Bereich der Elektrostapler gehalten, zum Beispiel: BYD hat eigene Lithium-Ionen-Elektrostapler auf den Markt gebracht; Auch andere Hersteller von Elektrostaplern wie Linde sind auf dem Vormarsch ^[1].

Lithiumbatterien werden derzeit in Lithium-Mangan-Batterien, Lithium-Ternärbatterien und Lithium-Eisen-Batterien unterteilt. Lithium-Mangan-Batterien sind relativ kostengünstig und weisen eine gute Sicherheitsleistung auf; Sie haben offensichtliche Vorteile in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen und können einen Wirkungsgrad von über 90 % erreichen, wenn sie bei minus 20 °C entladen werden. Allerdings sind Lithium-Mangan-Batterien mit hohen Temperaturen nicht für Elektrostapler geeignet. Allerdings weisen Lithium-Mangan-Batterien eine schlechte Hochtemperaturleistung, eine geringe Zyklenlebensdauer, eine geringe vergleichbare Kapazität und eine schlechte Multiplikatorentladung auf, was sie als Starterbatterien ungeeignet macht. Das Material der Ternärbatterie ist teuer und weist eine schlechte Sicherheitsleistung auf. Derzeit ist die chinesische Batterieindustrie noch nicht so weit, dieses Material zu beherrschen, aber es verfügt über eine hohe Kapazität, eine lange Lebensdauer und eine gute Multiplikator-Entladeleistung. Der LiFePO4-Akku verfügt über viele Zyklen (ca. 2500 Mal), eine gute Hochtemperaturleistung und eine multiplikative Entladefähigkeit. Allerdings ist seine Leistung bei niedrigen Temperaturen schlecht und seine überlegene Leistung kann im Bereich der Elektrofahrzeuge gezeigt werden.

Aus Tabelle 2-2 ist ersichtlich, dass Blei-Säure-Batterien im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien den Nachteil haben, dass die spezifische Energie der Batterie niedrig ist, die Zyklenlebensdauer kürzer ist und gleichzeitig in der Herstellung und Verwendung Bei diesem Verfahren besteht die Möglichkeit, dass es zu einer Verschmutzung durch Schwermetallblei kommt, es bietet jedoch bestimmte Vorteile hinsichtlich der Produktionskosten, der Wartbarkeit, der Recyclingeffizienz und der Sicherheitsleistung.

Tabelle 2-2 Vergleichstabelle der wichtigsten Leistungsparameter von Blei-Säure-Batterien und Lithium-Batterien

Verweise:

[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.