Batérie elektrických vozidiel a lítium-iónové batérie na skladovanie energie majú odlišné požiadavky, napriek tomu, že obe sú lítium-iónové. Pochopenie ich rozdielov vám môže pomôcť určiť najlepšiu batériu pre vaše potreby, pretože neexistuje univerzálny prístup.
Z čoho je vyrobená lítium-iónová batéria na ukladanie energie?
Aplikácie skladovania energie vyžadujú batérie, ktoré sú vysoko spoľahlivé, s dlhou životnosťou a bezpečné.
Naše riešenie využíva katódu s fosforečnanom lítnym (LFP), ktorá je pre tieto požiadavky ideálna. Menšia interakcia medzi LFP katódou a elektrolytom výrazne prispieva k jej vynikajúcej životnosti a tepelnej stabilite. Tým sa minimalizuje riziko tepelný útek, potenciálne nebezpečný stav v niektorých lítium-iónových batériách.
Zatiaľ čo LFP ponúka výnimočnú spoľahlivosť a bezpečnosť, má nižšiu energetickú hustotu v porovnaní s inými lítium-iónovými chemikáliami, ako je oxid lítny kobaltnatý (LCO) alebo oxid lítium-nikel-mangán-kobaltnatý (NMC). V dôsledku toho sú batérie LFP zvyčajne ťažšie pre dané množstvo energie, čo je menej ideálne pre elektrické vozidlá.
Z čoho je vyrobená lítium-iónová batéria pre elektrické vozidlá?
Elektrické vozidlá potrebujú batérie s vysokou hustotou energie na napájanie auta aj jeho palubných systémov.
Väčšina elektromobilov využíva lítium-iónové batérie s niklovými a kobaltovými katódami, tzv NMC batérie. Tie poskytujú hustejší zdroj energie pre pohon vozidla v porovnaní s LFP batériami.
Organický tekutý elektrolyt v batériách NMC reaguje s kyslíkom, najmä pri vysokých teplotách. Táto reaktivita môže viesť k výbuchom a iným potenciálnym problémom súvisiacim s tepelným únikom.
Aké sú rozdiely medzi lítium-iónovými batériami na skladovanie energie a lítium-iónovými batériami pre elektrické vozidlá?
Batérie LFP a NMC sú vynikajúce riešenia napájania, ale majú kľúčové rozdiely, vďaka ktorým sú vhodné pre špecifické úlohy.
Materiál katódy
Lítium-iónové batérie využívajú na výrobu energie katódu.
Batérie na skladovanie energie využívajú LFP, zatiaľ čo batérie elektrických vozidiel využívajú NMC.
Batérie NMC majú vyššiu hustotu energie, čím zlepšujú zrýchlenie. Batérie LFP ponúkajú vynikajúce ukladanie energie v porovnaní s NMC.
Kyslíková väzba
Batérie NMC a LFP vyžadujú na reakciu s kyslíkom elektrolyt. Batérie NMC však majú voľnejšiu kyslíkovú väzbu, vďaka čomu sú náchylnejšie na tepelný únik a potenciálne výbuchy.
Naopak, u batérií LFP je menej pravdepodobné, že zaznamenajú únik tepla, čo z nich robí celkovo bezpečnejšiu možnosť.
Nabíjanie & Vybíjanie
Batérie NMC majú vyššiu hustotu výkonu ako batérie LFP, čo umožňuje rýchlejšie nabíjanie a vybíjanie.
Proces starnutia batérie
Batérie NMC fungujú pri 3,7 V, čo je viac ako 3,2 V batérií LFP. Toto vyššie napätie vedie k rýchlejšej degradácii, keď batéria starne.
LFP batérie’ nižšie napätie 3,2 V poskytuje väčšiu stabilitu katódy, čo má za následok dlhšiu životnosť batérie.
Väčšia molekula LFP tiež umožňuje ľahšiu expanziu a kontrakciu počas cyklovania, čo umožňuje batériám LFP vydržať tisíce cyklov počas ich životnosti.
náklady
Batérie LFP sú vo všeobecnosti nákladovo efektívnejšie na jeden cyklus, vďaka čomu sú atraktívne z hľadiska dlhodobej efektívnosti nákladov.
Batérie NMC sú drahšie kvôli ich katóde, ale vďaka ich výkonu a kompaktnej veľkosti môžu byť nákladovo efektívne tam, kde sú priestor a hmotnosť obmedzené.
Pri akom napätí funguje lítium-iónová batéria na ukladanie energie?
Lítium-iónové batérie určené na skladovanie energie pracujú pri 3,2 voltoch na článok. Toto napätie zodpovedá oloveným batériám, vďaka čomu sú batérie LFP vhodné pre 12, 24 alebo 48 voltové skladovacie systémy.
Pri akom napätí funguje lítium-iónová batéria pre elektrické vozidlá?
Batérie pre elektrické autá fungujú pri 3,7 voltu na článok, s napätím batérie okolo 400 voltov. Vyššie napätie zvyšuje interakcie medzi elektrolytom a katódou, čím poskytuje viac energie, ale znižuje životnosť batérie. Tento kompromis nemusí byť ideálny pre stacionárne skladovanie, ale vyhovuje potrebám napájania elektrických vozidiel.
Záver
Zatiaľ čo lítium-iónové batérie sa používajú na skladovanie energie aj na elektrické vozidlá, ich špecifické požiadavky viedli k odlišným chemickým vlastnostiam batérií.
Systémy skladovania energie uprednostňujú spoľahlivosť, dlhú životnosť a bezpečnosť, vďaka čomu sú batérie lítium-železofosfátové (LFP) ideálne. Ich tepelná stabilita a životnosť sú vhodné pre stacionárne aplikácie.
Elektrické vozidlá však vyžadujú vysokú hustotu energie na maximalizáciu dojazdu a výkonu, čo vedie výrobcov k uprednostňovaniu lítium-iónových batérií s niklovými a kobaltovými (NMC) katódami. Aj keď sú batérie NMC o niečo menej stabilné ako LFP, dokážu zabaliť viac energie do menšieho a ľahšieho balenia – kritické pre mobilné aplikácie.
