Baterije za električna vozila in litij-ionske baterije za shranjevanje energije imajo različne zahteve, čeprav sta obe litij-ionski. Razumevanje njihovih razlik lahko pomaga določiti najboljšo baterijo za vaše potrebe, saj ni enotnega pristopa za vse.
Iz česa je izdelana litij-ionska baterija za shranjevanje energije?
Aplikacije za shranjevanje energije zahtevajo baterije, ki so zelo zanesljive, dolgotrajne in varne.
Naša rešitev uporablja katodo iz litijevega železovega fosfata (LFP), ki je idealna za te zahteve. Manjša interakcija med katodo LFP in elektrolitom znatno prispeva k njeni boljši življenjski cikli in toplotni stabilnosti. To zmanjša tveganje za toplotni beg, potencialno nevarno stanje v nekaterih litij-ionskih baterijah.
Medtem ko LFP ponuja izjemno zanesljivost in varnost, ima nižjo energijsko gostoto v primerjavi z drugimi litij-ionskimi kemikalijami, kot sta litij kobaltov oksid (LCO) ali litij nikelj mangan kobaltov oksid (NMC). Posledično so baterije LFP običajno težje za določeno količino energije, kar je manj idealno za električna vozila.
Iz česa je izdelana litij-ionska baterija za električna vozila?
Električna vozila potrebujejo baterije z visoko gostoto energije za napajanje avtomobila in njegovih sistemov.
Večina električnih avtomobilov uporablja litij-ionske baterije s katodami iz niklja in kobalta, imenovane NMC baterije. Te zagotavljajo gostejši vir energije za pogon vozila v primerjavi z baterijami LFP.
Organski tekoči elektrolit v NMC baterijah reagira s kisikom, zlasti pri visokih temperaturah. Ta reaktivnost lahko povzroči eksplozije in druge potencialne težave, povezane s toplotnim uhajanjem.
Kakšne so razlike med litij-ionskimi baterijami za shranjevanje energije in litij-ionskimi baterijami za električna vozila?
Baterije LFP in NMC sta odlični rešitvi za napajanje, vendar imajo ključne razlike, zaradi katerih so primerne za posebne naloge.
Katodni material
Litij-ionske baterije za ustvarjanje energije uporabljajo katodo.
Baterije za shranjevanje energije uporabljajo LFP, medtem ko baterije za električna vozila uporabljajo NMC.
Baterije NMC imajo večjo energijsko gostoto, kar izboljša pospeševanje. LFP baterije ponujajo boljše shranjevanje energije v primerjavi z NMC.
Kisikova vez
Baterije NMC in LFP potrebujejo elektrolit za reakcijo s kisikom. Vendar pa imajo baterije NMC ohlapnejšo kisikovo vez, zaradi česar so bolj nagnjene k toplotnemu pobegu in morebitnim eksplozijam.
V nasprotju s tem je pri baterijah LFP manj verjetno, da bodo doživele termični pobeg, zaradi česar so na splošno varnejša možnost.
Polnjenje & Praznjenje
Baterije NMC imajo večjo gostoto moči kot baterije LFP, kar omogoča hitrejše polnjenje in praznjenje.
Proces staranja baterije
Baterije NMC delujejo pri 3,7 V, kar je višje od 3,2 V baterij LFP. Ta višja napetost povzroči hitrejšo degradacijo, ko se baterija stara.
LFP baterije’ nižja napetost 3,2 V zagotavlja večjo stabilnost katode, kar ima za posledico daljšo življenjsko dobo baterije.
Večja molekula LFP omogoča tudi lažje širjenje in krčenje med cikliranjem, kar omogoča, da baterije LFP prenesejo na tisoče ciklov v svoji življenjski dobi.
Stroški
LFP baterije so na splošno stroškovno učinkovitejše na cikel, zaradi česar so privlačne za dolgoročno stroškovno učinkovitost.
Baterije NMC so zaradi svoje katode dražje, vendar so zaradi svoje zmogljivosti in kompaktne velikosti lahko stroškovno učinkovite tam, kjer sta prostor in teža omejena.
Pri kateri napetosti deluje litij-ionska baterija za shranjevanje energije?
Litij-ionske baterije, zasnovane za shranjevanje energije, delujejo pri 3,2 volta na celico. Ta napetost se ujema s svinčeno-kislinskimi baterijami, zaradi česar so LFP baterije primerne za 12, 24 ali 48-voltne sisteme za shranjevanje.
Pri kateri napetosti deluje litij-ionska baterija za električna vozila?
Akumulatorji električnih avtomobilov delujejo pri 3,7 voltov na celico, z napetostjo paketa okoli 400 voltov. Višja napetost poveča interakcije med elektrolitom in katodo, kar zagotavlja večjo moč, vendar skrajša življenjsko dobo baterije. Ta kompromis morda ni idealen za stacionarno shranjevanje, vendar ustreza potrebam za napajanje električnih vozil.
Zaključek
Medtem ko se litij-ionske baterije uporabljajo tako za shranjevanje energije kot za električna vozila, so njihove posebne zahteve privedle do različnih kemijskih lastnosti baterij.
Sistemi za shranjevanje energije dajejo prednost zanesljivosti, dolgoživosti in varnosti, zaradi česar so baterije litij-železov fosfat (LFP) idealne. Njihova toplotna stabilnost in življenjska doba ustrezata stacionarnim aplikacijam.
Električna vozila pa zahtevajo visoko energijsko gostoto za povečanje dosega in zmogljivosti, zaradi česar proizvajalci dajejo prednost litij-ionskim baterijam s katodami na osnovi niklja in kobalta (NMC). Čeprav so nekoliko manj stabilne kot LFP, lahko baterije NMC zapakirajo več energije v manjši in lažji paket. – kritično za mobilne aplikacije.
