Einführung:
Ternäre Lithiumbatterien undLithium-Eisenphosphat-Batteriensind die beiden Haupttypen von Lithiumbatterien, die derzeit häufig in Elektrofahrzeugen, Energiespeichersystemen und anderen elektronischen Geräten verwendet werden. Aber haben Sie ihre Eigenschaften und Unterschiede verstanden? Ihre chemische Zusammensetzung, Leistungsmerkmale und Anwendungsgebiete unterscheiden sich deutlich. Lassen Sie uns mit Heltec mehr darüber erfahren.
Materialzusammensetzung:
Ternäre Lithiumbatterie: Das positive Elektrodenmaterial ist normalerweise Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid (NCM) oder Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA), das aus Nickel-, Kobalt-, Mangan- oder Nickel-, Kobalt-, Aluminium- und anderen Metallelementoxiden sowie dem negativen besteht Die Elektrode besteht im Allgemeinen aus Graphit. Darunter kann das Verhältnis von Nickel, Kobalt, Mangan (oder Aluminium) je nach tatsächlichem Bedarf angepasst werden.
Lithium-Eisenphosphat-Batterie: Als positives Elektrodenmaterial wird Lithiumeisenphosphat (LiFePO₄) verwendet, für die negative Elektrode wird außerdem Graphit verwendet. Seine chemische Zusammensetzung ist relativ stabil und es enthält keine Schwermetalle und seltenen Metalle, was umweltfreundlicher ist.
Lade- und Entladeleistung:
Ternäre Lithiumbatterie: schnelle Lade- und Entladegeschwindigkeit, kann sich an Hochstromladung und -entladung anpassen, geeignet für Geräte und Szenarien mit hohen Anforderungen an die Ladegeschwindigkeit, wie z. B. Elektrofahrzeuge, die schnelles Laden unterstützen. In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen ist die Lade- und Entladeleistung ebenfalls relativ gut und der Kapazitätsverlust ist relativ gering.
Lithium-Eisenphosphat-Batterie: relativ langsame Lade- und Entladegeschwindigkeit, aber stabile Lade- und Entladeleistung. Es unterstützt das Hochgeschwindigkeitsladen und kann in höchstens einer Stunde vollständig aufgeladen werden. Die Lade- und Entladeeffizienz liegt jedoch normalerweise bei etwa 80 %, was etwas niedriger ist als bei ternären Lithiumbatterien. Bei niedrigen Temperaturen nimmt die Leistung erheblich ab und die Erhaltungsrate der Batteriekapazität beträgt möglicherweise nur 50–60 %.
Energiedichte:
Ternäre Lithiumbatterie: Die Energiedichte ist relativ hoch und erreicht normalerweise mehr als 200 Wh/kg, und einige fortschrittliche Produkte können 260 Wh/kg überschreiten. Dadurch können ternäre Lithiumbatterien mehr Energie bei gleichem Volumen oder Gewicht speichern und so eine größere Reichweite für Geräte, beispielsweise in Elektrofahrzeugen, ermöglichen, die Fahrzeuge dabei unterstützen können, längere Strecken zurückzulegen.
Lithium-Eisenphosphat-Batterie: Die Energiedichte ist relativ gering, im Allgemeinen etwa 110–150 Wh/kg. Um die gleiche Reichweite wie ternäre Lithiumbatterien zu erreichen, benötigen Lithiumeisenphosphatbatterien daher möglicherweise ein größeres Volumen oder Gewicht
Zyklusleben:
Ternäre Lithiumbatterie: Die Zyklenlebensdauer ist relativ kurz, mit einer theoretischen Zyklenzahl von etwa 2.000 Malen. Im tatsächlichen Gebrauch kann die Kapazität nach 1.000 Zyklen auf etwa 60 % gesunken sein. Unsachgemäßer Gebrauch wie Überladen oder Entladen sowie der Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen beschleunigen den Batterieverfall.
Lithium-Eisenphosphat-Batterie: Lange Lebensdauer mit mehr als 3.500 Lade- und Entladezyklen, einige hochwertige Batterien können sogar mehr als 5.000 Mal erreichen, was einer Nutzungsdauer von mehr als 10 Jahren entspricht. Es verfügt über eine gute Gitterstabilität, und das Einfügen und Entfernen von Lithiumionen hat kaum Auswirkungen auf das Gitter und weist eine gute Reversibilität auf
Sicherheit:
Ternäre Lithiumbatterie: schlechte thermische Stabilität, kann bei hohen Temperaturen, Überladung, Kurzschluss und anderen Bedingungen leicht zu thermischem Durchgehen führen, was zu einem relativ hohen Risiko einer Verbrennung oder sogar einer Explosion führt. Mit der Weiterentwicklung der Technologie und der Verstärkung von Sicherheitsmaßnahmen, wie dem Einsatz fortschrittlicherer Batteriemanagementsysteme und der Optimierung der Batteriestruktur, verbessert sich jedoch auch die Sicherheit ständig.
Lithium-Eisenphosphat-Batterie: gute thermische Stabilität, das positive Elektrodenmaterial gibt bei hohen Temperaturen nicht leicht Sauerstoff ab und beginnt sich erst bei 700–800 °C zu zersetzen und setzt bei Stößen, Durchstichen, Kurzschlüssen usw. keine Sauerstoffmoleküle frei anderen Situationen und ist nicht anfällig für heftige Verbrennungen, mit hoher Sicherheitsleistung.
Kosten:
Ternäre Lithiumbatterie: Da das positive Elektrodenmaterial teure Metallelemente wie Nickel und Kobalt enthält und die Anforderungen an den Produktionsprozess hoch sind und auch die Umweltanforderungen strenger sind, sind die Kosten relativ hoch.
Lithium-Eisenphosphat-Batterie: Der Rohstoffpreis ist relativ niedrig, der Produktionsprozess ist relativ einfach und die Gesamtkosten haben bestimmte Vorteile. Beispielsweise sind bei New-Energy-Fahrzeugen Modelle, die mit Lithium-Eisenphosphat-Batterien ausgestattet sind, oft relativ günstig im Preis.
Abschluss
Die Wahl der Batterie hängt hauptsächlich von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab. Wenn eine höhere Energiedichte und eine längere Batterielebensdauer erforderlich sind, sind ternäre Lithiumbatterien möglicherweise die bessere Wahl. Wenn Sicherheit, Haltbarkeit und lange Lebensdauer im Vordergrund stehen, sind Lithium-Eisenphosphat-Batterien besser geeignet.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. Dezember 2024