Compréhension rapide des caractéristiques et paramètres de six batteries au lithium communes (6/6)

March 18, 2019

Aluminate de cobalt de nickel de lithium (LiNiCoAlO2 ou NCA)

Des batteries d'aluminate de lithium de cobalt de nickel ou les NCA ont été employés depuis 1999. Il a l'énergie spécifique élevée, la bonne puissance spécifique et la longue durée de vie, qui sont semblables à NMC. Moins de souhaitables sont sécurité et coût. Le schéma 11 récapitule six fonctionnalités clé. NCA est le développement ultérieur de l'oxyde de nickel de lithium ; ajouter l'aluminium donne à la batterie une meilleure stabilité chimique.

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Le schéma 11 : Diagramme d'araignée de NCA.

La haute énergie, la densité de puissance et la bonne durée de vie font à NCA un candidat pour le système d'alimentation d'EV. Les coûts élevés et la sécurité marginale ont des effets négatifs.

Tableau synoptique

Aluminate de cobalt de nickel de lithium : Cathode LiNiCoAlO2 (9% Co), anode de graphite

Abréviation : NCA ou lithium-aluminium. Commencer en 1999

La valeur nominale de tension est 3.60V ; la plage de fonctionnement typique est 3.0-4.2V

Énergie spécifique (capacité) 200-260 Wh/kg ; prévu pour atteindre 300 Wh/kg

(Taux de C) 0.7C de remplissage, chargeant à 4.20V (la plupart des batteries), remplissage de trois heures typique, quelques batteries peut être rapidement chargé.

Déchargez (taux de C) 1C typique ; coupure 3.00V ; le taux élevé de décharge raccourcira la vie de batterie

La vie de cycle 500 (selon la profondeur de la décharge, de la température)

La valeur typique de l'emballement thermique est de 150 degrés C (302 degrés F). La charge élevée mènera à l'emballement thermique.

Applications : Matériel médical, industrie, Assemblée d'Electric Power (Tesla)

Les notes sont semblables au cobalt de lithium. Batterie d'énergie.

Tableau 12 : Caractéristiques de l'aluminate de cobalt de nickel de lithium

 

Titanate de lithium (Li4Ti5O12)

Depuis les années 1980, des batteries d'anode de titanate de lithium ont été connues. Le titanate de lithium remplace le graphite dans l'anode des batteries d'ion de lithium typiques, et la structure à spinelle de formes matérielles. La cathode peut être manganate de lithium ou NMC. La tension nominale de batterie du titanate de lithium est 2.40V, qui peut charger rapidement et fournir le courant dérivé 10C élevé. On lui dit que le nombre de cycles est plus haut que celui des batteries lithium-ion conventionnelles. Le titanate de lithium est sûr et a d'excellentes caractéristiques de décharge à la basse température. Il peut réaliser la capacité de 80% - 30 C (- à 22 F).

 

LTO (habituellement Li4Ti5 O12) a la tension nulle, aucune formation de film de SEI et aucune électrodéposition de lithium pendant le remplissage de rapid et la basse température chargeant, ainsi lui a une meilleure représentation de charge-décharge que l'anode Co-enduite traditionnelle de Li-ion et de graphite. La stabilité thermique à températures élevées est également meilleure que d'autres systèmes d'ion de lithium ; cependant, les batteries sont chères. L'énergie spécifique est basse, seulement 65Wh/kg, qui est équivalent à NiCd. Le titanate de lithium a chargé à 2.80V et déchargé à 1.80V à la fin de la décharge. Le schéma 13 montre les caractéristiques des batteries de titanate de lithium. Les utilisations typiques sont des systèmes de transmission de courant électrique, UPS et des réverbères solaires.

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Le schéma 13 : Diagramme d'araignée de titanate de lithium.

Le titanate de lithium a l'excellente sécurité, la représentation de basse température et la vie. Des efforts sont faits augmenter l'énergie spécifique et de réduire des coûts.

Tableau synoptique

Titanate de lithium : peut être l'oxyde de manganate de lithium ou le NMC ; Anode de Li4Ti 5O12 (titanate)

Abréviation : LTO ou Li-titanate, a commencé à se vendre vers 2008.

Valeur nominale de la tension 2.40V ; plage de fonctionnement typique 1.8-2.85V ;

Énergie spécifique (capacité) 50-80Wh/kg

(Taux de C) 1C de remplissage typique ; Maximum 5C, chargeant à 2.85V

Déchargez (taux de C) 10C possible, impulsion de 30C 5S ; Tension de coupure de LCO/LTO 1.80V

La vie cyclique 3,000-7,000

Emballement thermique : la batterie lithium-ion la plus sûre

Application : UPS, Assemblée d'Electric Power (i-MiEV de Mitsubishi, vol EV de Honda)

Réverbère solaire

Note : Longue durée, remplissage rapide, température ambiante large, basse énergie spécifique et prix élevé. La batterie lithium-ion la plus sûre.