Quais problemas a tecnologia de bateria do novo veículo de energia precisa resolver

Jul 31, 2020 Deixe um recado


 

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O firmware mais caro para novos veículos de energia é a bateria? Como o custo atual de produção de baterias é relativamente alto, isso também faz com que o preço dos novos veículos energéticos seja maior do que o dos veículos de combustível, causando muitos problemas à popularização de novos veículos energéticos. Além disso, quais outros fatores são os problemas atuais que precisam ser resolvidos para novas baterias de veículos energéticos?

 

 

 

Dificuldades de novas baterias de veículos energéticos:

 

1. O preço é caro. O ouro mais usado em novas baterias de energia é o lítio. O preço deste metal não é barato. Além disso, alguns tipos de baterias usam metais raros, como cobalto e cádmio, que são mais caros. Caro, o custo atual de fabricação da bateria é relativamente alto.

 

2. Desempenho da bateria. As baterias de lítio têm bom desempenho em todos os aspectos, grande capacidade, alta taxa de aceitação de carregamento e suporte para carregamento rápido (baterias de lítio comuns suportam até 2C, baterias de lítio de energia são ainda maiores), mas há uma fraqueza fatal, ou seja, o desempenho da sobrecarga e sobrecarga não é bom. A bateria de lítio pode reduzir permanentemente seu desempenho uma vez sobrecarga e sobrecarga. Uma sobrecarga séria e uma sobrecarga podem ser suprimidas. É por isso que o fosfato de ferro de lítio foi desenvolvido. Fosfato de ferro de lítio é mais durável do que as baterias de íons de lítio. Sobrecarregado, mas a capacidade da bateria é obviamente reduzida. A bateria de fosfato de ferro de lítio de potência tem uma capacidade muito menor do que a bateria de lítio de capacidade. Por exemplo, a bateria de lítio de 18650 é geralmente de cerca de 2400mAH, e a mais alta que já vi foi de 2800mAH. A bateria de energia de fosfato de ferro de lítio é geral É de 1300mAH, a maior é de apenas 1500mAH, a diferença de capacidade é quase metade.

 

3. O equilíbrio da bateria é um problema de classe mundial, pois a bateria de lítio está sobrecarregada e sobrecarregada, e a descarga da bateria tem a característica de que não é equilibrada. Algumas baterias são descarregadas, e algumas baterias não são descarregadas. Algumas baterias são sobre-descarregadas, ou mesmo invertidas, e a capacidade é reduzida. Então a lacuna se tornará maior e maior na próxima descarga. Portanto, as baterias devem ser combinadas ao sair da fábrica, e a capacidade deve ser montada o máximo possível. No entanto, ainda há pequenas lacunas no ambiente de uso, como temperatura, localização, tensão, desempenho da bateria, etc., o que fará com que a lacuna se torne maior, e finalmente a falha das baterias individuais faz com que todo o grupo seja sucateado.

 

4. A tecnologia de carregamento rápido é difícil de resolver. Por exemplo, a corrente 1C leva 1/1=1 hora da carga total para a descarga; 2C=1/2 hora, que é de 30 minutos; 4C, leva 15 minutos. Carga rápida e carga lenta são conceitos relativos. A indústria geralmente acredita que o carregamento rápido de veículos elétricos refere-se a um método de carregamento com uma corrente de carregamento superior a 1,6C, ou seja, uma tecnologia que leva menos de 30 minutos para carregar de 0% a 80%. Mas a corrente mais alta é um grande teste para estações de carregamento e baterias. Ao carregar, íons de lítio são gerados no eletrodo positivo da bateria, e os íons de lítio gerados se movem para o eletrodo negativo através do eletrólito. O carbono como o eletrodo negativo tem uma estrutura em camadas, que tem muitos microporos para a inserção de íons de lítio que atingem o eletrodo negativo. Quanto mais íons de lítio são inseridos, maior a capacidade de carregamento. Durante o carregamento rápido, os íons de lítio precisam ser rapidamente inseridos no eletrodo negativo. Isso representa um grande desafio para a capacidade do eletrodo negativo de receber rapidamente íons de lítio. A bateria do sistema químico comum terá subprodutos no eletrodo negativo durante o carregamento rápido, o que afetará o ciclo e a estabilidade da bateria. Portanto, o núcleo da tecnologia de carregamento rápido da bateria de lítio é acelerar a velocidade dos íons de lítio movendo-se entre os eletrodos positivos e negativos através do sistema químico e otimização do design sem afetar a vida útil e a confiabilidade da bateria. Além disso, a taxa de dissipação de calor dentro da bateria também é um fator importante que afeta o desempenho da taxa. Se a taxa de dissipação de calor for lenta, o calor acumulado durante o carregamento e descarga de alta taxa não pode ser transferido, o que afetará a confiabilidade e a vida útil da bateria de íons de lítio.

 

5. Relação de energia da bateria. De acordo com um especialista do setor, a primeira maneira de superar a "ansiedade da vida útil da bateria" é aumentar a densidade energética das baterias de energia. Essa é também a direção que o governo incentiva e a indústria segue. As políticas nacionais e as empresas de baterias de energia estão trabalhando duro para esse fim. . Atualmente, a densidade energética das principais empresas de baterias de energia ultrapassou 180wh/kg, a densidade energética de 811 pode chegar a 280wh/kg, e a densidade energética dos materiais de silício pode chegar a mais de 300wh/kg. No entanto, tanto os separadores positivos quanto os negativos requerem melhoria tecnológica. De acordo com os especialistas acima mencionados, a ansiedade da duração da bateria é inseparável da baixa densidade de energia da bateria. A quilometragem atual da bateria pode chegar a mais de 300 quilômetros, ou até mesmo 400 quilômetros. A melhoria da densidade energética requer a melhoria dos materiais de cátodo e ânodo, e aumentar a pesquisa sobre eletrólitos de alta tensão, diafragma de alta temperatura e alta resistência, tecnologia de reposição de lítio, estrutura de controle de segurança da bateria, estrutura de proteção do sistema e outras tecnologias. Se não houver um avanço tecnológico óbvio nos materiais para baterias de energia, será difícil fazer mais avanços depois que a energia específica se desenvolver a um certo nível, mas o impacto negativo na segurança está aumentando. Antes de compreender a lei do fogo da bateria de lítio, o equilíbrio entre controlar a densidade energética e a segurança e a vida longa não pode ser ignorado.

6. A bateria é propensa a combustão espontânea. Durante o uso, a bateria de lítio acenderá espontaneamente porque as medidas de proteção não estão em vigor ou os graves danos da força externa são causados, o que leva à falha da proteção, e o lítio metálico entra em contato com o ar. O lítio é o metal mais ativo do mundo. As baterias de íons de lítio são pequenas em tamanho, alta em capacidade e alta em densidade energética, tornando-as a primeira escolha para veículos elétricos. As baterias de íons de lítio usam ganhos e perdas de íons de lítio e migração para alcançar o armazenamento de energia elétrica. Quando a bateria é carregada, os átomos de lítio no eletrodo positivo perdem elétrons e se tornam íons de lítio, resultando em uma diferença potencial. Sob a ação da diferença potencial, os íons de lítio no meio eletrolítico migram e agregam ao eletrodo negativo. Ao descarregar, todo o procedimento é invertido. Todo o processo de trabalho é baseado nos ganhos e perdas do metal de lítio no eletrodo.

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