ความเข้าใจอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับลักษณะและพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ลิเธียมสามัญหกตัว (6/6)
March 18, 2019
แบตเตอรี่นิกเกิลโคบอลต์ลิเธียมอะลูมิเนตหรือ NCA มีการใช้งานมาตั้งแต่ปี 1999 มีพลังงานเฉพาะสูงพลังงานจำเพาะดีและอายุการใช้งานยาวนานซึ่งคล้ายกับ NMC ความพึงพอใจน้อยกว่าคือความปลอดภัยและค่าใช้จ่าย รูปที่ 11 สรุปคุณสมบัติหลักหกประการ NCA คือการพัฒนาเพิ่มเติมของลิเทียมนิกเกิลออกไซด์ การเพิ่มอลูมิเนียมทำให้แบตเตอรี่มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีขึ้น
_
รูปที่ 11: แผนภูมิแมงมุมของ NCA
พลังงานความหนาแน่นพลังงานและอายุการใช้งานที่ดีทำให้ NCA เป็นตัวเลือกสำหรับระบบพลังงาน EV ค่าใช้จ่ายสูงและความปลอดภัยส่วนเพิ่มมีผลกระทบเชิงลบ
ตารางสรุป
ลิเทียมนิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนต: แคโทด LiNiCoAlO2 (9% Co), ขั้วบวกไฟท์
ชื่อย่อ: NCA หรือลิเธียม - อลูมิเนียม เริ่มต้นในปี 1999
แรงดันไฟฟ้าค่าเล็กน้อยคือ 3.60V; ช่วงการทำงานทั่วไปคือ 3.0-4.2V
พลังงานเฉพาะ (ความจุ) 200-260 Wh / kg; คาดว่าจะสูงถึง 300 Wh / kg
การชาร์จ (อัตรา C) 0.7C, การชาร์จถึง 4.20V (แบตเตอรี่ส่วนใหญ่), การชาร์จทั่วไป 3 ชั่วโมง, แบตเตอรี่บางตัวสามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็ว
ปล่อย (อัตรา C) 1C ทั่วไป ตัด 3.00V; อัตราคายประจุสูงจะทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง
วงจรชีวิต 500 (ขึ้นอยู่กับความลึกของการปลดปล่อยอุณหภูมิ)
ค่าทั่วไปของความร้อนที่ควบคุมไม่ได้คือ 150 องศา C (302 องศา F) ค่าใช้จ่ายสูงจะนำไปสู่การระบายความร้อน
การใช้งาน: อุปกรณ์การแพทย์, อุตสาหกรรม, การประกอบพลังงานไฟฟ้า (เทสลา)
หมายเหตุคล้ายกับลิเทียมโคบอลต์ พลังงานแบตเตอรี่
ตารางที่ 12: คุณลักษณะของลิเทียมนิกเกิลโคบอลต์อะลูมิเนต
ลิเธียมไททาเนต (Li4Ti5O12)
ตั้งแต่ปี 1980 มีการรู้จักแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตขั้วบวก ลิเธียมไททาเนตแทนที่กราไฟท์ในขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปและวัสดุจะสร้างโครงสร้างของสปิเพล แคโทดสามารถเป็นลิเทียมแมงกานีสหรือ NMC แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตน้อยคือ 2.40V ซึ่งสามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็วและจ่ายกระแส 10C ให้สูง ได้มีการกล่าวว่าจำนวนรอบสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป ลิเธียมไททาเนตมีความปลอดภัยและมีลักษณะการไหลที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิต่ำ สามารถรับกำลังการผลิต 80% ที่ - 30 C (- 22 F)
LTO (ปกติ Li4Ti5 O12) จะไม่มีความเครียดไม่มีการสร้างฟิล์ม SEI และไม่มีการชุบลิเธียมระหว่างการชาร์จอย่างรวดเร็วและการชาร์จที่อุณหภูมิต่ำดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพในการปล่อยประจุที่ดีกว่า Li-ion Li-ion และแกรไฟต์ เสถียรภาพทางความร้อนที่อุณหภูมิสูงนั้นดีกว่าระบบลิเธียมไอออนอื่น ๆ อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่มีราคาแพง พลังงานจำเพาะต่ำเพียง 65Wh / kg ซึ่งเทียบเท่ากับ NiCd ลิเธียมไททาเนตจะมีค่า 2.80V และปล่อยออกไปที่ 1.80V เมื่อสิ้นสุดการปล่อย รูปที่ 13 แสดงคุณสมบัติของแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต การใช้งานทั่วไปคือระบบส่งกำลังไฟฟ้า, UPS และโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
_
รูปที่ 13: แผนภูมิแมงมุมของลิเธียมไททาเนต
ลิเธียมไททาเนตมีความปลอดภัยดีเยี่ยมประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำและอายุการใช้งาน มีความพยายามในการเพิ่มพลังงานเฉพาะและลดต้นทุน
ตารางสรุป
ลิเธียมไททาเนต: สามารถลิเทียมแมงกานีสออกไซด์หรือ NMC; Li4Ti 5O12 (ไททาเนต) ขั้วบวก
ตัวย่อ: LTO หรือ Li-Titanate เริ่มขายประมาณปี 2008
แรงดันไฟฟ้า 2.40V ค่าเล็กน้อย; ช่วงการทำงานทั่วไป 1.8-2.85V
พลังงานเฉพาะ (ความจุ) 50-80Wh / kg
การชาร์จ (อัตรา C) 1C โดยทั่วไป; สูงสุด 5C, ชาร์จได้ถึง 2.85V
ปล่อย (อัตรา C) 10C เป็นไปได้, ชีพจร 30C 5S; LCO / LTO แรงดันตัด 1.80V
วงจรชีวิต 3,000-7,000
Thermal runaway: แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ปลอดภัยที่สุด
แอพลิเคชัน: UPS ประกอบพลังงานไฟฟ้า (มิตซูบิชิฉัน -MiEV ฮอนด้าเที่ยวบิน EV)
โคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
หมายเหตุ: อายุการใช้งานยาวนานการชาร์จอย่างรวดเร็วช่วงอุณหภูมิกว้างพลังงานเฉพาะต่ำและราคาสูง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ปลอดภัยที่สุด