À partir de la classification des batteries au lithium, comprenez la technologie traditionnelle des batteries de puissance en trois minutes

"Bien que le phosphate de fer au lithium soit bon, il n'est pas aussi bon que les batteries ternaires."
Les batteries de puissance des véhicules à énergies nouvelles peuvent être divisées en batteries secondaires (y compris les batteries plomb-acide, les batteries nickel-cadmium, les batteries nickel-hydrure métallique et les batteries au lithium) et les piles à combustible.

Dans ce numéro, nous continuons à l'affiner, en commençant par la classification des batteries au lithium, et en analysant les principaux itinéraires techniques des batteries de puissance sur le marché.

principe de fonctionnement
Corrigez d'abord un concept, les batteries au lithium sont généralement divisées en deux catégories selon les matériaux utilisés dans les électrodes positives et négatives :

les batteries au lithium métal utilisent du dioxyde de manganèse comme matériau d'électrode positive et du lithium métal ou son alliage métallique comme matériau d'électrode négative ; Les batteries lithium-ion utilisent des oxydes métalliques d'alliage de lithium comme matériau d'électrode positive et du graphite comme matériau d'électrode négative.

Les batteries au lithium métal ne sont pas assez stables et ne peuvent pas être chargées, elles ne sont donc pas des batteries secondaires. Pour les véhicules à énergies nouvelles, ce que nous appelons habituellement les batteries au lithium fait référence aux batteries lithium-ion.

Voyons comment fonctionne une batterie lithium-ion :
Les batteries lithium-ion sont principalement composées de quatre parties : une électrode positive (composé contenant du lithium), une électrode négative (matériau carboné), un électrolyte et un diaphragme :

lorsque la batterie est chargée, les atomes de lithium de l'électrode positive sont ionisés en lithium. ions et électrons (désintercalation), et les ions lithium se déplacent vers l'électrode négative à travers l'électrolyte pour obtenir des électrons, qui sont réduits en atomes de lithium et intégrés dans les micropores de la couche de carbone (insertion) ;

Lorsque la batterie est déchargée, les atomes de lithium incrustés dans la couche de carbone de l'électrode négative perdent des électrons (désintercalation) pour devenir des ions lithium, qui retournent vers l'électrode positive (intercalation) à travers l'électrolyte ;

Le processus de charge et de décharge des batteries au lithium, c'est-à-dire le processus d'intercalation et de désintercalation continues des ions lithium entre les électrodes positives et négatives, s'accompagne de l'intercalation et de la désintercalation d'électrons équivalents. Plus le nombre d'ions lithium est élevé, plus la capacité de charge et de décharge est élevée.

Classification
En raison des différents matériaux de cathode, les batteries lithium-ion sont principalement divisées en : lithium fer phosphate (LFP), lithium nickelate (LNO), lithium manganate (LMO), lithium cobaltate (LCO) et ternaire lithium nickel cobalt manganate (NCM) ), l'aluminate de nickel-cobalt de lithium ternaire (NCA) et le matériau d'électrode négative est principalement un matériau de carbone graphite.

Itinéraire technique
Sur la base du tableau ci-dessus, examinons l'application des différents types de batteries au lithium sur le marché.

Parlons de l'oxyde de lithium-cobalt, en tant qu'initiateur des batteries au lithium, bien sûr, il peut également être utilisé comme batterie d'alimentation pour tester l'eau en premier, et il a d'abord été utilisé sur le Tesla Roadster, mais en raison de sa faible durée de vie et sécurité, il a été prouvé qu'il ne convient pas pour une utilisation comme batterie d'alimentation. Afin de combler cette lacune, Tesla utilise ce que l'on appelle le meilleur système de gestion de batterie au monde pour assurer la stabilité de la batterie. L'oxyde de cobalt et de lithium détient actuellement une part de marché importante dans le domaine des 3C.

La seconde est la batterie au manganate de lithium, qui a été proposée pour la première fois par la société de batteries AESC. Cet AESC n'est pas petit, c'est une joint-venture entre Nissan et Nippon Electric Co., Ltd. (NEC). Le modèle représentatif du manganate de lithium est la Nissan Leaf. En raison de son prix bas, de sa densité énergétique moyenne et de sa sécurité moyenne, il a une performance globale dite meilleure. C'est précisément en raison de cette nature tiède qu'elle est progressivement remplacée par les nouvelles technologies.

Vient ensuite le phosphate de fer et de lithium . En tant que produit phare de BYD, il présente une bonne stabilité, une longue durée de vie et des avantages en termes de coûts. Il est particulièrement adapté aux véhicules hybrides rechargeables qui nécessitent des charges et des décharges fréquentes, mais son inconvénient est que la densité d'énergie est moyenne.

Enfin, il y a la batterie au lithium ternaire. En tant qu'étoile montante, la densité d'énergie peut atteindre le plus haut, mais la sécurité est relativement faible. Pour les véhicules électriques purs qui ont des exigences en matière d'autonomie de croisière, leurs perspectives sont plus larges et ils constituent actuellement la direction principale des batteries de puissance.