هل جميع بطاريات الليثيوم أيون متماثلة؟

26 Aug 2021

لا. في الواقع، هناك مجموعة من المركبات الكيميائية العائلية ذات الصلة. يُسلِّط قطاع البطاريات الضوء على ستة أنواع شائعة، بالإضافة إلى تفاصيل الخصائص الكيميائية لأكثرها ملاءمةً لتطبيقك. يوضح الجدول أدناه الأنواع الستة الشائعة لبطاريات أيونات الليثيوم:

كيمياء	أكسيد الكوبالت الليثيوم	أكسيد الليثيوم والمنجنيز	الليثيوم والنيكل والمنجنيز	فوسفات الحديد الليثيوم	الليثيوم والنيكل والكوبالت وأكسيد الألومنيوم	تيتانات الليثيوم
شكل مختصر	الليثيوم والكوبالت	الليثيوم والمنجنيز	إن إم سي	فوسفات الليثيوم	ليثيوم-ألومنيوم	ليثيوم تيتانات
اختصار	LiCoC 2 (LCO)	الليمنيوم 2 ا 4 (كائنات حية معدلة وراثيا)	LiNiMnCoO 2 (إن إم سي)	ليفيبو 4 (LFP)	LiNiCoAlO 2 (NCA)	لي 2 ثاني أكسيد التيتانيوم 3 (LTO)
تعليقات	طاقة عالية، قدرة محدودة. حصة السوق مستقرة.	طاقة عالية، سعة أقل؛ أكثر أمانًا من الليثيوم والكوبالت؛ غالبًا ما يتم خلطه مع NMC لتحسين الأداء.	سعة عالية وقدرة عالية. شائعة في الأجهزة الاستهلاكية. كما أنها متوفرة في NCM وCMN وMNC وMCN.	جهد التفريغ المسطح، طاقة عالية وسعة منخفضة، آمنة جدًا؛ مرتفعة التفريغ الذاتي.	أعلى قدرة مع طاقة معتدلة. مشابه لـ Li-cobalt.	عمر طويل، شحن سريع، نطاق واسع لدرجات الحرارة، وآمن. سعة منخفضة. غالي.

هنا، سوف نناقش النوعين الأكثر شعبية من بطاريات الليثيوم.

فوسفات الحديد الليثيوم (LFP)
يعتمد تصميم أيونات الليثيوم هذا على فوسفات الحديد. وتتميز هذه التركيبة الكيميائية بسلامة ممتازة، وعمر افتراضي طويل، وطاقة نوعية متواضعة نسبيًا، وأنماط جهد أقل، وتفريغ ذاتي أعلى، والقدرة على العمل في درجات حرارة أعلى. أما ميزة الشحن السريع لـ بطاريات LFP يمكن أن تكون هناك فائدة ملحوظة للتطبيقات التي تعاني من انقطاعات طاقة أكثر تكرارًا مقارنة بالشحن الأبطأ بطاريات VRLA .

فوسفات الحديد الليثيوم: كاثود LiFePO4، أنود الجرافيت الشكل المختصر: LFP أو Li-phosphate، منذ عام 1996
الجهد الاسمي	3.20 فولت، 3.30 فولت
الطاقة النوعية (السعة)	90-120 واط/كجم
الشحنة (معدل C)	1C نموذجي، شحن إلى 3.65 فولت؛ وقت شحن نموذجي 2.5-3 ساعات
التفريغ (معدل C)	1C، 25C على بعض الخلايا؛ نبضة 40A (2 ثانية)؛ 2.50 فولت قطع (أقل من 2 فولت يسبب الضرر)
دورة الحياة	3000-5000 (مرتبطة بعمق التفريغ ودرجة الحرارة)
الهروب الحراري	270 درجة مئوية (518 درجة فهرنهايت) بطارية آمنة للغاية حتى لو كانت مشحونة بالكامل
التطبيقات	محمولة وثابتة تحتاج إلى تيارات تحميل عالية وتحمل
تعليقات	منحنى تفريغ جهد مسطح للغاية. من أكثر بطاريات أيونات الليثيوم أمانًا. يُستخدم في أسواق خاصة. يتميز بتفريغ ذاتي مرتفع.

الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنجنيز (NMC)

تستخدم هذه الكيمياء المعتمدة على أيونات الليثيوم المنجنيز. إن إم سي توفر أداءً عاليًا لكثافة الطاقة وسلوكًا جيدًا للطاقة النوعية. وبسبب هذه المزايا، يُفضل استخدام هذه البطاريات في الغالب تطبيقات LEV .
لكن بما أن المنغنيز مادة شديدة التفاعل، فإن استخدام هذه البطاريات قليل المخاطر إذا لم تكن البيئة المحيطة آمنة. وخصوصًا في درجات الحرارة المرتفعة أو ضغط الهواء، فإن عوامل الخطر لهذه البطاريات قليلة.

أكسيد الكوبالت الليثيوم والنيكل والمنجنيز: LiNiMnCoO2، الكاثود، أنود الجرافيت الشكل المختصر: NMC (NCM، CMN، MNC، MCN) مشابه لمعادن مختلفة (مجموعات) منذ عام 2008
الجهد الاسمي	3.60 فولت، 3.70 فولت
الطاقة النوعية (السعة)	150-220 واط/كجم
الشحنة (معدل C)	٠.٧-١ سيلسيوس، شحن حتى ٤.٢٠ فولت، وبعضها يصل إلى ٤.٣٠ فولت؛ شحن لمدة ٣ ساعات عادةً. تيار الشحن الذي يزيد عن ١ سيلسيوس يُقصّر عمر البطارية.
التفريغ (معدل C)	1C؛ 2C ممكن على بعض الخلايا؛ قطع 2.50 فولت
دورة الحياة	1000-2000 (مرتبطة بعمق التفريغ ودرجة الحرارة)
الهروب الحراري	٢١٠ درجة مئوية (٤١٠ درجة فهرنهايت) نموذجيًا. الشحنة العالية تُعزز الانفلات الحراري.
التطبيقات	الدراجات الإلكترونية، الأجهزة الطبية، المركبات الكهربائية
تعليقات	يوفر سعة وقدرة عاليتين. يعمل كخلية هجينة؛ حصته السوقية في ازدياد.

لتزويدك ببطارية ليس فقط ذات دورة حياة طويلة، وأداء تفريغ متواصل، وقدرة على الشحن السريع، وكثافة طاقة عالية، ولكن أيضًا لتمنحك تشغيلًا خاليًا من القلق، وضغطًا أقل فيما يتعلق بالسلامة، تقدم لك EverExceed بطاريات بتقنية فوسفات الحديد الليثيوم (LFP).

العلامات :