État de l'application de la nouvelle batterie énergétique et analyse de son développement (II)

Lithium Bbatterie

Introduction

Avec l'attention croissante portée aux questions énergétiques dans le monde, de nouveaux énergie les technologies de batteries sont progressivement devenues la priorité absolue de la recherche scientifique et du développement industriel dans divers pays dans le contexte de la transition énergétique et du développement durable. Des batteries lithium-ion traditionnelles aux piles à combustible à hydrogène plus avant-gardistes, en passant par les batteries à flux liquide, etc., différents types de batteries ont montré un large éventail de perspectives d'application dans les domaines du stockage d'énergie et des véhicules électriques. Cependant, il y en a aussi beaucoup défis et limites, tels que la densité énergétique, la durée de vie et le coût. Afin de mieux promouvoir le développement de nouvelles sources d'énergie, cette série évaluera de manière exhaustive les avantages, les inconvénients et les scénarios d'application de chaque type de nouvelle technologie de batterie grand public, fournira des références et des conseils précieux aux chercheurs et aux praticiens industriels, promouvra l'innovation continue dans ce domaine, et contribuer au développement durable de l’énergie mondiale.

Article principal

La batterie lithium-ion est une sorte de batterie rechargeable à haute densité d'énergie, à faible taux d'autodécharge et légère, composée d'une électrode positive, d'une électrode négative, d'un électrolyte et d'un diaphragme, etc., dont sont constituées l'électrode positive et l'électrode négative. de composés du lithium. Dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle, les batteries lithium-ion sont largement utilisées dans les véhicules électriques purs et les véhicules électriques hybrides rechargeables. Par exemple, les modèles Tesla Model S, Model X, Model 3 et d'autres utilisent des batteries lithium-ion comme source d'alimentation. source, les batteries lithium-ion ont une densité énergétique élevée et une longue durée de vie, et elles peuvent fournir une autonomie suffisante pour les véhicules électriques purs, et elles peuvent également fournir un support d'alimentation efficace pour le plug-in hLes véhicules hybrides peuvent également fournir une assistance électrique efficace. Les batteries lithium-ion ont également commencé à entrer dans le domaine des chariots élévateurs électriques au cours des deux dernières années, par exemple : BYD a lancé ses propres chariots élévateurs électriques lithium-ion ; d'autres fabricants de chariots élévateurs électriques comme Linde sont également en train de progresser ^[1].

Les batteries au lithium sont actuellement divisées en batteries au lithium-manganèse, batteries ternaires au lithium et batteries au lithium-fer. Les batteries au lithium-manganèse sont relativement peu coûteuses et offrent de bonnes performances en matière de sécurité ; ils présentent des avantages évidents dans les environnements à basse température et peuvent avoir une efficacité supérieure à 90 % lorsqu'ils sont déchargés à moins 20 °C. Cependant, les batteries lithium-manganèse à haute température ne conviennent pas aux chariots élévateurs électriques. Cependant, les batteries au lithium-manganèse ont de mauvaises performances à haute température, une faible durée de vie, une faible capacité comparable et une mauvaise décharge multiplicatrice, ce qui les rend impropres comme batteries de démarrage. Le matériau de la batterie ternaire est coûteux et présente de mauvaises performances en matière de sécurité. À l'heure actuelle, l'industrie chinoise des batteries n'est pas encore parvenue à maîtriser ce matériau, mais elle présente une capacité élevée, une longue durée de vie et de bonnes performances de décharge multiplicatrice. La batterie LiFePO4 a de nombreux cycles (environ 2 500 fois), de bonnes performances à haute température et une capacité de décharge multiplicative ; cependant, ses performances à basse température sont médiocres et ses performances supérieures peuvent être démontrées dans le domaine des véhicules électriques.

Le tableau 2-2 montre que les batteries au plomb, par rapport aux batteries lithium-ion, ont pour inconvénient que l'énergie spécifique de la batterie est faible, que la durée de vie est plus courte et qu'en même temps, dans la production et l'utilisation de le processus là-bas peut provoquer une pollution par les métaux lourds, mais il présente certains avantages en termes de coûts de production, de maintenabilité, d'efficacité de recyclage et de performances de sécurité.

Tableau 2-2 Tableau de comparaison des principaux paramètres de performance des batteries au plomb et des batteries au lithium

Les références:

[1]陈碧雯.新能源汽车动力电池应用现状及发展探讨[J].时代汽车,2023,(21):95-97.