Quels problèmes la technologie des batteries de véhicules à énergie nouvelle doit-elle résoudre?

Jul 31, 2020 Laisser un message


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Le firmware le plus cher pour les véhicules à énergie nouvelle est la batterie? Étant donné que le coût de production actuel des batteries est relativement élevé, le prix des véhicules à énergie nouvelle est également plus élevé que celui des véhicules à carburant, ce qui pose beaucoup de problèmes à la vulgarisation des véhicules à énergie nouvelle. En outre, quels autres facteurs sont les problèmes actuels qui doivent être résolus pour les batteries de véhicules à énergie nouvelle?

Difficultés des batteries de véhicules à énergie nouvelle:

1. Le prix est cher. L'or le plus utilisé dans les nouvelles batteries énergétiques est le lithium. Le prix de ce métal n'est pas bon marché. De plus, certains types de batteries utilisent des métaux rares, comme le cobalt et le cadmium, qui sont plus chers. Cher, le coût actuel de fabrication des batteries est relativement élevé.

2. Performances de la batterie. Les batteries au lithium ont de bonnes performances dans tous les aspects, une grande capacité, un taux d'acceptation de charge élevé et une prise en charge de la charge rapide (les batteries au lithium ordinaires prennent en charge jusqu'à 2C, les batteries au lithium de puissance sont encore plus élevées) mais il y a une faiblesse fatale, c'est la performance de la surcharge et la décharge excessive ne sont pas bonnes. La batterie au lithium peut réduire de façon permanente ses performances en cas de surcharge et de décharge excessive. Une surcharge grave et une décharge excessive peuvent être supprimées. C'est pourquoi le phosphate de fer lithium a été développé. Le phosphate de fer au lithium est plus durable que les batteries au lithium-ion. Surchargé, mais la capacité de la batterie est évidemment réduite. La batterie au lithium fer phosphate a une capacité beaucoup plus petite que la batterie au lithium de capacité. Par exemple, la batterie au lithium d'une capacité de 18650 est généralement d'environ 2400 mAH et le plus élevé que j'ai vu est de 2800 mAH. La batterie de puissance au lithium fer phosphate est générale Elle est de 1300 mAH, la plus grande est de seulement 1500 mAH, l'écart de capacité est presque de moitié.

3. L'équilibre de la batterie est un problème de classe mondiale, car la batterie au lithium est surchargée et trop déchargée, et la décharge de la batterie a la caractéristique de ne pas être équilibrée. Certaines batteries sont déchargées et certaines ne sont pas déchargées. Certaines batteries sont trop déchargées, voire inversées, et leur capacité est réduite. Ensuite, l'écart deviendra de plus en plus grand lors de la prochaine décharge. Par conséquent, les batteries doivent être adaptées à la sortie de l'usine et la capacité doit être assemblée autant que possible. Cependant, il existe encore de légères lacunes dans l'environnement d'utilisation, telles que la température, l'emplacement, la tension, les performances de la batterie, etc., ce qui augmentera l'écart, et finalement la défaillance de batteries individuelles entraînera la mise au rebut de l'ensemble du groupe.

4. La technologie de charge rapide est difficile à résoudre. Par exemple, le courant 1C prend 1/1=1 heure de la charge complète à la décharge; 2C=1/2 heure, soit 30 minutes; 4C, cela prend 15 minutes. La charge rapide et la charge lente sont des concepts relatifs. L'industrie croit généralement que la charge rapide des véhicules électriques fait référence à une méthode de charge avec un courant de charge supérieur à 1,6C, c'est-à-dire une technologie qui prend moins de 30 minutes pour se recharger de 0% à 80%. Mais un courant plus élevé est un gros test pour les stations de charge et les batteries. Lors de la charge, des ions lithium sont générés sur l'électrode positive de la batterie et les ions lithium générés se déplacent vers l'électrode négative à travers l'électrolyte. Le carbone en tant qu'électrode négative a une structure en couches, qui a de nombreux micropores pour l'insertion d'ions lithium qui atteignent l'électrode négative. Plus il y a d'ions lithium insérés, plus la capacité de charge est élevée. Pendant la charge rapide, les ions lithium doivent être rapidement insérés dans l'électrode négative. Cela pose un grand défi à la capacité de l'électrode négative&à recevoir rapidement des ions lithium. La batterie du système chimique ordinaire aura des sous-produits dans l'électrode négative pendant la charge rapide, ce qui affectera le cycle et la stabilité de la batterie. Par conséquent, le cœur de la technologie de charge rapide de la batterie au lithium est d'accélérer la vitesse des ions lithium se déplaçant entre les électrodes positives et négatives grâce au système chimique et à l'optimisation de la conception sans affecter la durée de vie et la fiabilité de la batterie. De plus, le taux de dissipation thermique à l'intérieur de la batterie est également un facteur important affectant les performances de débit. Si le taux de dissipation thermique est lent, la chaleur accumulée pendant la charge et la décharge à haut débit ne peut pas être transférée, ce qui affectera la fiabilité et la durée de vie de la batterie lithium-ion.

5. Rapport d'énergie de la batterie. Selon un certain expert de l'industrie, la première façon de surmonter" anxiété de vie de la batterie" est d'augmenter la densité d'énergie des batteries de puissance. C'est également la direction que le gouvernement encourage et que poursuit l'industrie. Les politiques nationales et les sociétés de batteries de puissance travaillent dur à cette fin. . À l'heure actuelle, la densité énergétique des grandes entreprises de batteries électriques a dépassé 180wh / kg, la densité énergétique de 811 peut atteindre 280wh / kg et la densité énergétique des matériaux en silicium peut atteindre plus de 300wh / kg. Cependant, les séparateurs positifs et négatifs nécessitent une amélioration technologique. Selon les experts susmentionnés, l'anxiété liée à l'autonomie de la batterie est indissociable de la faible densité d'énergie de la batterie. Le kilométrage actuel de la batterie peut atteindre plus de 300 kilomètres, voire 400 kilomètres. L'amélioration de la densité d'énergie nécessite l'amélioration des matériaux de la cathode et de l'anode, et augmente la recherche sur l'électrolyte haute tension correspondant, le diaphragme haute température et haute résistance, la technologie de reconstitution du lithium, la structure de contrôle de la sécurité de la batterie, la structure de protection du système et d'autres technologies. S'il n'y a pas de percée technologique évidente dans les matériaux pour batteries de puissance, il sera difficile de faire de nouvelles percées après que l'énergie spécifique se soit développée à un certain niveau, mais l'impact négatif sur la sécurité augmente. Avant de comprendre la loi du feu des batteries au lithium, l'équilibre entre le contrôle de la densité d'énergie et la sécurité et la longue durée de vie ne peut être ignoré.

6. La batterie est sujette à une combustion spontanée. Pendant l'utilisation, la batterie au lithium s'enflamme spontanément parce que les mesures de protection ne sont pas en place ou que de graves dommages de force externe sont causés, ce qui entraîne la défaillance de la protection et le lithium métallique entre en contact avec l'air. Le lithium est le métal le plus actif au monde. Les batteries lithium-ion sont de petite taille, de haute capacité et de haute densité d'énergie, ce qui en fait le premier choix pour les véhicules électriques. Les batteries lithium-ion utilisent des gains et des pertes au lithium-ion d'électrons et la migration pour réaliser le stockage d'énergie électrique. Lorsque la batterie est chargée, les atomes de lithium de l'électrode positive perdent des électrons et deviennent des ions lithium, ce qui entraîne une différence de potentiel. Sous l'action de la différence de potentiel, les ions lithium du milieu électrolytique migrent et s'agrègent vers l'électrode négative. Lors de la décharge, toute la procédure est inversée. L'ensemble du processus de travail est basé sur les gains et les pertes du lithium métal dans l'électrode.

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