يزدهر سوق بطاريات الليثيوم الحالية ، مع بطاريات الليثيوم الثلاثية وبطاريات حمض المنغنيز الليثيوم و بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم كونها أكثر أنواع بطاريات الليثيوم أيون استخدامًا. على الرغم من أن جميع هذه البطاريات تُعرف باسم بطاريات الليثيوم ، إلا أنها مختلفة جدًا من نواحٍ عديدة. أصبح فوسفات حديد الليثيوم هو الاتجاه السائد الجديد في صناعة بطاريات الليثيوم وهو يستبدل تدريجياً منتجات منغنات الليثيوم والليثيوم.
فلماذا يمكن لمواد فوسفات الحديد الليثيوم أن تتفوق على العديد من المواد وتصبح هي السائدة في السوق؟ اليوم سوف نقدم لكم المعرفة ذات الصلة بهذا.
الفرق بين بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم والليثيوم الثلاثية وأكسيد المنغنيز الليثيوم
الاختلافات في التركيب الكيميائي:
الشيء الرئيسي الذي يميز المواد المختلفة لبطاريات الليثيوم هو مادة القطب الموجب والسالب للبطارية. مادة القطب السالب لمعظم أنواع البطاريات هي الجرافيت ، وبالتالي فإن النقطة الرئيسية للتمايز هي الفرق في مادة القطب الموجب.
تتكون بطاريات الليثيوم الثلاثية من مادة الكاثود من النيكل والكوبالت والمنغنيز وكاثود الجرافيت والإلكتروليت والحجاب الحاجز. يتكون القطب الموجب من ثلاث مواد: النيكل والكوبالت والمنغنيز ، والتي يتم خلطها بنسب مختلفة في النيكل والكوبالت والمنغنيز ، ومن هنا جاء اسم "ثلاثي". ينتج عن هذه الطريقة بطارية ذات أداء أفضل وتحكم في التكلفة.
بطاريات منغنات الليثيوم: مادة الكاثود لبطاريات منغنات الليثيوم هي منغنات الليثيوم ، مادة الكاثود هي الجرافيت ، والإلكتروليت عبارة عن مذيب عضوي وملح الليثيوم ، ومادة الحجاب الحاجز هي البولي إيثيلين. تكلفة بطاريات منجنات الليثيوم منخفضة نسبيًا ويمكن أن تلبي طلب السوق المتوسطة والمنخفضة.
فوسفات الحديد الليثيوم: مادة القطب الموجب لفوسفات الحديد الليثيوم هي فوسفات حديد الليثيوم ، مادة القطب السالب هي الجرافيت ، والإلكتروليت عبارة عن مذيب عضوي وملح الليثيوم ، ومواد الحجاب الحاجز هي البولي إيثيلين.
ميزات الأداء
فوسفات الحديد الليثيوم | تريتيوم | منغنات الليثيوم | |
مواد الأنود | فوسفات الحديد الليثيوم | النيكل والكوبالت والمنغنيز | منغنات الليثيوم |
الجهد الاسمي | 3.2 فولت | 3.6-3.7 فولت |
3.7 فولت |
عدد الدورات | 2000 ين | 800 ينًا | 500 ينًا يابانيًا |
ميزات السلامة | جيد | عام | عام |
كثافة الطاقة | 168Wh / كجم | > 200Wh / كغ | 180Wh / كجم |
درجة حرارة التشغيل | -20 درجة مئوية ~ 75 درجة مئوية | -40 درجة مئوية ~ 50 درجة مئوية | -20 درجة مئوية ~ 50 درجة مئوية |
(ملاحظة: الأرقام أعلاه تشير إلى الوضع المعتاد)
مزايا ومجالات التطبيق
بطاريات الليثيوم الثلاثية: تتميز بطاريات الليثيوم الثلاثية بكثافة طاقة أعلى ، وكفاءة عالية في الشحن والتفريغ ، ويمكنها تحمل الشحن والتفريغ العالي الحالي ، كما تتمتع بعمر خدمة أطول وأداء أمان أفضل ، ولكنها أكثر تكلفة. تُستخدم بطاريات الليثيوم الثلاثية على نطاق واسع في المجالات المتطورة مثل الطاقة المتنقلة والمركبات الكهربائية والأدوات الكهربائية ، وهي حاليًا واحدة من أكثر البطاريات استخدامًا في مجال السيارات الكهربائية.
بطاريات منغنات الليثيوم: تكلفة بطاريات منجنات الليثيوم منخفضة نسبيًا ، لكن الاستقرار الهيكلي لمواد منغنات الليثيوم ضعيف ، ويمكن أن تحدث ظاهرة "التخميل" بسهولة. في الوقت نفسه ، تكون كثافة الطاقة منخفضة ، والقدرة النسبية صغيرة ، ومقاومة درجات الحرارة العالية ليست ممتازة ، لذلك لا يمكنها تلبية متطلبات السوق الراقية. تستخدم بطاريات منغنات الليثيوم على نطاق واسع في أسواق الدراجات الكهربائية والدراجات النارية الكهربائية والطائرات بدون طيار.
LiFePO4: يتميز LiFePO4 بعمر دورة طويل ويعمل بشكل جيد في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة ، ولكنه يتمتع أيضًا بقدرة منخفضة نسبيًا. تتميز بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم بمعدل تفريغ ذاتي منخفض ويمكنها الحفاظ على مستوى عالٍ من الطاقة بعد فترة طويلة من عدم النشاط. يعد أداء السلامة لـ LiFePO4 جيدًا لمقاومة تأثير القوى الخارجية والبثق والعوامل البيئية الضارة الأخرى. تُستخدم بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم على نطاق واسع في السيارات الكهربائية ، والمركبات اللوجستية الكهربائية ، والطاقة الاحتياطية ، وما إلى ذلك. كما أن مادة فوسفات الحديد الليثيوم هي أيضًا المادة الرئيسية لمنتجات التخزين المنزلية المتطورة.
ملخص
باختصار ، تتميز بطاريات الليثيوم الثلاثية بكثافة طاقة عالية وعمر طويل وأداء أمان متميز ، ولكن تكلفة عالية ؛ تتمتع بطاريات حمض المنغنيز الليثيوم بعمر تدوير طويل وتكلفة منخفضة ، ولكن أداء أمان أقل قليلاً ، فضلاً عن كثافة طاقة منخفضة ؛ تتمتع بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم بعمر تدوير طويل وأداء أمان ممتاز ، ولكن كثافة طاقة منخفضة نسبيًا. ستواصل LYBESS ، كشركة مصنعة مهنية في صناعة بطاريات تخزين الطاقة ، تزويد العملاء بمنتجات LiFePO4 المستقرة.