Comparación entre baterías LFP y NMC
Aug 10, 2020
Fosfato de hierro de litio (LFP)
En 1996, la Universidad de Texas (y otros contribuyentes) descubrieron el fosfato como material cátodo para baterías de litio recargables. El fosfato de litio tiene un buen rendimiento electroquímico y baja resistencia. Esto se logra mediante materiales cátodos nanofosfato. Sus principales ventajas son la alta corriente nominal y la larga vida útil del ciclo. Además, tiene buena estabilidad térmica y mayor seguridad y tolerancia.
En comparación con otros sistemas de iones de litio, el fosfato de litio mantiene una mayor tolerancia bajo alto voltaje durante mucho tiempo, y la presión es menor. Como compromiso, el voltaje más bajo de 3.2V / batería puede reducir la energía específica a un nivel más bajo que el litio de manganeso. Para la mayoría de las baterías, la baja temperatura reducirá el rendimiento, el aumento de la temperatura de almacenamiento acortará la duración de la batería y el fosfato de litio no es una excepción.
El fosfato de litio tiene una autodescarga más alta que otras baterías de iones de litio, lo que puede causar problemas de equilibrio durante el envejecimiento.
El fosfato de litio se utiliza a menudo para reemplazar las baterías de plomo-ácido.
Óxido de cobalto de manganeso de níquel de litio (NMC)
Uno de los sistemas de iones de litio más exitosos es la combinación de cátodo níquel-manganeso-cobalto (NMC). Las baterías de óxido de litio-níquel-manganeso-cobalto, también conocidas como baterías de óxido de litio-manganeso-cobalto, están hechas de varios materiales que se encuentran comúnmente en otras baterías de hierro de litio. Esto implica la combinación de cátodos de níquel, manganeso y cobalto
El NMC en la misma batería está optimizado para una potencia específica, su capacidad es sólo alrededor de 2000MWh, pero puede proporcionar una corriente de descarga continua de 20A.
El ánodo a base de silicio alcanzará 4000mAh o superior, pero la capacidad de carga se reduce y la vida útil del ciclo es más corta. El silicio añadido al grafito tiene una desventaja de que el ánodo crece y se encoge con la carga y descarga, haciendo que las propiedades mecánicas de la batería sean inestables.
Al igual que otros tipos de baterías de iones de litio, las baterías NMC pueden tener alta energía específica o alta potencia específica. Sin embargo, no pueden tener ambos atributos. Estas baterías se encuentran más comúnmente en las herramientas eléctricas y los trenes motrices del vehículo.
La relación de mezcla de cátodo suele ser un tercio de níquel, un tercio de manganeso y un tercio de cobalto, lo que significa que los costos de las materias primas son más bajos que otras opciones porque el cobalto en sí puede ser bastante caro. Según la Battery University, este tipo de batería también se utiliza comúnmente en vehículos eléctricos debido a su extremadamente baja tasa de autocalentamiento.
¿Cuánto tiempo se descarga la batería de litio 6000mAh bajo carga de 300 amperios?
Esta batería está diseñada para emitir 0,3 amperios en 20 horas. Siempre hay un limitador que empaqueta baterías de litio para asegurarse de que no extraiga demasiada energía y dañe la batería. Intentar dibujar 300 amperios se considerará un cortocircuito completo y el limitador se activará para evitar daños en la batería. Si esto no se hace, el fuego y la explosión ocurrirán poco después de la carga.
Cuando la batería de iones de litio muere permanentemente, ¿qué la causa?
Cuando el voltaje de descarga de cada batería de la batería de litio es inferior a 3.0V, el cátodo fallará, y finalmente el ánodo será cortocircuitado, por lo que la batería no puede funcionar en absoluto. Cuanto más descarga, más rápida es la tasa de ocurrencia. Cuando el voltaje de cada batería de una batería de iones de litio alcance 3.2V, asegúrese de dejar de descargar para evitar daños.
Además, cuando se utiliza una batería y se calienta, rompe la capa SEI muy delgada en el ánodo. Esta capa se forma cuidadosamente en el proceso de fabricación de la batería. Si una capa está dañada o demasiado gruesa, hará que la sustancia química falle o falle, lo que resulta en más calor y más fallas.