Compreensão rápida das características e parâmetros de seis baterias de lítio comuns (6/6)

Aluminato do cobalto do níquel do lítio (LiNiCoAlO2 ou NCA)

As baterias do aluminato do lítio do cobalto do níquel ou NCA têm sido usados desde 1999. Tem a energia específica alta, o bom poder específico e a vida útil longa, que são similares a NMC. Menos desejáveis são segurança e custo. Figura 11 resume seis características chaves. NCA é o desenvolvimento mais adicional do óxido do níquel do lítio; adicionar o alumínio dá à bateria a melhor estabilidade química.

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Figura 11: Carta da aranha de NCA.

O de alta energia, a densidade de poder e a boa vida útil fazem a NCA um candidato para o sistema de energia de EV. Os custos altos e a segurança marginal têm efeitos negativos.

Exposição sumária

Aluminato do cobalto do níquel do lítio: Cátodo LiNiCoAlO2 (9% Co), ânodo da grafite

Abreviatura: NCA ou lítio-alumínio. Começo em 1999

O valor nominal da tensão é 3.60V; a escala de funcionamento típica é 3.0-4.2V

Energia específica (capacidade) 200-260 Wh/kg; previsto para alcançar 300 Wh/kg

(Taxa de C) 0.7C de carregamento, carregando a 4.20V (a maioria de baterias), as 3 horas típica que carregam, algumas baterias pode rapidamente ser carregado.

Descarregue (taxa de C) 1C típico; interrupção 3.00V; a taxa alta da descarga encurtará a vida da bateria

Vida de ciclo 500 (segundo a profundidade da descarga, da temperatura)

O valor típico do fugitivo térmico é 150 graus C (302 graus F). A carga alta conduzirá ao fugitivo térmico.

Aplicações: Equipamento médico, indústria, conjunto de Electric Power (Tesla)

As notas são similares ao cobalto do lítio. Bateria da energia.

Tabela 12: Características do aluminato do cobalto do níquel do lítio

 

Titanate do lítio (Li4Ti5O12)

Desde os anos 80, as baterias do ânodo do titanate do lítio foram sabidas. O titanate do lítio substitui a grafite no ânodo de baterias de íon de lítio típicas, e o material forma a estrutura de spinel. O cátodo pode ser manganato do lítio ou NMC. A tensão nominal da bateria do titanate do lítio é 2.40V, que pode carregar rapidamente e fornecer a corrente de descarga 10C alta. Diz-se que o número de ciclos é mais alto do que aquele de baterias convencionais do lítio-íon. O titanate do lítio é seguro e tem características de descarga excelentes na baixa temperatura. Pode conseguir a capacidade de 80% - 30 C (- em 22 F).

 

LTO (geralmente Li4Ti5 O12) tem a tensão zero, a nenhuma formação do filme de SEI e o nenhum chapeamento do lítio durante o carregamento do rapid e baixa temperatura que carregam, assim que ele tem o melhor desempenho da carga-descarga do que o ânodo Co-lubrificado tradicional do Li-íon e da grafite. A estabilidade térmica em altas temperaturas é igualmente melhor do que outros sistemas do íon do lítio; contudo, as baterias são caras. A energia específica é baixa, simplesmente 65Wh/kg, que é equivalente a NiCd. O titanate do lítio carregou a 2.80V e descarregado a 1.80V no fim da descarga. Figura 13 mostra as características de baterias do titanate do lítio. Os usos típicos são sistemas de transmissão de energia bondes, UPS e lâmpadas de rua solares.

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Figura 13: Carta da aranha do titanate do lítio.

O titanate do lítio tem a segurança excelente, o desempenho da baixa temperatura e a vida. Os esforços estão sendo feitos aumentar a energia específica e para reduzir custos.

Exposição sumária

Titanate do lítio: podem ser o óxido do manganato do lítio ou NMC; Ânodo de Li4Ti 5O12 (titanate)

Abreviatura: LTO ou o Li-Titanate, começaram a vender por volta de 2008.

Valor nominal da tensão 2.40V; escala de funcionamento típica 1.8-2.85V;

Energia específica (capacidade) 50-80Wh/kg

(Taxa de C) 1C de carregamento típico; Máximo 5C, carregando a 2.85V

Descarregue (taxa de C) 10C possível, pulso de 30C 5S; Tensão de interrupção 1.80V de LCO/LTO

Vida cíclica 3,000-7,000

Fugitivo térmico: a bateria a mais segura do lítio-íon

Aplicação: UPS, conjunto de Electric Power (i-MiEV de Mitsubishi, voo EV de Honda)

Lâmpada de rua solar

Nota: Longa vida, carregamento rápido, variação da temperatura larga, baixa energia específica e preço alto. A bateria a mais segura do lítio-íon.