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¿Son todas las baterías de iones de litio iguales?
26 Aug 2021

NO. De hecho, existe un grupo de químicas familiares relacionadas. La industria de las baterías destaca seis variantes comunes junto con los detalles de las características químicas de las más aplicables para su aplicación. A continuación, en la tabla se muestran los 6 tipos comunes de baterías de iones de litio:

Química

Óxido de litio y cobalto

Óxido de litio y manganeso

Litio Níquel Manganeso

Fosfato de hierro y litio

Óxido de aluminio, níquel, cobalto y litio

Titanato de litio

Forma corta

Li-cobalto

Li-Manganeso

NMC

Li-fosfato

Li-Aluminio

Li-titanato

Abreviatura

LiCoC 2 (LCO)

LiMn2O4 ( OVM ) _

LiNiMnCoO2 ( NMC)

LiFePO4 ( LFP)

LiNiCoAlO2 ( NCA)

Li2TiO3 ( LTO ) _

Comentarios

Alta energía, potencia limitada. La cuota de mercado se ha estabilizado.

Alta potencia, menos capacidad; más seguro que el Li-cobalto; a menudo se mezcla con NMC para mejorar el rendimiento.

Alta capacidad y alta potencia. Común en dispositivos de consumo. También NCM, CMN, MNC, MCN.

Tensión de descarga plana,

alta potencia y baja capacidad,

muy seguro; elevado

Autodescarga.

Mayor capacidad con potencia moderada.

Similar al Li-cobalto.

Larga vida, carga rápida, amplio rango de temperatura y seguro. Capacidad baja,

Caro.

Aquí, vamos a analizar los 2 tipos más populares de baterías de litio.

Fosfato de hierro y litio (LFP)
Este diseño de iones de litio aprovecha el fosfato de hierro. La química tiende a proporcionar una seguridad excelente, una larga vida útil, una energía específica relativamente modesta, patrones de voltaje más bajos, una mayor autodescarga y la capacidad de operar a temperaturas más altas. La función de carga rápida de las baterías LFP puede ser un beneficio notable para aplicaciones que experimentan fallas de energía más frecuentes en comparación con las baterías VRLA de carga más lenta .


FOSFATO DE LITIO Y HIERRO: cátodo LiFePO4, ánodo de grafito

Forma abreviada: LFP o Li-fosfato, desde 1996

Tensión nominal

3,20 V, 3,30 V

Energía específica (capacidad)

90-120 Wh/kg

Carga (tasa C)

1C típico, carga a 3,65 V; Tiempo de carga típico de 2,5 a 3 h

Descarga (tasa C)

1C, 25C en algunas células; pulso de 40A (2s); 2,50 V

corte (menos de 2V causa daño)

Ciclo de vida

3000-5000 (relacionado con la profundidad de descarga, temperatura)

Escapes térmicos

270ºC (518 ºF) Batería muy segura incluso si está completamente cargada

Aplicaciones

Portátiles y estacionarios que necesitan altas corrientes de carga y resistencia.

Comentarios

Curva de descarga de tensión muy plana. Uno de los iones de litio más seguros. Utilizado para mercados especiales. Autodescarga elevada



Litio Níquel Cobalto Manganeso (NMC)

Esta química basada en iones de litio utiliza manganeso. NMC proporciona un rendimiento de alta densidad de energía y un buen comportamiento energético específico. Y debido a estas ventajas, se prefiere que estas baterías se utilicen principalmente en aplicaciones LEV .
Pero como el manganeso es un material muy reactivo, es por eso que estas baterías son en realidad poco riesgosas de usar si el entorno circundante no es tan seguro. Especialmente en escenarios de alta temperatura o presión del aire, estas baterías tienen pocos factores de riesgo.

ÓXIDO DE LITIO NÍQUEL MANGANESO COBALTO: LiNiMnCoO2, cátodo, ánodo de grafito

Forma abreviada: NMC (NCM, CMN, MNC, MCN similar con diferentes metales

combinaciones) Desde 2008

Tensión nominal

3,60 V, 3,70 V

Energía específica (capacidad)

150-220 Wh/kg

Carga (tasa C)

0,7-1C, se carga a 4,20 V, algunos van a 4,30 V; Carga típica de 3 horas. La corriente de carga superior a 1C acorta la vida útil de la batería

Descarga (tasa C)

1C; 2C posible en algunas celdas; corte de 2,50 V

Ciclo de vida

1000-2000 (relacionado con la profundidad de descarga, temperatura)

Escapes térmicos

210 ºC (410 ºF) típico. La carga alta promueve la fuga térmica

Aplicaciones

Bicicletas eléctricas, dispositivos médicos, vehículos eléctricos

Comentarios

Proporciona alta capacidad y alta potencia. Sirve como célula híbrida; La cuota de mercado está aumentando.





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