ئۈسكۈنىلىرىمىزدىكى بۇ ئېنېرگىيە قۇۋۋەتلىرىگە قىزىقىپ قالدىم. ئۇلارنى نېمە ئۈچۈن ئىنقىلاب قىلىدۇ؟ مەن بايقىغانلىرىمنى سۆزلەپ بېرەي.
لىتىي ئىئونلۇق باتارېيە توك قاچىلاش / قويۇپ بېرىش دەۋرىدە ئانود بىلەن كاتود ئارىسىدىكى لىتىي ئىئون ھەرىكىتى ئارقىلىق توك ھاسىل قىلىدۇ. ئۇلارنىڭ يۇقىرى ئېنېرگىيە زىچلىقى ۋە توك تولۇقلاش ئىقتىدارى بىر قېتىم ئىشلىتىلىدىغان تاللاشلارغا ئوخشىمايدىغىنى ، ئېلىپ يۈرۈشكە ئەپلىك ئېلېكترون ۋە ئېلېكترونلۇق ماشىنىلارغا ماس كېلىدۇ.
ئەمما يەر يۈزىدە تېخىمۇ كۆپ. ئۇلارنىڭ مېخانىكلىرىنى چۈشىنىش ئۇلارنىڭ نېمە ئۈچۈن زامانىۋى تېخنىكىغا ھۆكۈمرانلىق قىلىدىغانلىقىنى ۋە قانداق چەكلىمىلەرنى ھەل قىلىشىمىز كېرەكلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
لىتىي ئىئونلۇق باتارېيە ئەمەلىيەتتە قانداق ئىشلەيدۇ؟
مەن خاتىرە كومپيۇتېرنىڭ باتارېيە ئىچىدىكى سېھىرگەرلىك ھەققىدە ئويلىنىپ قالدىم. سېھىرگەرلىكتىنمۇ رېئاللىق كىشىنى تېخىمۇ جەلپ قىلىدۇ.
لىتىي ئىئونلىرى ئېلېكترولىت ئارقىلىق توك قاچىلىغاندا كاتودتىن ئانودقا يۆتكىلىپ ، ئېنېرگىيە ساقلايدۇ. قويۇپ بېرىش جەريانىدا ، ئىئونلار كاتودقا قايتىپ ، ئېلېكتروننى سىرتقى توك يولى ئارقىلىق قويۇپ بېرىدۇ. بۇ قايتۇرغىلى بولىدىغان ئېلېكتىرو خىمىيىلىك رېئاكسىيە قايتا ئىشلەتكىلى بولىدۇ.
مولېكۇلا سەۋىيىسىدە ، كاتود (ئادەتتە لىتىي مېتال ئوكسىد) توك قاچىلاشقا باشلىغاندا لىتىي ئىئونى قويۇپ بېرىدۇ. بۇ ئىئونلار سۇيۇق ئېلېكترولىت ئارقىلىق ئايلىنىپ ، ئۆز-ئارا باغلىنىش دەپ ئاتىلىدىغان جەرياندا ئانودنىڭ گرافت قەۋىتىگە قىستۇرۇلغان. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ، ئېلېكترونلار توك قاچىلىغۇچ ئارقىلىق ئانودقا ئېقىدۇ.
قويۇپ بەرگەندە بۇ جەريان بۇرۇلۇپ كېتىدۇ: لىتىي ئىئونلىرى ئانودتىن چىقىپ ، ئايرىش پەردىسىنى كېسىپ ئۆتۈپ ، كاتود قۇرۇلمىسىغا قايتا كىرىدۇ. قويۇپ بېرىلگەن ئېلېكترونلار توك يولى ئارقىلىق ئۈسكۈنىڭىزنى ھەرىكەتلەندۈرىدۇ. ئاچقۇچلۇق يېڭىلىقلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
- ئېلېكترولىتنى ئەلالاشتۇرۇش: يېڭى خۇرۇچلار قىسقا توك يولىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان داندرىت ھاسىل قىلىشنى ئازايتىدۇ
- قاتتىق ھالەتتىكى لايىھە: سۇيۇق ئېلېكترولىتنى ساپال / پولىمېر ئۆتكۈزگۈچ بىلەن ئالماشتۇرۇپ ، ئېقىپ كېتىشنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ
- ئانودنىڭ ئىلگىرىلىشى: كرېمنىي بىرىكمىسى گرافىك بىلەن لىتىي ساقلاش ئىقتىدارىنى 10 ھەسسە ئاشۇرىدۇ
ئايرىغۇچ ھالقىلىق بىخەتەرلىك رولىنى ئوينايدۇ - ئۇنىڭ مىكروسكوپ تۆشۈكچىلىرى ئېلېكترود ئوتتۇرىسىدىكى فىزىكىلىق ئالاقىنى توسۇش بىلەن بىللە ئىئون ئۆتۈشىگە يول قويىدۇ. باتارېيە باشقۇرۇش سىستېمىسى توك بېسىمى ۋە تېمپېراتۇرىنى توختىماي كۆزىتىپ ، توك قاچىلاشنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ.
ئوخشىمىغان لىتىي ئىئونلۇق باتارېيە تىپلىرىنى نېمە پەرقلەندۈرىدۇ؟
لىتىيلىق باتارېيەنىڭ ھەممىسى باراۋەر يارىتىلمايدۇ. مەن بۇنى ئۆتكەن يىلى EV تىپلىرىنى سېلىشتۇرغاندا ئۆگەندىم.
ئاچقۇچلۇق ئۆزگىرىش كاتود خىمىيىسى (LCO, NMC, LFP) ، ئېنېرگىيە زىچلىقى دەرىجىسى ، دەۋرىيلىك ھاياتى ۋە ئىسسىقلىق مۇقىملىقىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. LFP باتارېيەسى تېخىمۇ ئۇزۇن ئۆمۈر ۋە تېخىمۇ يۇقىرى بىخەتەرلىك بىلەن تەمىنلەيدۇ ، NMC بولسا ئۇزۇن مۇساپىنى تېخىمۇ يۇقىرى ئېنېرگىيە زىچلىقى بىلەن تەمىنلەيدۇ.
كاتود تەركىبى ئىقتىدار ئالاھىدىلىكىنى بەلگىلەيدۇ:
- LCO (لىتىي كوبالت ئوكسىد): ئېنېرگىيەنىڭ قويۇقلۇقى يۇقىرى ، ئەمما ئۆمرى قىسقا (500-800 دەۋرىيلىك). ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفوندا ئىشلىتىلىدۇ
- NMC (Nickel Manganese Cobalt): تەڭپۇڭ ئېنېرگىيە / قۇۋۋەت زىچلىقى (1500-2000 دەۋرىيلىك). تېسلاغا ئوخشاش EV نى كونترول قىلىدۇ
- LFP (لىتىي تۆمۈر فوسفات): ئالاھىدە ئىسسىقلىق مۇقىملىقى (3000+ دەۋرىيلىك). BYD ۋە تېسلا ئۆلچەملىك دائىرىسى تەرىپىدىن قوبۇل قىلىنغان
- NCA (نىكېل كوبالت ئاليۇمىن): ئېنېرگىيەنىڭ ئەڭ يۇقىرى زىچلىقى ، ئەمما مۇقىملىقى تۆۋەن. ئالاھىدە قوللىنىشچان پروگراممىلار
| سېلىشتۇرۇش ئۆلچىمى | LCO | NMC | LFP | NCA |
| خىمىيىلىك فورمۇلا | LiCoO₂ | LiNiMnCoO₂ | LiFePO₄ | LiNiCoAlO₂ |
| ئېنېرگىيە زىچلىقى | 150-200 Wh / kg | 180-250 Wh / kg | 120-160 Wh / kg | 220-280 Wh / kg |
| دەۋرىيلىك ھايات | 500-800 دەۋرىيلىك | 1500-2000 دەۋرىيلىك | 3000-7000 دەۋرىيلىك | 800-1200 دەۋرىيلىك |
| Thermal Runaway Onset | 150 ° C. | 210 ° C. | 270 ° C. | 170 ° C. |
| تەننەرخى (ھەر كىلوۋات سائەت) | 130- 150 دوللار | 100- 120 دوللار | 80- 100 دوللار | 140- 160 دوللار |
| ھەق ئېلىش نىسبىتى | 0.7C (Standard) | 2-4C (تېز توك قاچىلاش) | 1-3C (تېز توك قاچىلاش) | 1C (ئۆلچەملىك) |
| تۆۋەن تېمپېراتۇرا ئىپادىسى | -20 ° C (60% cap.) | -30 ° C (70% cap.) | -20 ° C (80% cap.) | -20 ° C (50% cap.) |
| دەسلەپكى پروگراممىلار | ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفون / تاختا كومپيۇتېر | EVs (تېسلا قاتارلىقلار) | ئېلېكترونلۇق ئاپتوبۇس / ئېنېرگىيە ساقلاش | Premium EVs (Roadster) |
| ئاچقۇچلۇق ئەۋزەللىكى | يۇقىرى ھەجىم زىچلىقى | ئېنېرگىيە / كۈچ تەڭپۇڭلۇقى | ھەددىدىن زىيادە ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈش ۋە بىخەتەرلىك | ئالدىنقى قاتاردىكى ئېنېرگىيە زىچلىقى |
| Critical Limitation | كوبالت باھاسىنىڭ تەۋرىنىشى | گاز ئىششىقى (يۇقىرى نى نۇسخىلىرى) | سوغۇق سوغۇق ئىپادىسى / ئېغىر | مۇرەككەپ ياسىمىچىلىق |
| ۋەكىللىك مەھسۇلات | ئالما iPhone باتارېيەسى | CATL نىڭ Kirin باتارېيەسى | BYD Blade Battery | Panasonic 21700 Cell |
Anode يېڭىلىقلىرى تىپلارنى يەنىمۇ پەرقلەندۈرىدۇ:
- گرافىك: مۇقىملىقى ياخشى بولغان ئۆلچەملىك ماتېرىيال
- كىرىمنىي بىرىكمىسى: سىغىمى% 25 يۇقىرى ، ئەمما كېڭىيىش مەسىلىسى
- لىتىي-تىتانات: دەرىجىدىن تاشقىرى تېز توك قاچىلاش (10 مىنۇت) ئەمما ئېنېرگىيە زىچلىقى تۆۋەن
ئېلېكترولىت فورمۇلاسى تېمپېراتۇرا ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ. يېڭى فتورلۇق ئېلېكترولىتلار ° C40- ° C قا يېتىدۇ ، ساپال خۇرۇچلار ئىنتايىن تېز توك قاچىلاشنى قوزغىتىدۇ. تەننەرخىمۇ ئوخشىمايدۇ - LFP ھۈجەيرىلىرى NMC غا قارىغاندا% 30 ئەرزان ، ئەمما ئېغىرراق.
نېمىشقا توكلۇق ماشىنىلاردا لىتىي ئىئونلۇق باتارېيە ھۆكۈمرانلىق قىلىدۇ؟
سىناقتىن ئۆتكەن EV لارنى تەكشۈرگەندە ، ئۇلارنىڭ باتارېيەسىنىڭ زاپچاس ئەمەسلىكىنى ، ئۇلارنىڭ ئاساسى ئىكەنلىكىنى ھېس قىلدىم.
لىتىي ئىئونى تەڭداشسىز ئېنېرگىيە-ئېغىرلىق نىسبىتى (200+ Wh / kg) ، تېز توك قاچىلاش ئىقتىدارى ۋە تەننەرخىنىڭ تۆۋەنلىشى سەۋەبىدىن EV غا ھۆكۈمرانلىق قىلىدۇ (2010-يىلدىن بۇيان% 89 تۆۋەنلەش). ئۇلار قوغۇشۇن كىسلاتاسى ياكى نىكېل مېتال گىدرىد ئالماشتۇرۇش ئۇسۇلى بىلەن 300+ ئىنگلىز مىلى دائىرىنى تەمىنلەيدۇ.
ئۈچ تېخنىكىلىق ئەۋزەللىك ئۇلارنىڭ ھۆكۈمرانلىق ئورنىنى مۇستەھكەملەيدۇ:
- ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقى ئەۋزەللىكى: بېنزىننىڭ مىقدارى 12000 Wh / kg ، ئەمما ICE ماتورلىرى پەقەت% 30 ئۈنۈملۈك. زامانىۋى NMC باتارېيەسى نىكېلنى ئاساس قىلغان تاللاشلارغا قارىغاندا ھەر كىلوگىرامى 4-5 ھەسسە ئارتۇق ئېنېرگىيە بىلەن تەمىنلەيدۇ ، ئەمەلىي دائىرىنى تەمىنلەيدۇ.
- توك قاچىلاش ئۈنۈمى: لىتىي ئىئون ئىچكى قارشىلىق كۈچى تۆۋەن بولغاچقا ، 350kW + تېز توك قاچىلاشنى (15 مىنۇتتا 200 مىل قوشۇش) قوبۇل قىلىدۇ. ھىدروگېن يېقىلغۇ باتارېيەسى ئوخشاش دائىرىدە 3 ھەسسە ئۇزۇن ماي قاچىلاشنى تەلەپ قىلىدۇ.
- قايتا ھاسىل بولىدىغان تورمۇزنىڭ بىرىكىشى: لىتىي خىمىيىسى قوغۇشۇن كىسلاتاسىنىڭ% 90 تورمۇز ئېنېرگىيىسىنى% 45 بىلەن يىغىۋالىدۇ. بۇ شەھەر ماشىنا ھەيدەش دائىرىسىنى% 15 تىن% 20 كىچە كېڭەيتىدۇ.
CATL نىڭ ھۈجەيرە قاچىلاش تېخنىكىسىغا ئوخشاش يېڭىلىق يارىتىش مودۇللۇق زاپچاسلارنى چىقىرىپ تاشلاپ ، ئورالمىنىڭ زىچلىقىنى 200Wh / kg غا يەتكۈزۈش بىلەن بىرگە تەننەرخنى 97 كىلوۋات سائەت (2023) غا تۆۋەنلىتىدۇ. قاتتىق ھالەتتىكى ئەسلى تىپلار 2030-يىلغىچە 500Wh / kg غا ۋەدە بېرىدۇ.
لىتىي ئىئونلۇق باتارېيەنىڭ بىخەتەرلىك مەسىلىسى نېمە؟
EV باتارېيەسىنىڭ خەۋەرلەرگە ئوت كەتكەنلىكىنى كۆرۈش مېنى ھەقىقىي خەتەرگە قارشى تۇرۇشنى تەكشۈردى.
ئىسسىقلىق قېچىش - قىسقا توك يولى ياكى بۇزۇلۇشتىن كېلىپ چىققان كونترولسىز قىزىش ئاساسلىق خەتەر. زامانىۋى بىخەتەرلىك تەدبىرلىرى ساپالدىن ياسالغان ئايرىغۇچ ، يالقۇننى ساقلايدىغان ئېلېكترولىت ۋە ھەر بىر ھۈجەيرىنى 100x / سېكۇنتتا نازارەت قىلىدىغان كۆپ قاتلاملىق باتارېيە باشقۇرۇش سىستېمىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
تېمپېراتۇرا ° C 150 تىن ئېشىپ كەتكەندە ئىسسىقلىق قېچىش باشلىنىپ ، پارچىلىنىش ئىنكاسى قوزغايدۇ:
- SEI قەۋىتىنىڭ بۇزۇلۇشى (80-120 ° C)
- ئانود بىلەن ئېلېكترولىت رېئاكسىيەسى (120-150 ° C)
- كاتودنىڭ پارچىلىنىشى ئوكسىگېن قويۇپ بېرىدۇ (180-250 ° C)
- ئېلېكترولىت كۆيۈش (200 ° C +)
ئىشلەپچىقارغۇچىلار بەش قوغداش قەۋىتىنى يولغا قويىدۇ:
- ئالدىنى ئېلىش لايىھىسى: ئېلېكترولىتتىكى دېندرىتنى بېسىش خۇرۇچى
- چەكلەش سىستېمىسى »: ھۈجەيرىلەر بىلەن مۇداپىئە تام ئارىسىدىكى سوۋۇتۇش يوللىرى
- نازارەت قىلىش: ھەر بىر ھۈجەيرىدىكى توك بېسىمى / تېمپېراتۇرا سېنزورى
- يۇمشاق دېتال كونتروللىرى »: بۇزۇلغان ھۈجەيرىلەرنى مىللىمېتىر ئىچىدە ئايرىۋېتىش
- قۇرۇلمىنى قوغداش »: سوقۇلۇشچان باتارېيە قەپەسلىرى
تۆمۈر فوسفات (LFP) خىمىيىسى NMC ئۈچۈن 150 سېلسىيە گرادۇس بىلەن پارچىلىنىشتىن ئىلگىرى 300 سېلسىيە گرادۇسقا بەرداشلىق بېرىدۇ. يېڭى ناترىي ئىئون باتارېيەسى ئوت خەۋىپىنى پۈتۈنلەي يوقىتىدۇ ، ئەمما تۆۋەن زىچلىق بىلەن تەمىنلەيدۇ. ھەمىشە ئىشلەپچىقارغۇچى ئېتىراپ قىلغان زەرەتلىگۈچنى ئىشلىتىڭ -% 78 مەغلۇبىيەت كېيىنكى ئۈسكۈنىلەرگە چېتىلىدۇ.
خۇلاسە
لىتىي ئىئون تېخنىكىسى ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقى ، تەننەرخى ۋە بىخەتەرلىكىنى تەڭپۇڭلاشتۇرىدۇ - ئەمما داۋاملىق تەرەققىي قىلىدۇ. ئەتە قاتتىق ھالەتتىكى باتارېيە بىزنىڭ سىجىل كەلگۈسىمىزنى كۈچلەندۈرۈش بىلەن بىللە ، بۈگۈنكى چەكلىمىلەرنى ھەل قىلىشى مۇمكىن.
يوللاش ۋاقتى: 8-ئاۋغۇستتىن 20-ئاۋغۇستقىچە