Mot bakgrund av snabb utveckling av modern vetenskap och teknik har litiumbatterier använts i stor utsträckning inom många områden som mobiltelefoner, elektriska fordon, energilagringssystem, flyg- och rymd, etc., och blivit en av de mest mainstream kraftteknologierna för närvarande. Litiumbatterier finns emellertid inte i en enda form, men är indelade i flera detaljerade kategorier beroende på olika material, strukturer, prestanda och användningsområden. För vanliga konsumenter eller ingenjörsutövare hjälper inte bara att förstå klassificeringen av litiumbatterier inte bara välja lämpliga produkter, utan undviker också säkerhetsrisker orsakade av felaktig användning.
1. Klassificering av elektrolytstillstånd: uppdelningen mellan fast och vätska
1. Flytande litiumbatteri (Lib, litiumjonbatteri)
Flytande litiumbatteri är den mest använda typen på marknaden. Det kännetecknas av användning av flytande elektrolyt, relativt mogen struktur, låg tillverkningskostnad och hög energitäthet.
Fördelar: Mogen teknik, stabil prestanda, ett brett utbud av applikationer
Nackdelar: Det finns en risk för elektrolytläckage och explosion och krav på hög säkerhetsskydd
2. Litiumbatteri med fast tillstånd (SSB)
Batterier med fast tillstånd använder fasta elektrolyter istället för flytande elektrolyter. De har blivit en forsknings hotspot under de senaste åren, och deras säkerhet överstiger långt för traditionella flytande litiumbatterier.
Fördelar: hög säkerhet, hög energitäthet och lång cykelliv
Nackdelar: Tekniken är ännu inte mogen, kostnaden är hög och den har ännu inte kommersialiserats i stor skala
2. Klassificering med positivt elektrodmaterial: Den avgörande faktorn för kärnprestandaindikatorer
Skillnaden i litiumbatteriets prestanda ligger i skillnaden i dess positiva elektrodmaterial. Mainstream -klassificeringen är som följer:
1. Ternärt litiumbatteri (NCM/NCA)
Med hjälp av nickel, kobolt, mangan (eller aluminium) och andra element för att bilda det positiva elektrodmaterialet är det för närvarande den huvudsakliga batteritypen inom området för elektriska fordon och mobiltelefoner.
Fördelar: Hög energitäthet, god laddningseffektivitet
Nackdelar: Dålig termisk stabilitet, krav på hög säkerhetsskydd
Applikationer: Används allmänt i avancerade produkter som Tesla, Weilai och Xiaomi
2. Litiumjärnfosfatbatteri (LFP)
Med litiumjärnfosfat som det positiva elektrodmaterialet är dess säkerhet och liv bättre än ternära litiumbatterier, men energitätheten är något lägre.
Fördelar: hög säkerhet, god termisk stabilitet och lång livslängd
Nackdelar: Dålig prestanda med låg temperatur och stor storlek
Applikationer: Elektriska bussar, energilagringsstationer, Xiaopeng -motorer, etc.
3. Litium manganoxidbatteri (LMO)
Med litiummanganoxid som det positiva elektrodmaterialet är kostnaden låg, men cykellivslängden är genomsnittlig.
Fördelar: låg kostnad och stor utgångseffekt
Nackdelar: Snabb kapacitet förfall och kort livslängd
Applikationer: Lågkostnadsutrustning som små hushållsapparater och elverktyg
Iii. Klassificering efter cellform: Avvägning mellan portabilitet och värmeavledningsförmåga
1. Cylindriskt batteri
Till exempel är 18650 och 21700 ofta använda typer av elektriska fordon som Tesla.
Fördelar: Mogen teknik, god värmeavledning, låg kostnad
Nackdelar: Låg energiutnyttjande, lågutrymmeanvändning
2. Fyrkantig batteri
Kompakt struktur, allmänt används i mobiltelefoner, bärbara datorer och andra enheter.
Fördelar: Hög energitäthet, bra utrymmeutnyttjande
Nackdelar: Krav på hög produktionsprocess
3. Mjukt paketbatteri
Inkapslat med aluminiumplastfilm, med god flexibilitet och lätthet.
Fördelar: lätt, stark plastisitet, liten storlek
Nackdelar: Lätt att bryta, något dålig stabilitet
Iv. Klassificering med användning: Diversifierad utveckling av litiumbatterier
Power Litium Battery: Används för nya energifordon och elverktyg, utsläpp med hög hastighet och lång cykellivslängd
| Applikationsscenarier | Rekommenderade typer | Skäl |
| Elfordon | Ternär litium/litiumjärnfosfat | Ternär högenergitäthet, litiumjärnfosfat hög säkerhet |
| Energilagringssystem | Litiumjärnfosfat | Lång livslängd, krav på låg temperaturkontroll, god stabilitet |
| Mobila digitala produkter | Ternär litium/mjukt paket litiumbatteri | Lätt och kompakt, lång batteritid |
| Industriutrustning | Fast tillståndsbatteri (framtida trend) | Hög säkerhet, lång livslängd, men ännu inte populär |
Energilagring Litiumbatteri: Används i sol- och vindkraftproduktion och lagringssystem, med fokus på säkerhet och cykelliv
Konsument litiumbatteri: mobiltelefoner, surfplattor, anteckningsböcker och andra personliga elektroniska produkter, bedriver lätthet och hög energitäthet
V. Sammanfattning: Hur väljer jag rätt typ av litiumbatteri?
Inför ett brett utbud av litiumbatteriprodukter på marknaden kräver val av rätt typ följande punkter:
Slutsats: Ta tag i trenden, förstå klassificeringen och använd litiumbatterier vetenskapligt
Som kärnenheten i det moderna kraftsystemet har litiumbatterier komplicerade klassificeringsmetoder, men det är just dessa skillnader som gör det möjligt för dem att flexibelt tjäna alla samhällsskikt. I framtiden, med mognad och industrialisering av batteriteknik i fast tillstånd, kommer litiumbatterier att optimera den dubbla balansen mellan energitäthet och säkerhetsprestanda. För vanliga användare är att förstå egenskaperna och tillämpningarna för olika typer av litiumbatterier ett viktigt steg för att förbättra upplevelsen och säkerheten för utrustning.
