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Detaillierte Erklärung des Kathodenmaterials der 6s-Lipo-Batterie

Aus Sicht der Kostenstruktur von 6s-Lipo-Batterien sind die positive Elektrode, die negative Elektrode, der Elektrolyt und der Separator die vier wichtigsten Rohstoffe, und ihr Anteil an den Kosten ist viel höher als der anderer Materialien wie Kabelbäume, Steckverbinder und leitfähige Mittel. Dies ist ähnlich wie bei einem 6s-Lipo-Akku. Das grundlegende Arbeitsprinzip ist das gleiche. Als nächstes stellt der professionelle Hersteller von 6s- Lipobatterien CNHL die Kathodenmaterialien der oben genannten vier Materialien im Detail vor.
In Bezug auf den Elektrolytgehalt von 6s-Lipo-Batterien bietet der folgende Artikel eine ausführliche Einführung, die interessierte Partner selbst überprüfen können:
Cnhl 6s Lipo Batterie Elektrolyt, praktische Funktion und klassischer Systemaufbau

6s Lipo-Batterie-Kathodenmaterial

Derzeit ist das Kathodenmaterial das Kernmaterial der 6s-Lipo-Batterie und der Schlüsselfaktor, der die Leistung der 6s-Lipo-Batterie bestimmt. Sie hat direkten Einfluss auf die Endenergiedichte, Spannung, Lebensdauer und Sicherheit des Produkts. Es ist auch der teuerste Teil des 6s-Lipo-Akkus. . Aus diesem Grund wird die 6s-Lipo-Batterie häufig nach dem Material der positiven Elektrode benannt, z. B. die ternäre Batterie, bei der es sich um eine 6s-Lipo-Batterie handelt, die das ternäre Material als positive Elektrode verwendet.
Der Unterschied zwischen verschiedenen Kathodenmaterialien ist offensichtlich, und auch die Anwendungsgebiete sind unterschiedlich. Gängige Kathodenmaterialien können in Lithiumkobaltoxid (LCO), Lithiummanganat (LMO), Lithiumeisenphosphat (LFP) und ternäre Materialien (NCM) unterteilt werden.

1) Lithium-Kobalt-Oxid 6s Lipo-Batterie-Kathodenmaterial

Es ist das erste kommerzialisierte Kathodenmaterial einer 6s-Lipo-Batterie. Seine Energiedichte ist höher als die von wiederaufladbaren Batterien wie Nickel-Metallhydrid und Blei-Säure. Es spiegelt zunächst das Entwicklungspotenzial von 6s-Lipo-Akkus wider, ist jedoch sehr teuer und hat eine geringe Zyklenlebensdauer. Es ist nur für 3C-Elektronikprodukte geeignet. . Obwohl Lithiummanganat kostengünstig ist, ist seine Energiedichte nicht gut. Es wurde bis zu einem gewissen Grad in den frühen langsamen Elektrofahrzeugen wie Batterieautos verwendet. Heute wird es hauptsächlich in Elektrowerkzeugen und Energiespeicherbereichen verwendet und ist selten in Power-Batterien zu sehen.
Derzeit hauptsächlich im Bereich der Elektrofahrzeuge verwendet, gibt es zwei technische Wege von ternären Materialien und Lithium-Eisen-Phosphat. Im Jahr 2020 wird der Anteil der Kathodenmaterialien für 6s-Lipo-Batterien an erster (46 %) und zweiter Stelle (25 %) rangieren.

2) Positives Elektrodenmaterial der ternären 6s-Lipo-Batterie

Der Kernvorteil ist die hohe Energiedichte. Bei gleicher Lautstärke und Qualität ist die Akkulaufzeit anderen technischen Strecken weit voraus. Aber seine Mängel sind auch sehr offensichtlich: schlechte Sicherheit, niedriger Zündpunkt bei Stoßeinwirkung und hohe Umgebungstemperaturen. In neueren Sicherheitstests wie Akupunktur und Überladung, die heißer sind, ist es für ternäre Batterien mit hoher Kapazität schwierig, den Test zu bestehen. Es ist der Mangel in der Sicherheitsleistung, der die großtechnische Montage und integrierte Anwendung des ternären Materialtechnologiewegs immer begrenzt hat.

3) Lithiumeisenphosphat 6s Lipobatterie-Kathodenmaterial

Eisenphosphat ist genau das Gegenteil von ternären Materialien, Energiedichte (über die Energiedichte von 6s-Lipo-Batterien enthält der folgende Artikel eine detaillierte Einführung:
Verbesserung der Energiedichte der 1200-mAh-Lipo-Batterie - Verbesserung der Zelldichte ) und Batterielebensdauer sind durchschnittlich, aber die Sicherheit ist sehr gut. Seine Kristallstruktur ist ein einzigartiger Olivintyp, und die Weltraumskelettstruktur verformt sich nicht leicht, sodass sie in einer Hochtemperaturumgebung stabil bleiben kann.

6s lipo batterie kathodenmaterial vergleich

1) Sicherheit

Das ternäre Material beginnt sich bei etwa 150 ℃ ~ 250 ℃ zu zersetzen und setzt Sauerstoff frei, wodurch der Elektrolyt brennt. Im Gegensatz dazu liegt die Zersetzungstemperatur von Lithiumeisenphosphat bei etwa 600 °C, und der Sicherheitsvorteil ist sehr offensichtlich. Basierend auf den oben genannten Vorteilen kann Lithiumeisenphosphat viele Sicherheitstests bestehen, die ternäre Batterien nicht bestehen können.

2) Lebensdauer

Andererseits hat die Lebensdauer der Eisenphosphat-6s-Lipo-Batterie auch einen großen Vorteil, und ihre Zykluszeiten übertreffen andere technische Wege bei weitem, was den beiden Hauptanforderungen der Verbraucher von Elektrofahrzeugen entspricht: Sicherheit und Haltbarkeit.
Gegenwärtig ist die installierte Kapazität von ternären Batterien zurückgegangen, und der Marktanteil von Eisenphosphat-6s-Lipo-Batterien nimmt rapide zu. Statistiken zeigen, dass das kumulierte Verkaufsvolumen von Haushaltsbatterien im Jahr 2020 65,9 GWh erreichen wird, von denen 38,9 GWh der Sanyuan 6s Lipo-Batterie in Fahrzeugen installiert sind, was 61,1 % entspricht, was einem kumulierten Rückgang von 4,1 % entspricht; Eisenphosphat-6s-Lipo-Batterie installiert 24,4 GWh, was einem Anteil von 61,1 % entspricht. Verglichen mit 38,3 % und einer kumulierten Steigerung von 20,6 % ist sie die einzige Art von Power-Batterie mit einer jährlichen Umsatzsteigerung.

3) Preis

Neben dem Sicherheitsvorteil ist ein weiterer wesentlicher Faktor für den rasanten Absatzanstieg von Lithium-Eisen-Phosphat der Preis. Hauptgrund für die hohen Rohstoffkosten für ternäre Batterien (Anteil knapp 90 %) war lange Zeit die große Nachfrage nach Kobalt. Kobalt ist ein seltenes Mineral. Es ist sehr teuer und extrem instabil zu mir. Der Preis schwankt stark. Die Lieferkette ist auch sehr fragil, was sich leicht auf nachgelagerte Industrien auswirken kann.
In den Anfangsjahren waren die hohen Kosten für ternäre Batterien aufgrund staatlicher Subventionen nicht im Vordergrund, aber mit dem kontinuierlichen Rückgang der Subventionen in den letzten Jahren wurde der Kostendruck immer größer und zwang die Batteriehersteller, weniger zu finden alternative Materialien.
Der Kostenvorteil von Lithium-Eisen-Phosphat liegt darin, dass es kein Kobalt enthält und selbst auf hohem Niveau der Preis pro Tonne deutlich unter dem von ternären Materialien liegt.
Gleichzeitig kann es mit der rasanten Zunahme der Ladestapel auch die Akkulaufzeit des Eisenphosphat 6s Lipo Akkus ausgleichen. Die Batterielebensdauer eines typischen Lithium-Eisenphosphat-Elektrofahrzeugs beträgt etwa 300 bis 400 km, was ausreicht, um die Anforderungen des Stadtverkehrs zu erfüllen. Die ternäre Batterie kann in diesem Anwendungsszenario ihre Kernvorteile nicht ausspielen.
Getrieben durch den doppelten Kosten- und Infrastrukturschub ist es nicht verwunderlich, dass immer mehr Automobilhersteller den Weg der Lithium-Eisenphosphat-Technologie wählen. Sogar der Energiebatteriegigant CATL, der mit ternären Batterien begann, erhöht schnell die Produktionskapazität von Eisenphosphat-6s-Lipo-Batterien und liefert Eisenphosphat-6s-Lipo-Batterien für die Standardbatterieversion des heimischen Tesla Model 3.

Der Entwicklungstrend der Sanyuan 6s Lipo-Batterie

Die Entwicklung ternärer Batterien hat jedoch nicht aufgehört. Der langfristige Trend dieses technischen Weges ist die Kostenreduzierung durch das Verhältnis von hohem Nickel- und niedrigem Kobaltgehalt, dem sogenannten High-Nickel-Ternärmaterial.
Je nach Anteil der drei Elemente Nickel, Kobalt und Mangan können ternäre Materialien in vier Haupttypen unterteilt werden: 111, 523, 622 und 811. Aus Sicht des Marktanteils ist die aktuelle 5er-Serie (dh 523) ternär Materialien sind immer noch der Mainstream. Im Jahr 2020 wird der Marktanteil des ternären Materialmarkts 50 % überschreiten; Die Batterie der 8er-Serie (dh 811) wird aufgrund des Trends der hohen Vernickelung durchbrechen, und der Marktanteil wird von 6 % im Jahr 2018 auf 24 % im Jahr 2020 steigen. Das Potenzial ist riesig.
Einerseits reduziert der ternäre 6s-Lipo-Akku mit hohem Nickelgehalt die Verwendung von teurem Kobaltmetall, und die Kosten sind besser kontrollierbar. Andererseits wird die Batteriekapazität stark erhöht, was eher den Verbraucherbedürfnissen entspricht. In den letzten Jahren hat sich die Reichweite von Elektrofahrzeugen für Privathaushalte schnell erhöht, und Batterien mit hohem Nickelgehalt haben dazu beigetragen.
Allerdings bedeutet die Erhöhung des Nickelgehalts entsprechend eine rapide Zunahme der Verarbeitungsschwierigkeiten und die mit versteckten Gefahren verbundene Sicherheit wird weiter verringert. Im Jahr 2020, wenn 811 Batterien im großen Stil montiert werden, kommt es häufig zu Selbstentzündungsunfällen, wodurch dieser technische Weg in Frage gestellt wird.
Nur der GAC Aion S, das erste Modell, das 811-Batterien in großem Maßstab verwendet, ist auch das älteste Modell der 811 New Energy Vehicles. Von Mai bis August 2020 ereigneten sich drei aufeinanderfolgende Selbstentzündungsunfälle, und das waren nur 811 Batterien. Die brennende Spitze des Eisbergs. Der Sicherheitsmangel hochnickelhaltiger ternärer Materialien ist ein Problem, das Batteriehersteller lösen müssen. Sonst wird es schwierig, Pkw-Konsumenten zum Kauf zu bewegen, und noch weniger ein Einsatz in Nutzfahrzeugen mit höheren Sicherheitsanforderungen.

Sanyuan 6s Lipo Batterie Kathode neues Material

Neben dem ternären Material Nickel-Kobalt-Mangan (NCM) gibt es auch ein ternäres Material, das eine Legierung aus Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA) als positive Elektrode verwendet. Verglichen mit NCM ist die Energiedichte von NCA weiter verbessert, aber die Sicherheitsleistung ist immer noch nicht sehr verbessert. Derzeit ist Tesla der Hauptanwender von Nickel-Kobalt-Aluminium-Batterien und hat im April 2020 auch ein Patent für eine neue Produktionstechnologie angemeldet, die die Batterielebensdauer verbessern kann.
Obwohl sie von den Führern bevorzugt wird, ist die technische Route der NCA in China jedoch sehr selten. Im Jahr 2020 werden die Lieferungen auf dem inländischen Markt für ternäre Materialien nur 4 % ausmachen, und Panasonic ist derzeit der einzige große Hersteller der Welt.
Nun, das Obige ist der gesamte Inhalt des Kathodenmaterials der 6s-Lipo-Batterie, das Ihnen heute von CNHL präsentiert wird. Ich glaube, dass jeder nach dem Lesen des gesamten Textes ein Verständnis für die Arten von Kathodenmaterialien von 6s-Lipo-Batterien hat. Das Kathodenmaterial der 6s-Lipo-Batterie ist hauptsächlich Lithium-Kobalt-Oxid. (LCO), Lithiummanganat (LMO), Lithiumeisenphosphat (LFP) und ternäre Materialien (NCM). Für weitere Informationen zu 6s-Lipo-Batterien klicken Sie bitte unten: Die Entwicklungsgeschichte der 1300-mAh-6s-Batterie

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