Detaljerad förklaring av 6s lipo batteri katodmaterial

Ur kostnadsstrukturen för 6s lipo-batteri är den positiva elektroden, negativa elektroden, elektrolyten och separatorn de fyra nyckelråmaterialen, och deras andel i kostnaden är mycket högre än för andra material som kabelstammar, kontakter och ledande ämnen. Detta är liknande 6s lipo-batteri. Den grundläggande arbetsprincipen är densamma. Nästa kommer den professionella 6s lipo-batteritillverkaren CNHL att introducera katodmaterialen av de ovan nämnda fyra materialen i detalj.
Angående elektrolytens innehåll i 6s lipo-batteri finns en detaljerad introduktion i följande artikel, och intresserade partners kan själva kolla in den:
Cnhl 6s lipo-batteri elektrolyt, praktisk funktion och klassisk systemkonstruktion

6s lipo-batteri katodmaterial

För närvarande är katodmaterialet kärnmaterialet i 6s lipo-batteriet, och det är den avgörande faktorn som bestämmer prestandan hos 6s lipo-batteriet. Det har en direkt påverkan på den slutliga energitätheten, spänningen, livslängden och säkerheten för produkten. Det är också den dyraste delen av 6s lipo-batteriet. . Av denna anledning namnges 6s lipo-batteriet ofta efter det positiva elektrodmaterialet, såsom ternärbatteriet, vilket är 6s lipo-batteriet som använder det ternära materialet som positiv elektrod.
Skillnaden mellan olika katodmaterial är tydlig, och användningsområdena är också olika. Vanliga katodmaterial kan delas in i litiumkoboltoxid (LCO), litiummanganat (LMO), litiumjärnfosfat (LFP) och ternära material (NCM).

1) Litiumkoboltoxid 6s lipo-batteri katodmaterial

Det är det första kommersialiserade katodmaterialet för 6s lipo-batteri. Dess energitäthet är högre än för uppladdningsbara batterier som nickel-metallhydrid och bly-syra. Det visar först utvecklingspotentialen för 6s lipo-batteri, men det är mycket dyrt och har låg cykellivslängd. Det är endast lämpligt för 3C-elektronikprodukter. . Även om litiummanganat har låg kostnad, är dess energitäthet inte bra. Det användes i de tidiga långsamma elfordonen, såsom batteribilar, till viss del. Idag används det främst inom elverktyg och energilagringsområden och ses sällan i kraftbatterier.
För närvarande används det främst inom elfordonsområdet, där det finns två tekniska vägar för ternära material och litiumjärnfosfat. År 2020 rankades andelen katodmaterial för 6s lipo-batteri först (46 %) och andra (25 %).

2) Ternärt 6s lipo-batteri positivt elektrodmaterial

Den kärnfördelen är den höga energitätheten. Vid samma volym och vikt är batteriets livslängd långt före andra tekniska vägar. Men dess brister är också mycket tydliga: dålig säkerhet, låg antändningspunkt vid stötar och hög temperaturmiljö. I nyligen genomförda säkerhetstester som nålstick och överladdning, som är varmare, är det svårt för stora kapacitets ternära kraftbatterier att klara testet. Det är säkerhetsbristen som alltid har begränsat storskalig montering och integrerad användning av den ternära materialteknikvägen.

3) Litiumjärnfosfat 6s lipo-batteri katodmaterial

Järnfosfat är precis motsatsen till ternära material, energitäthet (ungefär energitätheten för 6s lipo-batteri, följande artikel har en detaljerad introduktion:
1200mah lipo-batteri energitäthet förbättring - celltäthetsförbättring) och batterilivslängd är genomsnittliga, men säkerheten är mycket bra. Dess kristallstruktur är en unik olivin-typ, och rymdskelletstrukturen deformeras inte lätt, så att den kan förbli stabil i en hög temperaturmiljö.

6s lipo-batteri katodmaterial jämförelse

1) Säkerhet

Det ternära materialet börjar brytas ner och släppa ut syre vid cirka 150 ℃ ~ 250 ℃, vilket orsakar att elektrolyten brinner. I kontrast är nedbrytningstemperaturen för litiumjärnfosfat runt 600 ℃, och säkerhetsfördelen är mycket tydlig. Baserat på ovanstående fördelar kan litiumjärnfosfat klara många säkerhetstester som ternära batterier inte klarar.

2) Livslängd

Å andra sidan har livslängden för järnfosfat 6s lipo-batteri också en enorm fördel, och dess cykeltider överstiger vida andra tekniska vägar, vilket svarar mot de två nyckelkraven från elfordonskonsumenter: säkerhet och hållbarhet.
För närvarande har den installerade kapaciteten för ternära batterier minskat, och marknadsandelen för järnfosfat 6s lipo-batteri ökar snabbt. Statistik visar att den kumulativa försäljningsvolymen för inhemska kraftbatterier 2020 når 65,9 GWh, varav 38,9 GWh av Sanyuan 6s lipo-batteri är installerade i fordon, vilket motsvarar 61,1 %, en kumulativ minskning med 4,1 %; järnfosfat 6s lipo-batteri installerade 24,4 GWh, motsvarande 61,1 % jämfört med 38,3 % och en kumulativ ökning med 20,6 %, har blivit den enda typen av kraftbatteri med en år-till-år-ökning i försäljning.

3) Pris

Förutom säkerhetsfördelen är en annan stor faktor bakom den snabba ökningen i försäljning av litiumjärnfosfat dess låga kostnad. Under lång tid har den främsta orsaken till de höga råmaterialkostnaderna för ternära batterier (nära 90 %) varit den stora efterfrågan på kobolt. Kobolt är en sällsynt mineral. Det är mycket dyrt och extremt instabilt att bryta. Priset fluktuerar kraftigt. Leveranskedjan är också mycket skör, vilket lätt kan påverka nedströmsindustrier.
I de tidiga åren, på grund av statliga subventioner, var den höga kostnaden för ternära batterier inte framträdande, men med den kontinuerliga minskningen av subventioner under de senaste åren har kostnadstrycket blivit allt tyngre, vilket tvingar batteritillverkare att hitta färre alternativmaterial.
Kostnadsfördelen med litiumjärnfosfat är att det inte innehåller kobolt, och även när priset per ton är på en hög nivå är det mycket lägre än för ternära material.
Samtidigt, med den snabba ökningen av antalet laddstolpar, kan det också kompensera för batterilivslängden för järnfosfat 6s lipo-batteri. Batterilivslängden för en typisk litiumjärnfosfat elbil är cirka 300~400 km, vilket är tillräckligt för att möta behoven i stadstrafik. Det ternära batteriet kan inte visa sina kärnfördelar i detta användningsscenario.
Drivet av den dubbla drivkraften av kostnad och infrastruktur är det inte förvånande att fler och fler biltillverkare väljer litiumjärnfosfat-teknikvägen. Även kraftbatterijätten CATL, som började med ternära batterier, ökar snabbt produktionskapaciteten för järnfosfat 6s lipo-batteri och levererar järnfosfat 6s lipo-batteri för standardbatterilivslängdsversionen av den inhemska Tesla Model 3.

Utvecklingstrenden för Sanyuan 6s lipo-batteri

Utvecklingen av ternära batterier har dock inte stannat. Den långsiktiga trenden för denna tekniska väg är att minska kostnaderna genom förhållandet mellan högt nickel och lågt kobolt, det så kallade högnickel-ternära materialet.
Enligt andelen av de tre elementen nickel, kobolt och mangan kan ternära material delas in i fyra huvudtyper: 111, 523, 622 och 811. Ur marknadsandelsperspektiv är de nuvarande 5-serierna (dvs 523) ternära material fortfarande mainstream. År 2020 översteg marknadsandelen för det ternära materialet 50 %; 8-serien (dvs 811) batteriet kommer att bryta ut på grund av trenden med högnickling, och marknadsandelen ökade från 6 % 2018 till 24 % 2020. Potentialen är enorm.
Å ena sidan minskar högnickel-ternära 6s lipo-batteriet användningen av dyrt koboltmetall, och kostnaden är mer kontrollerbar. Å andra sidan ökar batterikapaciteten avsevärt, vilket bättre motsvarar konsumenternas behov. Under de senaste åren har räckvidden för inhemska elfordon ökat snabbt, och högnickelbatterier har bidragit.
Men motsvarande innebär ökningen av nickelinnehållet en snabb ökning av bearbetningssvårigheterna, och säkerheten med dolda faror minskar ytterligare. År 2020, när 811-batterier monteras i stor skala, inträffar frekventa självantändningsolyckor, vilket gör att denna tekniska väg ifrågasätts.
Endast GAC Aion S, den första modellen som använder 811-batterier i stor skala, är också den äldsta modellen av 811 nya energifordon. Från maj till augusti 2020 inträffade tre på varandra följande självantändningsolyckor, och dessa var endast 811-batterier. Isbergets spets i brand. Säkerhetsbristen hos högnickel-ternära material är ett problem som batteritillverkare måste lösa. Annars blir det svårt att övertyga personbilsconsumenter att köpa dem, och det är ännu mer omöjligt att använda dem i kommersiella fordon med högre säkerhetskrav.

Sanyuan 6s lipo-batteri katod nytt material

Förutom nickel-kobolt-mangan (NCM) ternära material finns det också ett ternärt material som använder en nickel-kobolt-aluminium (NCA) legering som positiv elektrod. Jämfört med NCM förbättras energitätheten för NCA ytterligare, men säkerhetsprestandan förbättras fortfarande inte mycket. För närvarande är Tesla den främsta användaren av nickel-kobolt-aluminiumbatterier, och i april 2020 ansökte de också om ett patent för en ny produktionsteknik som kan förbättra batterilivslängden.
Men även om det är uppskattat av ledarna är NCA-teknikvägen mycket sällsynt i Kina. År 2020 stod leveranserna på den inhemska ternära materialmarknaden endast för 4 %, och Panasonic är för närvarande den enda stora tillverkaren i världen.
Så, ovan är hela innehållet om katodmaterialet för 6s lipo-batteri som CNHL presenterar idag. Jag tror att efter att ha läst hela texten har alla fått en förståelse för typerna av katodmaterial för 6s lipo-batteri. Katodmaterialet för 6s lipo-batteri är huvudsakligen litiumkoboltoxid (LCO), litiummanganat (LMO), litiumjärnfosfat (LFP) och ternära material (NCM). För mer information om 6s lipo-batteri, klicka nedan: Utvecklingshistorien för 1300mah 6s batteri