Prospect analiz de pil ityòm ranplase plon-asid nan jaden an nan pil otomobil

Batri plon-asid yo se kounye a sous prensipal la pou SLI nan machin, epi yo te bay anpil lòt aplikasyon tou. Avantaj ki genyen nan pil ityòm kòm pil SLI olye pou yo plon-asid pil sitou kouche nan pi long lavi yo ak pi wo dansite enèji. An tèm de sekirite, nouvo règleman batri Ewopeyen yo sou itilizasyon materyèl restriksyon nan machin yo konsidere, osi byen ke pri, konsepsyon ak espesifikasyon tès yo. Sik lavi a ak resiklaj nan de pil yo tou pran an konsiderasyon.

1. Ranplasman batri

Pandan ane yo, chimi ak estanda fabrikasyon pil plon-asid yo te adapte ak nouvo kondisyon pouvwa ak defi relativman vit pa ajiste aditif ak amelyore pwosesis fabrikasyon ki deja egziste, olye ke eseye reamenaje yon sistèm batri konplètman nouvo. Nan ane 1960 yo, lavi sèvis nan yon batri plon-asid SLI te apeprè 3 zan, ak pa 2015, kòm pouvwa ak aplikasyon kondisyon ogmante, batri a ka dire osi lontan ke senk ane oswa plis.

Pil plon-asid yo te kenbe pati nan mache, sitou paske yo ka satisfè gwo kouran ki nesesè pou demaraj ICE frèt, segondè-tanperati sik durability, sekirite relativman wo, ak pri relativman ba. Si ou fè plan yo patisipe nan mache sa a, Lè sa a, sa yo se defi yo ke nenpòt nouvo teknoloji batri dwe fè fas a. Nan dènye ane yo, estabilite nan pil ityòm an tèm de chimi ak fabrikasyon te siyifikativman amelyore, pri a te kontinyèlman redwi, ak pèfòmans lan te kontinyèlman amelyore. Nan yon sans pi laj, konpare ak pil plon-asid, aktyèl avantaj prensipal yo nan ityòm-ion SLI pil yo se dansite enèji segondè yo ak lavi ki long.

Lityòm-ion SLI pil gen menm pèfòmans ak ki deja egziste plon-asid pil SLI, ak tès adisyonèl yo te prezante yo evalye estabilite nan ityòm-ion SLI pil. Ki gen ladan mezi sekirite strik, tankou pwoteksyon surcharge, kraze oswa tès tès destriksyon, kontinyèl egzeyat ki ba-tanperati ak chaje, ak evalyasyon de enpak la nan depo ityòm.

2. Konsepsyon sekirite batri ityòm-ion

Defi prensipal la nan devlopman nan ityòm-ion SLI pil se ki jan san danje batri a se anba abi oswa kondisyon aje, epi si tèmik runaway ap fèt. Anpil tès yo te fèt pou anpeche sitiyasyon sa a, men se pa tout sitiyasyon yo previzib. Kòm aksidan an te lakòz twòp domaj nan enteryè a nan veyikil la, ki ka lakòz batri a boule akòz dife ekstèn oswa entèn, prekosyon yo te pran pral asire ke batri a domaje pa pral plis lakòz etensèl, kidonk diminye pwopagasyon nan dife apre aksidan. Anplis de sa, yon faktè inik nan batri a se kous la entèn kout (ISC) ki ka rive akòz aje li yo. Gen kèk kondisyon komen, tankou fòmasyon nan dendrit ityòm, penetre dyafram la lakòz yon kous kout, ki lakòz manbràn la retresi akòz chalè ak lakòz yon gwo-zòn kous kout. Yon lòt defi pou tès batri ofisyèl yo se estrikti ekstèn pil ityòm-ion yo ka silendrik, sak (mou pake) oswa kare. Se poutèt sa, chak kalite batri mande pou yon diferan pwosedi tès mekanik. Teknik sa yo ka itilize pou gide konpreyansyon korelasyon ant tès sekirite ak ityòm-ion SLI pil.

3. SLI konsepsyon batri

Nan desen an nan pil SLI, gen yon varyete de materyèl elektwòd ak konbinezon batri yo chwazi nan. Sepandan, lè vòltaj la batri an jeneral limite a sa sèlman yon 12V tipik, li posib ranplase batri a ki deja egziste plon-asid nan ka sa a. Kounye a, se sèlman kèk pil ki konekte nan seri ka rive nan vòltaj batri ki kòrèk la.

Anplis de egzijans pou jwenn yon vòltaj batri tou pre 12V, lòt faktè tankou disponiblite fasil nan mache konsomatè yo bezwen konsidere. Konpare ak pil plon-asid estanda, materyèl sa yo ka fè pri-konpetitif pil SLI. Materyèl katod pil ityòm-ion yo ka divize an kalite kouch, spinèl ak olivin. Materyèl la anod se sitou kabòn. Anplis de sa nan konsidere konpatibilite nan katod ak materyèl anod bay vòltaj batri ki kòrèk la ak kapasite pouvwa, premye a nan ityòm-ion pil Twa eleman enpòtan yo se elektwolit li yo. Pou pifò batri komèsyal yo, elektwolit likid òganik yo te itilize ansanm ak sèl ityòm idrosolubl, ki ka bay konduktivite iyon ityòm yo mande yo. Sèl ki pi komen yo itilize kounye a se LiPF6.

Nan BEV, 12V ityòm-ion SLI batri a ka itilize pou kenbe sistèm elektwonik veyikil la' s lè veyikil la pa kondwi. Itilize nan plon-asid pil SLI nan aplikasyon sa a se pa ideyal paske li se anjeneral ki fèt pou pouvwa segondè, epi li pa nesesèman apwopriye pou senaryo yo aplikasyon nan gwo twou san fon egzeyat aktyèl. Nan sans sa a, ityòm-ion SLI pil jis fè moute pou enpèfeksyon yo nan plon-asid pil SLI.

4. Design nan balans batri ak sistèm jesyon batri (BMS)

Kontrèman ak plon-asid pil SLI, defi a pou ityòm-ion batri teknoloji se yo ke yo gen yon efikasite rechaje segondè fèmen nan 95% epi yo dwe travay entèdi nan fenèt la vòltaj batri. Lè pil ityòm-ion yo reyini nan seri ak chaje, yo ka fasilman flote deyò fenèt vòltaj batri a, materyèl aktif la ka kòmanse fè eksperyans chanjman faz irevokabl, ak elektwolit la ka kòmanse dekonpoze. Sa a nan vire ogmante rezistans entèn la nan batri a, kidonk ogmante efè a dezekilib nan batri a. Se poutèt sa, jesyon batri ak siveyans nan pake batri endividyèl yo te vin pratik estanda pou ityòm-ion modil, epi yo anjeneral bati nan lojman bwat batri a. Gen yon gwo kantite sistèm BMS sou mache a, anpil nan yo ki pwepare pou pwodwi chimik espesifik ityòm-ion batri. Metòd chaje ki pi senp ak pi pri-efikas se limite chaje pake batri seri a. Yon pi bon metòd se pèmèt répartition nan enèji ant pil yo yon fwa batri a rive nan limit vòltaj anwo li yo, anpeche yon batri sèl soti nan surcharge ak sa ki lakòz pwoblèm sekirite.

5. Pri batri a

Konpare ak teknoloji ki egziste deja, youn nan defi prensipal yo nan ityòm-ion SLI pil se bay konsomatè yo ak yon pri konpetitif. Chèchè yo ap travay di yo etidye pwoblèm yo chèn valè nan envantè de ityòm-ion pil. Koulye a, prèske 60% nan depans batri yo konsidere yo dwe konpoze de materyèl inaktif tankou pèseptè aktyèl, separateur ak bwat batri. Pri adisyonèl la soti nan entèfas elektwolit solid (SEI). ) Tan ak enèji ki pase nan pwosesis fòmasyon an.

6. Règleman ak lejislasyon

Chofè prensipal yo nan teknoloji yo anjeneral akonpaye pa sèten politik nasyonal ak entènasyonal ki gen rapò ak sante ak sekirite, ki te swiv pa lejislasyon. Sa yo anjeneral enplike itilizasyon sèten pwodwi chimik oswa Pwodwi chimik ki konsidere kòm danjere pou imen ak anviwònman an. Espesyalman lè sa yo sibstans danjere yo te itilize nan machin yo, konsèp konsepsyon yo ta dwe kapab reyalize" vèt resiklaj" ;, se sa ki, yo ka Demont pou ke divès kalite materyèl ka reyitilize, resikle oswa jete san danje san yo pa lakòz okenn polisyon nan anviwònman an.

7. Estanda ak espesifikasyon

Pandan deseni yo, espesifikasyon ak estanda yo te parèt ak piti piti devlope pou adapte yo ak pèfòmans ak sekirite prèske tout aplikasyon pou batri, ki gen ladan pil SLI pou machin yo. Nan lòt men an, lejislasyon an nan sèten peyi oswa rejyon ka al gade nan estanda lè fè fas ak sèten kondisyon ki anjeneral gen yon enpak dirèk sou sekirite ak sante nan kominote a ak anviwònman an. Etazini avanse Battery Alliance (USABC) te konpile yon manyèl tès batri (Revizyon 2) pou US Department of Energy (DoE).

8. Resiklaj batri

Kounye a yon konpayi ki gen sèten fòs nan resiklaj ityòm-ion pil.

Pi wo a rezime ke kèk gwo konpayi yo ap patisipe aktivman nan etabli endistriyèl-echèl pwosesis resiklaj nan ityòm-ion pil. Kapasite resiklaj nan endistri resiklaj émergentes yo ap ogmante omwen senk fwa nan pwochen 7 a 10 ane yo.

9. Konklizyon ak kandida

Atik sa a rezime kèk faktè pou ranplase plon-asid pil SLI ak ityòm-ion SLI pil, ki pral yon pwosesis gradyèl nan ane kap vini yo. Avèk itilizasyon masiv nan sistèm enèji renouvlab depo, itilizasyon pil plon-asid yo ap kontinye grandi, epi konsantre nan ityòm-ion SLI pil yo pral itilize nan mitan-a-wo fen machin ICE ki sitiye nan Ewòp, kèk nan ki nan pwovens Lazi ak Etazini. Pou anpil machin ICE ti ak bon mache, plon-asid SLI batri a ap kontinye itilize, paske pri pou ranplase batri a ap toujou faktè desizif la. Anplis de sa, mache konsomatè mondyal la ap ogmante itilizasyon" ekonomi sikilè" pwodwi, ki pral konsantre sou diminye dechè anviwònman an pandan y ap ogmante resiklaj la nan matyè premyè. Malgre ke resiklaj la nan ityòm-ion pil se toujou nan anfans li yo, Lachin, Japon ak lòt peyi yo te deja te pote soti pi gwo inisyativ. Etazini, Ostrali ak peyi Ewopeyen yo tout te demontre nouvo fonksyon resiklaj materyèl nan ityòm-ion pil. Pwosesis resiklaj sa yo ap fèt nan pwochen senk a senk ane kap vini yo. Pafè nan dis ane.