Todas as baterias de lítio não são iguais

22 Jul 2022

Todas as baterias de lítio não são iguais. Na verdade, há um grupo de químicas familiares relacionadas. A indústria de baterias destaca seis variantes comuns, juntamente com os detalhes das características químicas daquelas mais aplicáveis à sua aplicação. Abaixo, os 6 tipos comuns de bateria de íon de lítio são mostrados na tabela:

Química	Óxido de lítio-cobalto	Óxido de manganês de lítio	Lítio Níquel Manganês	Fosfato de Ferro Lítio	Óxido de Alumínio Cobalto Níquel Lítio	Titanato de lítio
Forma curta	Li-Cobalto	Li-Manganês	NMC	Li-fosfato	Li-alumínio	Li-titanato
Abreviação	LiCoC ₂ (LCO)	LiMn ₂ O ₄ (LMO)	LiNiMnCoO ₂ (NMC)	LiFePO ₄ (LFP)	LiNiCoAlO ₂ (NCA)	Li ₂ TiO ₃ (LTO)
Comentários	Alta energia, potência limitada. A participação de mercado se estabilizou.	Alta potência, menos capacidade; mais seguro do que Li-cobalto; muitas vezes misturado com NMC para melhorar o desempenho.	Alta capacidade e alta potência. Comum em dispositivos de consumo. Também NCM, CMN, MNC, MCN.	Tensão de descarga plana, alta potência baixa capacidade, muito seguro; elevado Auto-descarga.	Maior capacidade com potência moderada. Semelhante ao Li-cobalto.	Longa vida útil, carga rápida, ampla faixa de temperatura e segurança. Baixa capacidade, Caro.

Aqui, vamos discutir sobre os 2 tipos mais populares de baterias de lítio.

Fosfato de Ferro Lítio (LFP)

Este design de íons de lítio aproveita o fosfato de ferro. A química tende a fornecer excelente segurança, longa vida útil, energia específica relativamente modesta, padrões de tensão mais baixos, maior autodescarga e capacidade de operar em temperaturas mais altas. O recurso de carregamento rápido das baterias LFP pode ser um benefício notável para aplicativos que sofrem falhas de energia mais freqüentes quando comparado com baterias VRLA de carregamento mais lento .

FOSFATO DE FERRO DE LÍTIO: cátodo LiFePO4, ânodo de grafite Forma curta: LFP ou Li-fosfato, desde 1996
Tensão, nominal	3,20 V, 3,30 V
Energia Específica (capacidade)	90-120Wh/kg
Carga (taxa C)	1C típico, carrega até 3,65V; 2,5-3h tempo de carregamento típico
Descarga (taxa C)	1C, 25C em algumas células; pulso de 40A (2s); 2,50 V corte (menor que 2V causa danos)
Ciclo da vida	3000-5000 (relacionado à profundidade de descarga, temperatura)
Escapamento térmico	270ºC (518 ºF) Bateria muito segura, mesmo se totalmente carregada
Formulários	Portátil e estacionário que precisa de altas correntes de carga e resistência
Comentários	Curva de descarga de tensão muito plana. Um dos íons de lítio mais seguros. Usado para mercados especiais. Autodescarga elevada

Lítio Níquel Cobalto Manganês (NMC)

Essa química baseada em íons de lítio usa manganês. NMC fornece desempenho de alta densidade de energia e bom comportamento específico de energia. E por causa dessas vantagens, essas baterias são preferidas para serem usadas principalmente em aplicações LEV .

Mas como o manganês é um material muito reativo, é por isso que essas baterias são realmente pouco arriscadas de serem usadas se o ambiente ao redor não for tão seguro. Especialmente no cenário de alta temperatura ou pressão do ar, essas baterias têm poucos fatores de risco.

ÓXIDO DE COBALTO DE MANGANÊS DE NÍQUEL LÍTIO: LiNiMnCoO2, cátodo, ânodo de grafite Forma curta: NMC (NCM, CMN, MNC, MCN semelhante com metal diferente combinações) Desde 2008
Tensão, nominal	3,60 V, 3,70 V
Energia Específica (capacidade)	150-220 Wh/kg
Carga (taxa C)	0,7-1C, carrega para 4,20V, alguns vão para 4,30V; 3h de carga típica. A corrente de carga acima de 1C reduz a vida útil da bateria
Descarga (taxa C)	1C; 2C possível em algumas células; Corte de 2,50V
Ciclo da vida	1000-2000 (relacionado à profundidade de descarga, temperatura)
Escapamento térmico	210 ºC (410 ºF) típico. Carga alta promove fuga térmica
Formulários	E-bikes, dispositivos médicos, EVs
Comentários	Fornece alta capacidade e alta potência. Serve como célula híbrida; participação de mercado está aumentando.

Mapa LFP

Mapa NCM

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