1. Densidade de Energia:

A densidade de energia é uma métrica chave para medir a capacidade de armazenamento de energia de uma bateria. Ela determina diretamente quanta energia uma bateria pode armazenar dentro de um determinado volume ou peso. Nesse sentido, as baterias de lítio ternário demonstram uma clara vantagem. De modo geral, a densidade de energia celular de uma bateria de lítio ternário pode atingir cerca de 200Wh/kg, o que significa que ela pode armazenar mais energia dentro de um determinado volume ou peso. Essa característica tornou as baterias de lítio ternário um exemplo brilhante no setor de veículos elétricos, estendendo significativamente a autonomia dos veículos e atendendo à necessidade urgente dos consumidores por maior alcance de condução. Além disso, para produtos eletrônicos de alta qualidade, a alta densidade de energia das baterias de lítio ternário também significa designs mais leves e maior duração da bateria.

Em contraste, a densidade de energia das baterias de fosfato de ferro-lítio é relativamente baixa, tipicamente em torno de 110Wh/kg. Esse valor limita o desempenho das baterias de fosfato de ferro-lítio em aplicações que exigem alta densidade de energia, como veículos elétricos, onde a autonomia é significativamente impactada. No entanto, as vantagens das baterias de fosfato de ferro-lítio em outras áreas as tornam insubstituíveis em certas aplicações específicas.

2. Desempenho de Segurança:

O desempenho de segurança é um fator crucial a ser considerado durante o uso da bateria. As baterias de fosfato de ferro-lítio demonstram um desempenho excepcional nesse aspecto. A temperatura de decomposição térmica do material fosfato de ferro-lítio atinge até 800°C, o que significa que relativamente pouco calor é gerado durante o carregamento e descarregamento. Mesmo em condições extremas, como sobrecarga e curto-circuito, as baterias de fosfato de ferro-lítio são menos suscetíveis à fuga térmica, resultando em um nível de segurança relativamente alto. Essa característica levou ao seu uso generalizado em sistemas de armazenamento de energia e eletricidade doméstica, reduzindo efetivamente o risco de incêndio e explosão.

As baterias de lítio ternário, no entanto, contêm elementos metálicos ativos, como cobalto, resultando em uma estabilidade térmica relativamente baixa. Elas começam a se decompor em torno de 200°C. Superaquecimento, curto-circuito ou operação inadequada podem facilmente levar à fuga térmica, aumentando o risco de incêndio e explosão. Portanto, o uso de baterias de lítio ternário requer sistemas de gerenciamento de bateria mais rigorosos e precauções de segurança aprimoradas para garantir sua segurança.

3. Vida Útil:

A vida útil é um indicador chave do desempenho a longo prazo de uma bateria. Nesse sentido, as baterias de fosfato de ferro-lítio demonstram um desempenho superior. Devido à sua estrutura cristalina estável e excelentes propriedades eletroquímicas, as baterias de fosfato de ferro-lítio mantêm uma alta capacidade durante os ciclos de carga e descarga, atingindo uma vida útil de 3.500 a 5.000 ciclos. Essa característica torna as baterias de fosfato de ferro-lítio particularmente adequadas para aplicações que exigem operação estável e de longo prazo, como sistemas de armazenamento de energia.

Em contraste, as baterias de lítio ternário têm uma vida útil de aproximadamente 2.500 ciclos, e sua degradação de capacidade é relativamente rápida após o uso a longo prazo. Essa desvantagem limita seu uso em certas aplicações que exigem operação estável e de longo prazo. No entanto, por meio de melhorias e otimizações tecnológicas contínuas, a vida útil das baterias de lítio ternário está gradualmente melhorando, e espera-se que elas alcancem um desempenho ainda melhor nessa área no futuro.

4. Desempenho de Carga e Descarga:

O desempenho de carga e descarga é um indicador chave da velocidade de carregamento e da capacidade de descarga de uma bateria. Nesse sentido, as baterias de lítio ternário demonstram uma clara vantagem. As baterias de lítio ternário podem absorver e liberar energia elétrica rapidamente, oferecendo alta eficiência de carregamento e encurtando significativamente os tempos de carregamento, atendendo às demandas de estilos de vida e produção acelerados. Essa característica levou ao seu uso generalizado no campo de carregamento rápido de veículos elétricos.

As baterias tradicionais de fosfato de ferro-lítio, por outro lado, são relativamente lentas para carregar e descarregar, exigindo tempos de carregamento mais longos. No entanto, com o avanço contínuo da tecnologia, o desempenho de carregamento rápido das baterias de fosfato de ferro-lítio está gradualmente melhorando.

5. Desempenho em Baixa Temperatura:

O desempenho em baixa temperatura é uma medida da capacidade de uma bateria de operar em ambientes de baixa temperatura. As baterias de lítio ternário demonstram um desempenho excepcional nesse aspecto. Mesmo em temperaturas tão baixas quanto -30°C, elas podem manter uma certa capacidade de descarga, garantindo a condução de longo alcance de veículos elétricos no inverno. Essa característica levou à sua ampla aplicação em regiões frias.

As baterias de fosfato de ferro-lítio, por outro lado, experimentam uma degradação significativa do desempenho em baixas temperaturas, com sua temperatura máxima de operação geralmente em torno de -20°C. Em ambientes de baixa temperatura, a capacidade das baterias de fosfato de ferro-lítio diminui e as velocidades de carregamento diminuem. Essa desvantagem limita sua aplicação em regiões frias. No entanto, por meio de pesquisa e desenvolvimento tecnológico contínuos e melhorias, o desempenho em baixa temperatura das baterias de fosfato de ferro-lítio está gradualmente melhorando.

6. Curva de Descarga:

A curva de descarga descreve as mudanças de tensão durante o processo de descarga. Nesse sentido, as baterias de fosfato de ferro-lítio e as baterias de lítio ternário têm características diferentes. A curva de descarga das baterias de fosfato de ferro-lítio tem regiões distintas de alta tensão, platô e baixa tensão, tornando difícil para os usuários determinar com precisão a carga restante a partir da leitura da tensão. Portanto, o sistema de gerenciamento de bateria para baterias de fosfato de ferro-lítio requer algoritmos mais complexos para estimar a carga restante.

A curva de descarga das baterias de lítio ternário é relativamente suave, tornando mais fácil para os usuários determinar o nível de carga a partir da tensão. No entanto, em busca de alta densidade de energia, garantir um controle de descarga estável é um desafio para a tecnologia de gerenciamento de bateria. Portanto, ao usar baterias de lítio ternário, é necessário um sistema de gerenciamento de bateria mais sofisticado para garantir uma descarga estável e precisa.

Em resumo, as baterias de fosfato de ferro-lítio e as baterias Li(NiCoMn)O₂ têm vantagens em múltiplas dimensões, incluindo densidade de energia, segurança, vida útil, desempenho de carga e descarga, desempenho em baixa temperatura e curva de descarga. Ao selecionar uma bateria, é necessário considerar de forma abrangente vários fatores com base no cenário de aplicação específico e nas necessidades para selecionar o tipo de bateria mais adequado.