Lithium batterij is in soarte fan batterij dat lithium metaal of lithium alloy brûkt as de negative elektrodes materiaal en brûkt in net-wettere electrolyte oplossing.De ierste presintearre lithiumbatterij kaam fan 'e grutte útfiner Edison.
Lithium Batterijen - Lithium Batterijen
lithium batterij
Lithium batterij is in soarte fan batterij dat lithium metaal of lithium alloy brûkt as de negative elektrodes materiaal en brûkt in net-wettere electrolyte oplossing.De ierste presintearre lithiumbatterij kaam fan 'e grutte útfiner Edison.
Om't de gemyske eigenskippen fan lithiummetaal tige aktyf binne, hawwe de ferwurking, opslach en tapassing fan lithiummetaal tige hege miljeu-easken.Dêrom, lithium batterijen binne net brûkt foar in lange tiid.
Mei de ûntwikkeling fan mikro-elektroanyske technology yn 'e tweintichste ieu, wurde miniaturisearre apparaten elke dei tanimme, wat hege easken foar macht oanbod stelt.Lithiumbatterijen binne doe in grutskalich praktysk poadium yngien.
It waard earst brûkt yn hertpacemakers.Om't it sels-ûntladingsnivo fan lithiumbatterijen ekstreem leech is, is de ûntladingsspanning steil.It makket it mooglik om de pacemaker foar in lange tiid yn it minsklik lichem te implantearjen.
Lithium batterijen hawwe oer it algemien in nominale spanning heger as 3,0 volt en binne mear geskikt foar yntegrearre circuit macht foarrieden.Mangaandioxide-batterijen wurde in protte brûkt yn kompjûters, rekkenmasines, kamera's en horloazjes.
Om rassen te ûntwikkeljen mei bettere prestaasjes, binne ferskate materialen ûndersocht.En meitsje dan produkten lykas nea earder.Bygelyks, lithium sulfur dioxide batterijen en lithium thionyl chloride batterijen binne tige ûnderskiedend.Har positive aktive materiaal is ek in solvent foar de elektrolyt.Dizze struktuer is allinich oanwêzich yn net-wetterige elektrogemyske systemen.Dêrom hat de stúdzje fan lithiumbatterijen ek de ûntwikkeling fan 'e elektrogemyske teory fan net-wetterige systemen befoardere.Neist it brûken fan ferskate net-wetterige solvents, is ek ûndersyk dien nei polymeer tinne-film batterijen.
Yn 1992 ûntwikkele Sony mei súkses lithium-ion-batterijen.De praktyske tapassing dêrfan ferminderet it gewicht en it folume fan draachbere elektroanyske apparaten lykas mobile tillefoans en notebookkomputers sterk.De gebrûkstiid wurdt gâns ferlingd.Om't lithium-ion-batterijen gjin swiere metalen chromium befetsje, yn ferliking mei nikkel-chromiumbatterijen, wurdt de fersmoarging foar it miljeu sterk fermindere.
1. Lithium-ion batterij
Lithium-ion-batterijen wurde no ferdield yn twa kategoryen: floeibere lithium-ion-batterijen (LIB's) en polymer lithium-ion-batterijen (PLB's).Under harren ferwiist de floeibere lithium-ion-batterij nei de sekundêre batterij wêryn de Li + ynterkalaasjeferbining de positive en negative elektroden is.De positive elektrode selekteart lithium-ferbining LiCoO2 of LiMn2O4, en de negative elektrode selekteart lithium-koalstof-interlayer-ferbining.Lithium-ion-batterijen binne in ideale driuwende krêft foar ûntwikkeling yn 'e 21e ieu fanwegen har hege wurkspanning, lytse grutte, ljochtgewicht, hege enerzjy, gjin ûnthâldeffekt, gjin fersmoarging, lege selsûntlading en lange libbenssyklus.
2. In koarte skiednis fan lithium-ion batterij ûntwikkeling
Lithium batterijen en lithium ion batterijen binne nije hege-enerzjy batterijen mei súkses ûntwikkele yn de 20e ieu.De negative elektrodes fan dizze batterij is metalen lithium, en de positive elektrodes is MnO2, SOCL2, (CFx) n, ensfh It waard yn praktyske gebrûk yn de jierren 1970.Fanwegen syn hege enerzjy, hege batterijspanning, breed wurktemperatuerberik, en lange opslachlibben, is it in protte brûkt yn militêre en sivile lytse elektryske apparaten, lykas mobile tillefoans, draachbere kompjûters, fideokamera's, kamera's, ensfh. ferfanging fan tradisjonele batterijen..
3. Untwikkelingsperspektyf fan lithium-ion-batterijen
Lithium-ion-batterijen binne in protte brûkt yn draachbere apparaten lykas laptopcomputers, fideokamera's en mobile kommunikaasje fanwegen har unike funksjonele foardielen.De no ûntwikkele lithium-ion-batterij mei grutte kapasiteit is probearre yn elektryske auto's, en it wurdt rûsd dat it ien fan 'e primêre krêftboarnen sil wurde foar elektryske auto's yn' e 21e ieu, en sil wurde brûkt yn satelliten, loftfeart en enerzjyopslach .
4. De basisfunksje fan 'e batterij
(1) De iepen circuit spanning fan 'e batterij
(2) Ynterne ferset fan 'e batterij
(3) De wurkspanning fan 'e batterij
(4) Laadspanning
De oplaadspanning ferwiist nei de spanning oanbrocht oan beide úteinen fan 'e batterij troch de eksterne stroomfoarsjenning as de sekundêre batterij wurdt opladen.De basismetoaden foar opladen omfetsje konstante hjoeddeistige opladen en konstante spanning opladen.Yn 't algemien wurdt konstante hjoeddeistige opladen brûkt, en har karakteristyk is dat de oplaadstroom stabyl is tidens it oplaadproses.As it opladen foarútgiet, wurdt it aktive materiaal weromfûn, it elektrodesreaksjegebiet wurdt kontinu fermindere, en de polarisaasje fan 'e motor wurdt stadichoan ferhege.
(5) Batterij kapasiteit
Batterijkapasiteit ferwiist nei de hoemannichte elektrisiteit krigen fan 'e batterij, dy't normaal útdrukt wurdt troch C, en de ienheid wurdt normaal útdrukt troch Ah of mAh.Kapasiteit is in wichtich doel fan batterij elektryske prestaasjes.De kapasiteit fan 'e batterij wurdt normaal ferdield yn teoretyske kapasiteit, praktyske kapasiteit en rated kapasiteit.
De batterijkapasiteit wurdt bepaald troch de kapasiteit fan 'e elektroden.As de kapasiteiten fan 'e elektroden net gelyk binne, hinget de kapasiteit fan' e batterij ôf fan 'e elektrode mei de lytsere kapasiteit, mar it is lang net de som fan 'e kapasiteiten fan 'e positive en negative elektroden.
(6) Opslachfunksje en it libben fan 'e batterij
Ien fan 'e primêre skaaimerken fan gemyske enerzjyboarnen is dat se elektryske enerzjy kinne frijlitte as se yn gebrûk binne en elektryske enerzjy opslaan as se net yn gebrûk binne.De saneamde opslachfunksje is de mooglikheid om it opladen foar de sekundêre batterij te behâlden.
Wat de sekundêre batterij oanbelanget, is de libbensdoer in wichtige parameter om de batterijprestaasjes te mjitten.In sekundêre batterij wurdt ien kear opladen en ûntslein, in syklus (of syklus) neamd.Under in bepaald oplaad- en ûntlaadkritearium wurdt it oantal oplaad- en ûntlaadtiden dat de batterij ferneare kin foardat de batterijkapasiteit in bepaalde wearde berikt, de wurksyklus fan 'e sekundêre batterij neamd.Lithium-ion-batterijen hawwe poerbêste opslachprestaasjes en lange sykluslibben.
Lithium Batterijen - Features
A. Hege enerzjy tichtens
It gewicht fan 'e lithium-ion-batterij is de helte fan' e nikkel-kadmium- of nikkel-hydrogen-batterij fan deselde kapasiteit, en it folume is 40-50% fan 'e nikkel-cadmium en 20-30% fan 'e nikkel-hydrogen-batterij .
B. Heechspanning
De wurkspanning fan in inkele lithium-ion batterij is 3.7V (gemiddelde wearde), dat is lykweardich oan trije nikkel-cadmium of nikkel-metaal hydride batterijen ferbûn yn searje.
C. Gjin fersmoarging
Lithium-ion-batterijen befetsje gjin skealike metalen lykas kadmium, lead en kwik.
D. Befettet gjin metallysk lithium
Lithium-ion-batterijen befetsje gjin metallysk lithium en binne dêrom net ûnderwurpen oan regeljouwing lykas it ferbod op it dragen fan lithium-batterijen op passazjiersfleantúch.
E. Hege syklus libben
Under normale omstannichheden kinne lithium-ion-batterijen mear dan 500 oplaad-ûntladingssyklusen hawwe.
F. Gjin ûnthâld effekt
It ûnthâld-effekt ferwiist nei it ferskynsel dat de kapasiteit fan 'e nikkel-kadmiumbatterij wurdt fermindere tidens it opladen en ûntladen.Lithium-ion-batterijen hawwe dit effekt net.
G. Fast opladen
It brûken fan in konstante hjoeddeistige en konstante spanningslader mei in nominale spanning fan 4.2V kin de lithium-ion-batterij yn ien oant twa oeren folslein oplade.
Lithium Batterij - Prinsipe en struktuer fan Lithium Batterij
1. Struktuer en wurkprinsipe fan lithium-ion-batterij: De saneamde lithium-ion-batterij ferwiist nei in sekundêre batterij dy't bestiet út twa ferbiningen dy't lithium-ionen as positive en negative elektroden reversibel intercalate en deintercalate kinne.Minsken neame dizze lithium-ion-batterij mei in unyk meganisme, dy't fertrout op de oerdracht fan lithium-ionen tusken de positive en negative elektroden om de batterijlading en -ûntladingsoperaasje te foltôgjen, as in "rocking chair battery", ornaris bekend as "lithium battery" .Nim LiCoO2 as foarbyld: (1) As de batterij wurdt opladen, lithium-ionen wurde deintercalated út de positive elektrodes en intercalated yn 'e negative elektrodes, en oarsom by it ûntladen.Dit fereasket in elektrode te wêzen yn in steat fan lithium intercalation foar gearkomste.Algemien wurdt in lithium intercalation oergong metaal okside mei in potinsjeel grutter as 3V relatyf oan lithium en stabyl yn loft wurdt selektearre as de positive elektrodes, lykas LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4.(2) Foar materialen dy't negative elektroden, selektearje intercalable lithium ferbiningen waans potinsje is sa ticht by de lithium potinsjeel mooglik.Bygelyks, ferskate koalstofmaterialen omfetsje natuerlik grafyt, syntetysk grafyt, koalstoffaser, mesofase sfearyske koalstof, ensfh. (2+3x+5y)/2) ensfh.
lithium batterij
2. De batterij omfettet oer it generaal: posityf, negatyf, elektrolyt, separator, positive lead, negative plaat, sintrale terminal, isolearjend materiaal (isolator), feiligensklep ( safetyvent), dichtring (pakking), PTC (positive temperatuerkontrôleterminal), batterij gefal.Yn 't algemien binne minsken mear soargen oer de positive elektrode, de negative elektrode en de elektrolyt.
lithium batterij
Lithium-ion batterij struktuer ferliking
Neffens ferskate kathodematerialen is it ferdield yn izerlithium, kobaltlithium, mangaanlithium, ensfh.
Fanút de foarmklassifikaasje wurdt it oer it generaal ferdield yn silindryske en fjouwerkante, en polymear lithium-ionen kinne ek makke wurde yn elke foarm;
Neffens de ferskate elektrolytmaterialen dy't brûkt wurde yn lithium-ion-batterijen, kinne lithium-ion-batterijen wurde ferdield yn twa kategoryen: floeibere lithium-ion-batterijen (LIB) en solid-state lithium-ion-batterijen.PLIB) is in soarte fan solid-state lithium-ion-batterij.
elektrolyt
Shell / Pakket Barrier Aktuele Collector
Flüssige lithium-ion-batterij Flüssige roestfrij stiel, aluminium 25μPE koperfolie en aluminiumfolie polymer lithium-ion batterij kolloïdaal polymear aluminium / PP gearstalde film sûnder barriêre of ienige μPE koperfolie en aluminiumfolie
Lithium Batterijen - De funksje fan Lithium Ion Batterijen
1. Hege enerzjy tichtens
Yn ferliking mei NI / CD of NI / MH batterijen fan deselde kapasiteit, lithium-ion batterijen binne lichter yn gewicht, en harren folume spesifike enerzjy is 1,5 oan 2 kear dat fan dizze twa soarten batterijen.
2. Heechspanning
Lithium-ion-batterijen brûke heul elektronegative elemint-befette lithiumelektroden om terminalspanningen sa heech as 3.7V te berikken, wat trije kear de spanning is fan NI / CD of NI / MH-batterijen.
3. Non-fersmoarging, miljeufreonlik
4. Lange syklus libben
De libbenspan is mear as 500 kear
5. Hege load kapasiteit
Lithium-ion-batterijen kinne kontinu ûntslein wurde mei in grutte stroom, sadat dizze batterij brûkt wurde kin yn apparaten mei hege krêft lykas kamera's en laptopcomputers.
6. Excellent feiligens
Troch it gebrûk fan poerbêste anodematerialen wurdt it probleem fan groei fan lithium dendrite by it opladen fan batterijen oerwûn, wat de feiligens fan lithium-ion-batterijen sterk ferbetteret.Tagelyk wurde spesjale herstelbere aksessoires selektearre om de feiligens fan 'e batterij by gebrûk te garandearjen.
Lithium batterij - Lithium ion batterij oplaad metoade
Metoade 1. Foardat de lithium-ion-batterij it fabryk ferlit, hat de fabrikant aktivearjende behanneling útfierd en foarôf laden, sadat de lithium-ion-batterij oerbliuwende krêft hat, en de lithium-ion-batterij wurdt opladen neffens de oanpassingsperioade.Dizze oanpassingsperioade moat 3 oant 5 kear folslein útfierd wurde.Discharge.
Metoade 2. Foar it opladen hoecht de lithium-ion-batterij net spesjaal ûntslein te wurden.Ferkearde ûntlading sil de batterij beskeadigje.Besykje by it opladen stadich opladen te brûken en rappe opladen ferminderje;de tiid moat net mear as 24 oeren.Pas nei't de batterij trije oant fiif folsleine lading- en ûntladingssyklusen hat ûndergien, sille har ynterne gemikaliën folslein "aktiveare" wurde foar optimaal gebrûk.
Metoade 3. Brûk asjebleaft de orizjinele lader as in renommearre merklader.Foar lithiumbatterijen, brûk in spesjale oplader foar lithiumbatterijen en folgje de ynstruksjes.Oars, de batterij wurdt skansearre of sels riskearre.
Metoade 4. De nij kocht batterij is lithium ion, dus de earste 3 oant 5 kear fan opladen wurdt algemien neamd de oanpassing perioade, en it moat wurde opladen foar mear as 14 oeren om te soargjen dat de aktiviteit fan lithium ionen is folslein aktivearre.Lithium-ion batterijen hawwe gjin ûnthâld effekt, mar hawwe sterke inertness.Se moatte folslein aktivearre wurde om de bêste prestaasjes te garandearjen yn takomstige applikaasjes.
Metoade 5. De lithium-ion-batterij moat in spesjale lader brûke, oars kin it de sêdingstatus net berikke en syn funksje beynfloedzje.Nei it opladen, foarkomme dat jo it op 'e lader foar mear dan 12 oeren pleatse, en skiede de batterij fan it mobile elektroanyske produkt as it foar in lange tiid net wurdt brûkt.
Lithium batterij - gebrûk
Mei de ûntwikkeling fan mikro-elektroanyske technology yn 'e tweintichste ieu, wurde miniaturisearre apparaten elke dei tanimme, wat hege easken foar macht oanbod stelt.Lithiumbatterijen binne doe in grutskalich praktysk poadium yngien.
It waard earst brûkt yn hertpacemakers.Om't it sels-ûntladingsnivo fan lithiumbatterijen ekstreem leech is, is de ûntladingsspanning steil.It makket it mooglik om de pacemaker foar in lange tiid yn it minsklik lichem te implantearjen.
Lithium batterijen hawwe oer it algemien in nominale spanning heger as 3,0 volt en binne mear geskikt foar yntegrearre circuit macht foarrieden.Mangaandioxide-batterijen wurde in protte brûkt yn kompjûters, rekkenmasines, kamera's en horloazjes.
Applikaasje foarbyld
1. Der binne in soad batterij packs as ferfanging foar batterij pack reparaasjes: lykas dy brûkt yn notebook kompjûters.Nei reparaasje wurdt fûn dat as dit batterijpakket skea is, allinich yndividuele batterijen problemen hawwe.It kin wurde ferfongen troch in geskikte single-cell lithium batterij.
2. It meitsjen fan in miniatuer fakkel mei hege helderheid De auteur brûkte ienris in inkele 3.6V1.6AH lithiumbatterij mei in wyt super-helderheid ljocht-emittearjende buis om in miniatuerfakkel te meitsjen, dy't maklik te brûken, kompakt en moai is.En fanwege de grutte batterij kapasiteit, it kin brûkt wurde foar in heal oere eltse nacht gemiddeld, en it is brûkt foar mear as twa moannen sûnder opladen.
3. Alternative 3V Netzteil
Om't de iensellige lithiumbatterijspanning 3.6V is.Dêrom kin mar ien lithiumbatterij twa gewoane batterijen ferfange om stroom te leverjen oan lytse húshâldlike apparaten lykas radio's, walkmans, kamera's, ensfh., dy't net allinich licht yn gewicht is, mar ek lang duorret.
Lithium-ion batterij anode materiaal - lithium titanate
It kin wurde kombinearre mei lithium manganate, ternêre materialen of lithium izer fosfaat en oare positive materialen te foarmjen 2.4V of 1.9V lithium ion sekundêre batterijen.Derneist kin it ek brûkt wurde as in positive elektrode om in 1.5V lithiumbatterij te foarmjen mei metalen lithium of lithiumlegering negative elektrodes sekundêre batterij.
Fanwegen de hege feiligens, hege stabiliteit, langstme en griene skaaimerken fan lithium titanate.It kin wurde foarsizze dat lithium titanate materiaal sil wurde de negative elektrodes materiaal fan in nije generaasje fan lithium ion batterijen yn 2-3 jier en wurdt in soad brûkt yn nije macht vehicles, elektryske motorfytsen en dyjingen dy't easkje hege feiligens, hege stabiliteit en lange syklus.fjild fan tapassing.De wurkspanning fan lithium titanate batterij is 2.4V, de heechste spanning is 3.0V, en de oplaadstroom is oant 2C.
Lithium titanate batterij gearstalling
Positive elektrodes: lithium izer fosfaat, lithium manganate of ternary materiaal, lithium nikkel manganate.
Negative elektrodes: lithium titanate materiaal.
Barriêre: De hjoeddeistige lithiumbatterijbarriêre mei koalstof as de negative elektrode.
Electrolyte: Lithium batterij elektrolyt mei koalstof as de negative elektrodes.
Batterijkoffer: Lithium batterijkoffer mei koalstof as de negative elektrode.
De foardielen fan lithium titanate batterijen: it kiezen fan elektryske auto's om brânstofauto's te ferfangen is de bêste kar om stedske miljeufersmoarging op te lossen.Under harren hawwe lithium-ion-batterijen wiidweidige oandacht lutsen fan ûndersikers.Om te foldwaan oan 'e easken fan elektryske auto's foar onboard lithium-ion-batterijen, ûndersyk en ûntwikkeling Negative materialen mei hege feiligens, goede taryfprestaasjes en langstme binne har hot spots en swierrichheden.
Kommersjele lithium-ion batterij negative elektroden brûke benammen koalstofmaterialen, mar d'r binne noch wat neidielen yn 'e tapassing fan lithiumbatterijen mei koalstof as de negative elektrode:
1. Lithium dendrites wurde maklik precipitated by overcharge, resultearret yn in koartsluting fan de batterij en beynfloedzje de feiligens funksje fan de lithium batterij;
2. It is maklik om SEI-film te foarmjen, wat resulteart yn lege initial lading en ûntslachkrêft en grutte ûnomkearbere kapasiteit;
3. Dat is, de platfoarmspanning fan koalstofmaterialen is leech (ticht by metalen lithium), en it is maklik om de ûntbining fan 'e elektrolyt te feroarsaakjen, wat feiligensrisiko's bringe sil.
4. Yn it proses fan lithium-ion-ynfoegje en ekstraksje feroaret it folume sterk, en de fytsstabiliteit is min.
Yn ferliking mei koalstofmaterialen hat spinel-type Li4Ti5012 wichtige foardielen:
1. It is nul-strain materiaal en hat goede sirkulaasjeprestaasjes;
2. De ûntlaadspanning is stabyl, en de elektrolyt sil net ôfbrekke, it ferbetterjen fan de feiligensprestaasjes fan lithiumbatterijen;
3. Yn ferliking mei koalstof anode materialen, lithium titanate hat in hege lithium ion diffusion koëffisjint (2 * 10-8cm2 / s), en kin wurde opladen en ûntslein op in hege taryf.
4. It potinsjeel fan lithium titanate is heger as dat fan reine metaal lithium, en it is net maklik om lithium dendrites te generearjen, dy't in basis jout foar it garandearjen fan de feiligens fan lithiumbatterijen.
ûnderhâld circuit
It bestiet út twa fjild effekt transistors en in tawijd ûnderhâld yntegrearre blok S-8232.De overcharge control tube FET2 en de overdischarge control tube FET1 binne yn searje ferbûn mei it circuit, en de batterijspanning wurdt kontrolearre en kontrolearre troch de ûnderhâld IC.As de batterijspanning opkomt nei 4.2V, wurdt de oerladen ûnderhâldsbuis FET1 útskeakele, en wurdt it opladen beëinige.Om foar te kommen dat defect, in fertraging capacitor wurdt algemien tafoege oan it eksterne circuit.As de batterij yn in ûntladen steat is, sakket de batterijspanning nei 2,55.
Post tiid: Mar-30-2023