Fons del projecte de bateria d'ions de liti

  Lithium-ion battery is an indispensable energy storage product that drives human modern life, Lithium ion batteries are indispensable for daily communication, energy storage, household appliances, electric vehicles, electric ships, etc. And in special applications such as military, deep sea, and mining, lithium-ion batteries are characterized by their high energy density, long service life, and superior safety performance, Widely replaced the traditional lead-acid batteries, nickel-metal hydride batteries and other previous generation products.

Les bateries d'ions de liti són una indústria intensiva en tecnologia, el desenvolupament d'aquesta indústria també pot impulsar activament el desenvolupament de les indústries de fabricació d'equips i materials del país. Tecnologia de membrana avançada, tecnologia de línia de muntatge automàtica, punt de rosada baix i tecnologia d'atmosfera d'aire net elevat i equips corresponents utilitzats en el procés bàsic de fabricació de bateries d'ions de liti, té un paper positiu d'orientació i demostració per al desenvolupament d'altres tecnologies i equips industrials. Els materials utilitzats a les bateries d'ions de liti es poden integrar amb minerals de coure locals, minerals de cobalt i minerals de grafit per a un processament profund en làmines de coure ultrafinas per a bateries d'ions de liti, materials de càtode de cobaltat de liti (manganat de níquel-liti i cobalt). materials d'ànode de grafit d'energia.

Tot i que les bateries d'ió de liti són actualment el tipus de bateria més popular, amb el desenvolupament de la tecnologia, hi ha molts tipus de bateries d'ió de liti, cadascuna amb els seus avantatges i desavantatges. Tanmateix, en general, les bateries d'ions de liti tenen els següents avantatges i desavantatges comuns:

1. Els avantatges de les bateries d'ions de liti.

(1) Alta tensió: la tensió de treball d'una sola bateria pot arribar fins a 3,7-3,8 V (la tensió de cel·la més alta es pot carregar fins a 4,2 V), que és tres vegades la de les bateries Ni Cd i Ni-H.

(2) Energia específica alta: actualment, l'energia específica real que es pot aconseguir és d'uns 555 Wh/kg, el que significa que el material pot assolir una capacitat específica de més de 150 mAh/g (3-4 vegades Ni Cd, 2-3 vegades Ni MH), que és prop del 88% del seu valor teòric.

(3) Cicle de vida llarg: generalment pot arribar a més de 500 vegades, o fins i tot més de 1000 vegades, i el fosfat de ferro de liti pot arribar a més de 2000 vegades. La vida útil de les bateries en aparells de baixa corrent duplicarà la seva competitivitat.

(4) Bon rendiment de seguretat: lliure de contaminació, sense efecte de memòria. Com a predecessores de l'ió de liti, les bateries d'ió de liti han reduït les seves àrees d'aplicació a causa de la formació de dendrites i curtcircuits provocats pel liti metàl·lic. L'ió de liti no conté elements que contaminen el medi ambient com el cadmi, el plom i el mercuri. Un inconvenient important d'algunes bateries Ni Cd en determinats processos (com ara la sinterització) és l'"efecte memòria", que restringeix seriosament l'ús de les bateries. Tanmateix, Li-ion no té aquest problema en absolut.

(5) Baixa descàrrega automàtica: la taxa d'autodescàrrega dels ions de Li, que es carrega completament a temperatura ambient i s'emmagatzema durant un mes, és d'aproximadament un 2%, molt inferior al 25-30% de Ni Cd i del 30-35% de Ni. i MH.

(6) Càrrega i descàrrega ràpides: la capacitat pot assolir més del 80% de la capacitat nominal després de 30 minuts de càrrega, i ara les bateries de ferro de fosfat poden arribar al 90% de la capacitat nominal després de 10 minuts de càrrega.

(7) High working temperature range: The working temperature is -25~55 ° C. With the improvement of the electrolyte and positive electrode, it is expected to expand to -40~70 ° C.

2. Inconvenients de les bateries d'ions de liti

(1) Envelliment: a diferència d'altres bateries recarregables, la capacitat de les bateries d'ions de liti disminuirà lentament, independentment del nombre d'usos, però relacionada amb la temperatura. El possible mecanisme és que la resistència interna augmenta gradualment, de manera que és més probable que es reflecteixi en productes electrònics amb corrents de funcionament elevats. La substitució del grafit per titanat de liti sembla allargar la vida útil.

(2) Incapacitat per suportar la sobrecàrrega: durant la sobrecàrrega, els ions de liti incrustats excessius es fixaran permanentment a la gelosia i no es poden alliberar, cosa que pot provocar una curta durada de la bateria i una producció de gas que provoquin bombolles de gas.

(3) Incapacitat de suportar una sobre descàrrega: durant la sobre descàrrega, els ions de liti excessius s'eliminen de l'elèctrode, cosa que pot provocar el col·lapse de la gelosia, escurçar la vida útil i provocar la generació de gas, donant lloc a bombolles de gas.

(4) Es requereixen diversos mecanismes de protecció: a causa del fet que un ús incorrecte pot reduir la vida útil i fins i tot provocar explosions, s'han afegit múltiples mecanismes de protecció al disseny de les bateries d'ions de liti.

Circuit de protecció: evita la sobrecàrrega, la sobredescàrrega, la sobrecàrrega i el sobreescalfament.

Port d'escapament: per evitar una pressió excessiva dins de la bateria.

Característiques del diafragma: Té una alta resistència a la punxada per evitar curtcircuits interns; Quan la temperatura interna de la bateria és massa alta, encara es pot fondre, evitar que els ions de liti passin, bloquejar les reaccions de la bateria i augmentar la resistència interna (fins a 2 kQ).

En resum, el desenvolupament de la indústria de les bateries d'ions de liti és una indústria potent que promou els països en desenvolupament als països altament desenvolupats.