Lithium ion batteri projekt baggrund

  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.

Lithium-ion-batterier er en teknologiintensiv industri，Udviklingen af ​​denne industri kan også aktivt drive udviklingen af ​​landets udstyrsfremstilling og materialeindustri. Avanceret membranteknologi, automatisk samlebåndsteknologi, lavt dugpunkt og høj ren luftatmosfæreteknologi og tilsvarende udstyr, der bruges i kerneprocessen til fremstilling af lithium-ionbatterier, har en positiv vejlednings- og demonstrationsrolle for udviklingen af ​​andre industrielle teknologier og udstyr. Materialerne, der anvendes i lithium-ion-batterier, kan integreres med lokal kobbermalm, koboltmalm og grafitmalm til dyb bearbejdning til ultratynd kobberfolie til lithium-ion-batterier, lithium-cobaltat (lithium-nikkel-kobolt-manganat) katodematerialer og høj- energi grafit anode materialer.

Selvom lithium-ion-batterier i øjeblikket er den mest populære type batteri, er der med teknologiens udvikling mange typer lithium-ion-batterier, hver med sine egne fordele og ulemper. Men samlet set har lithium-ion-batterier følgende fælles fordele og ulemper:

1. Fordelene ved lithium-ion-batterier.

(1) Højspænding: Et enkelt batteris arbejdsspænding kan nå så højt som 3,7-3,8V (den højeste cellespænding kan oplades op til 4,2V), hvilket er tre gange højere end Ni Cd- og Ni-H-batterier.

(2) Høj specifik energi: I øjeblikket er den faktiske specifikke energi, der kan opnås, omkring 555Wh/kg, hvilket betyder, at materialet kan nå en specifik kapacitet på mere end 150mAh/g (3-4 gange Ni Cd, 2-3) gange Ni MH), hvilket er tæt på omkring 88 % af dets teoretiske værdi.

(3) Lang cykluslevetid: kan generelt nå mere end 500 gange eller endda mere end 1000 gange, og lithiumjernphosphat kan nå mere end 2000 gange. Levetiden for batterier i lavstrømsafladningsapparater vil fordoble deres konkurrenceevne.

(4) God sikkerhedsydelse: forureningsfri, ingen hukommelseseffekt. Som forgængeren for Li-ion har lithium-ion-batterier reduceret deres anvendelsesområder på grund af dannelsen af ​​dendritter og kortslutninger forårsaget af metallisk lithium. Li-ion indeholder ikke elementer, der forurener miljøet, såsom cadmium, bly og kviksølv. En stor ulempe ved nogle Ni Cd-batterier i visse processer (såsom sintring) er "hukommelseseffekten", som alvorligt begrænser brugen af ​​batterier. Li-ion har dog slet ikke dette problem.

(5) Lav selvafladning: Selvafladningshastigheden for Li-ion, som er fuldt opladet ved stuetemperatur og opbevaret i en måned, er omkring 2 %, meget lavere end 25-30 % Ni Cd og 30-35 % Ni og MH.

(6) Hurtig opladning og afladning: Kapaciteten kan nå over 80 % af den nominelle kapacitet efter 30 minutters opladning, og nu kan fosfatjernsbatterier nå 90 % af den nominelle kapacitet efter 10 minutters opladning.

(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. Ulemper ved lithium-ion-batterier

(1) Ældning: I modsætning til andre genopladelige batterier vil kapaciteten af ​​lithium-ion-batterier langsomt falde, uafhængigt af antallet af brug, men relateret til temperaturen. Den mulige mekanisme er, at den indre modstand gradvist øges, så det er mere sandsynligt, at det afspejles i elektroniske produkter med høje driftsstrømme. Udskiftning af grafit med lithiumtitanat ser ud til at forlænge levetiden.

(2) Manglende evne til at tåle overopladning: Under overopladning vil overskydende indlejrede lithiumioner permanent fastgøres i gitteret og kan ikke frigives, hvilket kan føre til kort batterilevetid og gasproduktion, der forårsager gasbobler.

(3) Manglende evne til at modstå overafladning: Under overafladning fjernes overskydende lithiumioner fra elektroden, hvilket kan forårsage gitterkollaps, forkorte levetiden og forårsage gasdannelse, hvilket resulterer i gasbobler.

(4) Der kræves flere beskyttelsesmekanismer: På grund af det faktum, at forkert brug kan reducere levetiden og endda føre til eksplosioner, er der tilføjet flere beskyttelsesmekanismer til designet af lithium-ion-batterier.

Beskyttelseskredsløb: forhindre overopladning, overafladning, overbelastning og overophedning.

Udstødningsport: for at forhindre for stort tryk inde i batteriet.

Membranegenskaber: Den har høj punkteringsmodstand for at forhindre interne kortslutninger; Når den interne temperatur i batteriet er for høj, kan det stadig smelte, forhindre lithium-ioner i at passere igennem, blokere batterireaktioner og øge den indre modstand (op til 2kQ).

Sammenfattende er udviklingen af ​​lithium-ion batteriindustrien en stærk industri, der fremmer udviklingslande til højt udviklede lande.