Litio-ioizko bateriaren proiektuaren atzeko planoa

  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.

Litio-ioizko bateriak teknologia intentsiboko industria bat dira, industria honen garapenak herrialdeko ekipamenduen fabrikazio eta materialen industrien garapena aktiboki bultzatu dezake. Mintz-teknologia aurreratua, muntaketa-lerro automatikoko teknologia, ihintz-puntu baxua eta aire garbiko atmosfera handiko teknologia eta litio-ioizko bateriaren fabrikazio-prozesuan erabiltzen diren ekipamenduak, orientazio eta erakustaldi positiboa du beste teknologia eta ekipamendu industrial batzuen garapenerako. Litio-ioizko baterietan erabiltzen diren materialak tokiko kobre-minearekin, kobalto-minearekin eta grafito-minearekin integra daitezke sakon prozesatzeko kobre-lamina ultramehean litio-ioizko bateriek, litio kobaltatoa (litio nikel kobalto manganatoa) katodo-materialetan eta goi-mailako materialetan. energia grafito anodo materialak.

Gaur egun litio-ioizko bateriak bateria-mota ezagunenak badira ere, teknologiaren garapenarekin batera, litio-ioizko bateria mota asko daude, bakoitzak bere abantailak eta desabantailak dituena. Hala ere, orokorrean, litio-ioizko bateriak abantaila eta desabantaila komun hauek dituzte:

1. Litio-ioizko baterien abantailak.

(1) Tentsio altua: bateria bakar baten lan-tentsioa 3,7-3,8V-ra irits daiteke (zelula-tentsiorik altuena 4,2 V-ra arte kargatu daiteke), hau da, Ni Cd eta Ni-H pilen hiru aldiz.

(2) Energia espezifiko handia: gaur egun, lor daitekeen benetako energia espezifikoa 555Wh/kg ingurukoa da, eta horrek esan nahi du materialak 150mAh/g baino gehiagoko ahalmen espezifikoa lor dezakeela (3-4 aldiz Ni Cd, 2-3). aldiz Ni MH), bere balio teorikoaren ingurura hurbiltzen dena.

(3) Ziklo luzeko bizitza: oro har, 500 aldiz baino gehiago edo 1000 aldiz baino gehiago irits daiteke, eta litio burdin fosfatoa 2000 aldiz baino gehiago irits daiteke. Korronte baxuko deskargako aparatuetako baterien iraupenak lehiakortasuna bikoiztuko du.

(4) Segurtasun-errendimendu ona: kutsadurarik gabekoa, memoria-efekturik gabe. Li-ioiaren aurrekoa den heinean, litio-ioizko pilek beren aplikazio eremuak murriztu dituzte, litio metalikoak eragindako dendrita eta zirkuitu laburren sorreragatik. Li-ioiak ez du ingurumena kutsatzen duten elementurik, hala nola kadmioa, beruna eta merkurioa. Ni Cd bateria batzuen eragozpen handi bat prozesu jakin batzuetan (adibidez, sinterizazioan) "memoria efektua" da, eta horrek pilen erabilera larri mugatzen du. Hala ere, Li-ioiak ez du batere arazo hau.

(5) Autodeskarga baxua: Li ioiaren autodeskarga tasa, giro-tenperaturan guztiz kargatuta eta hilabetez gordetzen dena, % 2 ingurukoa da, Ni Cd-ren % 25-30 eta Ni-ren % 30-35 baino askoz txikiagoa. eta MH.

(6) Karga eta deskarga azkarra: 30 minutu kargatu ondoren edukiera nominalaren% 80 baino gehiago irits daiteke, eta orain fosfato-burdinazko bateriak 10 minutu kargatu ondoren gaitasun nominalaren% 90era irits daitezke.

(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. Litio-ioizko baterien desabantailak

(1) Zahartzea: beste bateria kargagarri batzuk ez bezala, litio-ioizko baterien edukiera gutxitu egingo da poliki-poliki, erabilera kopuruaren arabera, baina tenperaturarekin lotuta. Mekanismo posiblea da barne-erresistentzia pixkanaka handitzen dela, beraz, litekeena da funtzionamendu-korronte handiko produktu elektronikoetan islatzea. Grafitoa litio titanatoarekin ordezkatzeak bizitza luzatzen duela dirudi.

(2) Gehiegizko karga jasan ezina: Gehiegizko kargatzean, gehiegizko txertatutako litio ioiak betiko finkatuko dira sarean eta ezin dira askatu, eta horrek bateriaren iraupen laburra eragin dezake eta gas-ekoizpena gas burbuilak eragin ditzake.

(3) Deskarga gainditzeko ezintasuna: gehiegizko deskargan, gehiegizko litio ioiak kentzen dira elektrodotik, eta horrek sarearen kolapsoa eragin dezake, bizitza-iraupena laburtu eta gas-sorkuntza eragin dezake, gas-burbuilak eraginez.

(4) Babes-mekanismo anitz behar dira: erabilera okerrak bizi-iraupena murrizten duelako eta leherketak ere sor ditzakeenez, litio-ioizko baterien diseinuan babes-mekanismo ugari gehitu dira.

Babes zirkuitua: gehiegizko karga, deskarga, gainkarga eta berotzea saihestu.

Ihes-ataka: bateriaren barruan gehiegizko presioa saihesteko.

Diafragmaren ezaugarriak: zulaketa-erresistentzia handia du barne zirkuitu laburrak saihesteko; Bateriaren barne-tenperatura altuegia denean, oraindik urtu egin daiteke, litio ioiak igarotzea eragotzi, bateriaren erreakzioak blokeatu eta barne-erresistentzia handitu (2kQ arte).

Laburbilduz, litio-ioizko baterien industriaren garapena garapen-bidean dauden herrialdeak herrialde oso garatuetara sustatzen dituen industria indartsua da.