پس زمینه پروژه باتری لیتیوم یون

  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.

باتری های لیتیوم یونی یک صنعت فناوری فشرده هستند، توسعه این صنعت همچنین می تواند به طور فعال توسعه صنایع تولید تجهیزات و مواد کشور را به پیش ببرد. فناوری پیشرفته غشاء، فناوری خط مونتاژ خودکار، نقطه شبنم کم و فن آوری جو هوای تمیز بالا و تجهیزات مربوطه مورد استفاده در فرآیند اصلی تولید باتری لیتیوم یونی، نقش هدایت و نمایش مثبتی برای توسعه سایر فناوری ها و تجهیزات صنعتی دارد. مواد مورد استفاده در باتری های لیتیوم یونی را می توان با سنگ معدن مس محلی، سنگ کبالت و سنگ گرافیت برای پردازش عمیق به فویل مس فوق العاده نازک برای باتری های لیتیوم یون، لیتیوم کبالتات (لیتیوم نیکل کبالت منگنات) و مواد کاتدی با کیفیت بالا ادغام کرد. مواد آند گرافیت انرژی

اگرچه در حال حاضر باتری های لیتیوم یونی محبوب ترین نوع باتری هستند، اما با پیشرفت تکنولوژی، انواع مختلفی از باتری های لیتیوم یونی وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. با این حال، به طور کلی، باتری های لیتیوم یون دارای مزایا و معایب مشترک زیر هستند:

1. مزایای باتری های لیتیوم یونی

(1) ولتاژ بالا: ولتاژ کاری یک باتری منفرد می تواند به 3.7-3.8 ولت برسد (بالاترین ولتاژ سلولی را می توان تا 4.2 ولت شارژ کرد) که سه برابر باتری های Ni Cd و Ni-H است.

(2) انرژی ویژه بالا: در حال حاضر، انرژی ویژه واقعی که می توان به دست آورد حدود 555 وات ساعت بر کیلوگرم است، به این معنی که ماده می تواند به ظرفیت خاصی بیش از 150 میلی آمپر ساعت در گرم (3-4 برابر Ni Cd، 2-3) برسد. برابر Ni MH) که نزدیک به 88 درصد ارزش نظری آن است.

(3) عمر چرخه طولانی: به طور کلی می تواند به بیش از 500 بار یا حتی بیش از 1000 بار برسد و فسفات آهن لیتیوم می تواند به بیش از 2000 بار برسد. طول عمر باتری ها در دستگاه های دشارژ کم جریان، رقابت پذیری آنها را دو برابر می کند.

(4) عملکرد ایمنی خوب: بدون آلودگی، بدون اثر حافظه. به عنوان سلف لیتیوم یون، باتری های لیتیوم یونی به دلیل تشکیل دندریت ها و اتصال کوتاه ناشی از لیتیوم فلزی، مناطق کاربرد خود را کاهش داده اند. یون لیتیوم حاوی عناصری مانند کادمیوم، سرب و جیوه نیست که محیط را آلوده کند. اشکال عمده برخی از باتری های نیکل کادمیوم در فرآیندهای خاص (مانند تف جوشی) "اثر حافظه" است که به طور جدی استفاده از باتری ها را محدود می کند. البته Li-ion اصلا این مشکل را ندارد.

(5) خود تخلیه کم: نرخ خود تخلیه یون لیتیوم که به طور کامل در دمای اتاق شارژ می شود و به مدت یک ماه ذخیره می شود، حدود 2٪ است، بسیار کمتر از 25-30٪ Ni Cd و 30-35٪ Ni. و MH.

(6) شارژ و دشارژ سریع: ظرفیت می تواند پس از 30 دقیقه شارژ به بیش از 80 درصد ظرفیت اسمی برسد و اکنون باتری های آهن فسفات می توانند پس از 10 دقیقه شارژ به 90 درصد ظرفیت اسمی برسند.

(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. معایب باتری های لیتیوم یونی

(1) پیری: برخلاف سایر باتری‌های قابل شارژ، ظرفیت باتری‌های لیتیوم یون به آرامی کاهش می‌یابد، مستقل از تعداد استفاده‌ها، اما مربوط به دما است. مکانیسم احتمالی این است که مقاومت داخلی به تدریج افزایش می یابد، بنابراین احتمال بیشتری دارد که در محصولات الکترونیکی با جریان عملیاتی بالا منعکس شود. به نظر می رسد جایگزینی گرافیت با لیتیوم تیتانات باعث افزایش طول عمر می شود.

(2) ناتوانی در تحمل شارژ بیش از حد: در طول شارژ بیش از حد، یون های لیتیوم بیش از حد تعبیه شده به طور دائم در شبکه ثابت می شوند و نمی توانند آزاد شوند، که می تواند منجر به عمر باتری کوتاه و تولید گاز و ایجاد حباب های گاز شود.

(3) ناتوانی در تحمل بیش از حد تخلیه: در هنگام تخلیه بیش از حد، یون های لیتیوم بیش از حد از الکترود حذف می شود که می تواند باعث فروپاشی شبکه، کوتاه شدن طول عمر و تولید گاز و در نتیجه حباب های گاز شود.

(4) مکانیسم های حفاظتی چندگانه مورد نیاز است: با توجه به این واقعیت که استفاده نادرست می تواند طول عمر را کاهش دهد و حتی منجر به انفجار شود، مکانیسم های حفاظتی متعددی به طراحی باتری های لیتیوم یون اضافه شده است.

مدار حفاظت: جلوگیری از شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، اضافه بار و گرمای بیش از حد.

درگاه اگزوز: برای جلوگیری از فشار بیش از حد داخل باتری.

ویژگی های دیافراگم: دارای مقاومت سوراخ بالا برای جلوگیری از اتصال کوتاه داخلی است. هنگامی که دمای داخلی باتری بسیار بالا باشد، همچنان می تواند ذوب شود، از عبور یون های لیتیوم جلوگیری کند، واکنش های باتری را مسدود کند و مقاومت داخلی را افزایش دهد (تا 2 کیلو کیوت).

به طور خلاصه، توسعه صنعت باتری لیتیوم یونی یک صنعت قدرتمند است که کشورهای در حال توسعه را به کشورهای بسیار توسعه یافته ارتقا می دهد.