Fondo do proxecto de batería de iones de litio

  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.

As baterías de ión-litio son unha industria intensiva en tecnoloxía, o desenvolvemento desta industria tamén pode impulsar activamente o desenvolvemento das industrias de fabricación de equipos e materiais do país. Tecnoloxía de membrana avanzada, tecnoloxía de liña de montaxe automática, baixo punto de orballo e tecnoloxía de alta atmosfera de aire limpo e equipos correspondentes utilizados no proceso básico de fabricación de baterías de ión de litio, ten un papel de orientación e demostración positivo para o desenvolvemento doutras tecnoloxías e equipos industriais. Os materiais utilizados nas baterías de iones de litio pódense integrar con mineral de cobre local, mineral de cobalto e mineral de grafito para un procesamento profundo en láminas de cobre ultrafinas para baterías de iones de litio, materiais de cátodo de cobalto de litio (manganato de níquel cobalto de litio) e de alta calidade. materiais de ánodo de grafito de enerxía.

Aínda que as baterías de ión-litio son actualmente o tipo de batería máis popular, co desenvolvemento da tecnoloxía, hai moitos tipos de baterías de ión-litio, cada unha coas súas propias vantaxes e desvantaxes. Non obstante, en xeral, as baterías de iones de litio teñen as seguintes vantaxes e desvantaxes comúns:

1. As vantaxes das baterías de ión-litio.

(1) Alta tensión: a tensión de traballo dunha soa batería pode alcanzar os 3,7-3,8 V (a tensión das células máis alta pódese cargar ata 4,2 V), que é tres veces a das baterías Ni Cd e Ni-H.

(2) Alta enerxía específica: actualmente, a enerxía específica real que se pode acadar é duns 555 Wh/kg, o que significa que o material pode alcanzar unha capacidade específica de máis de 150 mAh/g (3-4 veces Ni Cd, 2-3 veces Ni MH), que está preto do 88% do seu valor teórico.

(3) Ciclo de vida longo: xeralmente pode chegar a máis de 500 veces, ou incluso máis de 1000 veces, e o fosfato de ferro de litio pode chegar a máis de 2000 veces. A vida útil das baterías dos aparellos de descarga de baixa intensidade duplicará a súa competitividade.

(4) Bo rendemento de seguridade: libre de contaminación, sen efecto de memoria. Como predecesoras do Li-ion, as baterías de ión-litio reduciron as súas áreas de aplicación debido á formación de dendritas e curtocircuítos provocados polo litio metálico. Li-ion non contén elementos que contaminan o medio ambiente como cadmio, chumbo e mercurio. Un gran inconveniente dalgunhas baterías de Ni-Cd en certos procesos (como a sinterización) é o "efecto memoria", que restrinxe seriamente o uso de baterías. Non obstante, o Li-ion non ten este problema en absoluto.

(5) Baixa autodescarga: a taxa de autodescarga de ións de litio, que está completamente cargada a temperatura ambiente e almacenada durante un mes, é de aproximadamente o 2%, moi inferior ao 25-30% de Ni Cd e o 30-35% de Ni. e MH.

(6) Carga e descarga rápidas: a capacidade pode alcanzar máis do 80% da capacidade nominal despois de 30 minutos de carga, e agora as baterías de ferro de fosfato poden alcanzar o 90% da capacidade nominal despois de 10 minutos de carga.

(7) Alta temperatura de traballo: a temperatura de traballo é de -25 ~ 55 ° C. Coa mellora do electrólito e do electrodo positivo, espérase que se expanda ata -40 ~ 70 ° C.

2. Desvantaxes das baterías de ión-litio

(1) Envellecemento: a diferenza doutras baterías recargables, a capacidade das baterías de ión-litio diminuirá lentamente, independentemente do número de usos, pero relacionada coa temperatura. O posible mecanismo é que a resistencia interna aumenta gradualmente, polo que é máis probable que se reflicta en produtos electrónicos con altas correntes de funcionamento. Substituír o grafito por titanato de litio parece prolongar a vida útil.

(2) Incapacidade para soportar a sobrecarga: durante a sobrecarga, os ións de litio incrustados en exceso fixaranse permanentemente na rede e non se poden liberar, o que pode provocar unha curta duración da batería e unha produción de gas que provoca burbullas de gas.

(3) Incapacidade para soportar a descarga excesiva: durante a descarga excesiva, os ións de litio excesivos son eliminados do electrodo, o que pode provocar o colapso da rede, acurtar a vida útil e xerar gas, o que provoca burbullas de gas.

(4) Requírense varios mecanismos de protección: debido ao feito de que un uso incorrecto pode reducir a vida útil e mesmo provocar explosións, engadíronse múltiples mecanismos de protección ao deseño das baterías de ión-litio.

Circuíto de protección: evita sobrecargas, sobrecargas, sobrecargas e sobrequecemento.

Porto de escape: para evitar unha presión excesiva no interior da batería.

Características do diafragma: ten alta resistencia á perforación para evitar curtocircuítos internos; Cando a temperatura interna da batería é demasiado alta, aínda pode derreterse, evitar o paso dos ións de litio, bloquear as reaccións da batería e aumentar a resistencia interna (ata 2 kQ).

En resumo, o desenvolvemento da industria de baterías de iones de litio é unha poderosa industria que promove os países en desenvolvemento a países altamente desenvolvidos.