Lítium-ion akkumulátor projekt háttér

  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.

A lítium-ion akkumulátorok technológia-intenzív iparág, ennek az iparágnak a fejlődése aktívan ösztönözheti az ország berendezésgyártó és anyagiparának fejlődését is. Fejlett membrántechnológia, automatikus összeszerelősor-technológia, alacsony harmatpont és magas tiszta levegő atmoszféra technológia és a lítium-ion akkumulátorok gyártási folyamatában használt megfelelő berendezések, pozitív iránymutatás és demonstrációs szerepe van más ipari technológiák és berendezések fejlesztésében. A lítium-ion akkumulátorokban használt anyagok integrálhatók helyi rézérchez, kobaltérchez és grafitos érchez a lítium-ion akkumulátorok ultravékony rézfóliájává történő mélyfeldolgozáshoz, lítium-kobaltát (lítium-nikkel-kobalt-manganát) katód anyagokhoz és nagy teljesítményű energia grafit anód anyagok.

Bár jelenleg a lítium-ion akkumulátorok a legnépszerűbb akkumulátortípusok, a technológia fejlődésével sokféle lítium-ion akkumulátor létezik, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. Összességében azonban a lítium-ion akkumulátoroknak a következő közös előnyei és hátrányai vannak:

1. A lítium-ion akkumulátorok előnyei.

(1) Nagy feszültség: Egyetlen akkumulátor üzemi feszültsége elérheti a 3,7-3,8 V-ot (a legmagasabb cellafeszültség 4,2 V-ig tölthető), ami háromszorosa a Ni Cd és Ni-H akkumulátorokénak.

(2) Magas fajlagos energia: Jelenleg a ténylegesen elérhető fajlagos energia körülbelül 555 Wh/kg, ami azt jelenti, hogy az anyag több mint 150 mAh/g fajlagos kapacitást érhet el (3-4-szeres Ni Cd, 2-3). szor Ni MH), ami megközelíti elméleti értékének 88%-át.

(3) Hosszú élettartam: általában több mint 500-szor, sőt több mint 1000-szer, a lítium-vas-foszfát pedig több mint 2000-szer. A kisáramú kisülésű készülékekben lévő akkumulátorok élettartama megduplázza versenyképességüket.

(4) Jó biztonsági teljesítmény: szennyeződésmentes, nincs memóriahatás. A Li-ion elődjeként a lítium-ion akkumulátorok csökkentették felhasználási területeiket a dendritek képződése és a fémes lítium okozta rövidzárlat miatt. A Li-ion nem tartalmaz olyan elemeket, amelyek szennyezik a környezetet, mint például a kadmium, az ólom és a higany. Egyes Ni-Cd-akkumulátorok jelentős hátránya bizonyos folyamatokban (például szinterezésben) a „memóriaeffektus”, amely komolyan korlátozza az akkumulátorok használatát. A Li-ionnak azonban egyáltalán nincs ilyen problémája.

(5) Alacsony önkisülés: A szobahőmérsékleten teljesen feltöltött és egy hónapig tárolt Li-ion önkisülési sebessége körülbelül 2%, sokkal alacsonyabb, mint a Ni-Cd 25-30% és a Ni 30-35% és MH.

(6) Gyors töltés és kisütés: A kapacitás 30 perc töltés után elérheti a névleges kapacitás 80% -át, és most a foszfát-vas akkumulátorok 10 perc töltés után elérhetik a névleges kapacitás 90% -át.

(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. A lítium-ion akkumulátorok hátrányai

(1) Öregedés: Más újratölthető akkumulátorokkal ellentétben a lítium-ion akkumulátorok kapacitása lassan csökken, függetlenül a felhasználások számától, de a hőmérséklettől függ. A lehetséges mechanizmus az, hogy a belső ellenállás fokozatosan növekszik, így ez nagyobb valószínűséggel tükröződik a nagy üzemi áramú elektronikai termékekben. A grafit lítium-titanáttal való helyettesítése meghosszabbítja az élettartamot.

(2) Képtelenség elviselni a túltöltést: A túltöltés során a túl sok beágyazott lítium-ion tartósan megrögzül a rácsban, és nem szabadulhat fel, ami az akkumulátor rövid élettartamához és gázbuborékokat okozó gázképződéshez vezethet.

(3) Képtelenség ellenállni a túlzott kisülésnek: A túlzott kisülés során a túlzott lítium-ionok eltávolíthatók az elektródáról, ami a rács összeomlását, lerövidítheti az élettartamot és gázképződést okozhat, ami gázbuborékokat eredményezhet.

(4) Többféle védelmi mechanizmusra van szükség: Mivel a helytelen használat csökkentheti az élettartamot, sőt robbanáshoz vezethet, több védelmi mechanizmus került beépítésre a lítium-ion akkumulátorok kialakításába.

Védőáramkör: megakadályozza a túltöltést, a túltöltést, a túlterhelést és a túlmelegedést.

Kipufogónyílás: megakadályozza a túlzott nyomást az akkumulátor belsejében.

A membrán jellemzői: Magas átszúrási ellenállással rendelkezik, hogy megakadályozza a belső rövidzárlatokat; Ha az akkumulátor belső hőmérséklete túl magas, akkor is megolvadhat, megakadályozhatja a lítium-ionok áthaladását, blokkolhatja az akkumulátor reakcióit, és növelheti a belső ellenállást (akár 2 kQ-ig).

Összefoglalva, a lítium-ion akkumulátoripar fejlesztése egy olyan erőteljes iparág, amely a fejlődő országokat a magasan fejlett országokba emeli.