ლითიუმის იონური ბატარეის პროექტის ფონი

  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.

ლითიუმ-იონური ბატარეები არის ტექნოლოგიურად ინტენსიური ინდუსტრია; ამ ინდუსტრიის განვითარებას ასევე შეუძლია აქტიურად უბიძგოს ქვეყნის აღჭურვილობის წარმოებისა და მასალების ინდუსტრიის განვითარებას. მოწინავე მემბრანული ტექნოლოგია, ავტომატური შეკრების ხაზის ტექნოლოგია, დაბალი ნამის წერტილი და მაღალი სუფთა ჰაერის ატმოსფეროს ტექნოლოგია და შესაბამისი აღჭურვილობა, რომელიც გამოიყენება ლითიუმ-იონური ბატარეების წარმოების ძირითად პროცესში. მას აქვს დადებითი სახელმძღვანელო და საჩვენებელი როლი სხვა სამრეწველო ტექნოლოგიებისა და აღჭურვილობის განვითარებაში. ლითიუმ-იონურ ბატარეებში გამოყენებული მასალები შეიძლება ინტეგრირებული იყოს ადგილობრივ სპილენძის, კობალტის და გრაფიტის საბადოებთან ღრმა დამუშავებისთვის ლითიუმ-იონური ბატარეების ულტრა თხელ სპილენძის ფოლგაში, ლითიუმის კობალტატის (ლითიუმის ნიკელის კობალტის მანგანატი) კათოდური მასალებისთვის და მაღალი ენერგეტიკული გრაფიტის ანოდის მასალები.

მიუხედავად იმისა, რომ ლითიუმ-იონური ბატარეები ამჟამად ყველაზე პოპულარული ტიპის ბატარეაა, ტექნოლოგიების განვითარებით, არსებობს ლითიუმ-იონური ბატარეების მრავალი სახეობა, თითოეულს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. თუმცა, მთლიანობაში, ლითიუმ-იონურ ბატარეებს აქვთ შემდეგი საერთო უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები:

1. ლითიუმ-იონური ბატარეების უპირატესობები.

(1) მაღალი ძაბვა: ერთი ბატარეის სამუშაო ძაბვა შეიძლება მიაღწიოს 3,7-3,8 ვ-მდე (უმაღლესი უჯრედის ძაბვა შეიძლება დატენილი იყოს 4,2 ვ-მდე), რაც სამჯერ აღემატება Ni Cd და Ni-H ბატარეებს.

(2) მაღალი სპეციფიკური ენერგია: ამჟამად, რეალური სპეციფიკური ენერგია, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია არის დაახლოებით 555 Wh/kg, რაც ნიშნავს, რომ მასალას შეუძლია მიაღწიოს სპეციფიკურ სიმძლავრეს 150 mAh/g-ზე მეტი (3-4 ჯერ Ni Cd, 2-3). ჯერ Ni MH), რაც უახლოვდება მისი თეორიული მნიშვნელობის დაახლოებით 88%-ს.

(3) ხანგრძლივი ციკლის სიცოცხლე: ზოგადად შეიძლება მიაღწიოს 500-ზე მეტჯერ, ან თუნდაც 1000-ჯერ მეტს, ხოლო ლითიუმის რკინის ფოსფატს შეუძლია მიაღწიოს 2000-ზე მეტჯერ. დაბალი დენის განმუხტვის მოწყობილობებში ბატარეების სიცოცხლის ხანგრძლივობა გააორმაგებს მათ კონკურენტუნარიანობას.

(4) უსაფრთხოების კარგი შესრულება: დაბინძურებისგან თავისუფალი, მეხსიერების ეფექტის გარეშე. როგორც Li-ion-ის წინამორბედმა, ლითიუმ-იონურ ბატარეებმა შეამცირეს მათი გამოყენების არეები ლითონის ლითიუმით გამოწვეული დენდრიტების და მოკლე ჩართვების წარმოქმნის გამო. Li-ion არ შეიცავს ელემენტებს, რომლებიც აბინძურებენ გარემოს, როგორიცაა კადმიუმი, ტყვია და ვერცხლისწყალი. ზოგიერთი Ni Cd ბატარეის მთავარი ნაკლი გარკვეულ პროცესებში (როგორიცაა აგლომერაცია) არის "მეხსიერების ეფექტი", რომელიც სერიოზულად ზღუდავს ბატარეების გამოყენებას. თუმცა Li-ion-ს ეს პრობლემა საერთოდ არ აქვს.

(5) დაბალი თვითგამონადენი: ლითიუმის იონის თვითგამონადენი, რომელიც სრულად დამუხტულია ოთახის ტემპერატურაზე და ინახება ერთი თვის განმავლობაში, არის დაახლოებით 2%, გაცილებით დაბალი ვიდრე Ni Cd-ის 25-30% და Ni 30-35%. და MH.

(6) სწრაფი დატენვა და განმუხტვა: სიმძლავრემ შეიძლება მიაღწიოს ნომინალური სიმძლავრის 80%-ს დატენვის შემდეგ 30 წუთის შემდეგ, ახლა კი ფოსფატის რკინის ბატარეებს შეუძლიათ მიაღწიონ ნომინალური სიმძლავრის 90%-ს 10 წუთის დატენვის შემდეგ.

(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. ლითიუმ-იონური ბატარეების ნაკლოვანებები

(1) დაძველება: სხვა მრავალჯერადი დატენვის ბატარეებისგან განსხვავებით, ლითიუმ-იონური ბატარეების ტევადობა ნელ-ნელა შემცირდება, გამოყენების რაოდენობის დამოუკიდებლად, მაგრამ დაკავშირებულია ტემპერატურასთან. შესაძლო მექანიზმი არის ის, რომ შიდა წინააღმდეგობა თანდათან იზრდება, ამიტომ უფრო სავარაუდოა, რომ ის აისახება ელექტრონულ პროდუქტებზე მაღალი ოპერაციული დენებით. როგორც ჩანს, გრაფიტის ლითიუმის ტიტანატით ჩანაცვლება სიცოცხლის ხანგრძლივობას ახანგრძლივებს.

(2) გადატვირთვის შეუძლებლობა: გადატვირთვის დროს, ჭარბი ჩაშენებული ლითიუმის იონები სამუდამოდ ფიქსირდება გისოსში და არ შეიძლება განთავისუფლდეს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეის ხანმოკლე ხანგრძლივობა და გაზის გამომუშავება, რამაც გამოიწვიოს გაზის ბუშტები.

(3) ზედმეტი გამონადენის გაძლების შეუძლებლობა: ზედმეტი გამონადენის დროს ელექტროდიდან იხსნება ჭარბი ლითიუმის იონები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გისოსების კოლაფსი, სიცოცხლის ხანგრძლივობის შემცირება და გაზის წარმოქმნა, რის შედეგადაც წარმოიქმნება გაზის ბუშტები.

(4) საჭიროა მრავალი დაცვის მექანიზმი: იმის გამო, რომ არასწორმა გამოყენებამ შეიძლება შეამციროს სიცოცხლის ხანგრძლივობა და გამოიწვიოს აფეთქებაც კი, ლითიუმ-იონური ბატარეების დიზაინს დაემატა დაცვის მრავალი მექანიზმი.

დამცავი წრე: თავიდან აიცილეთ გადატვირთვა, გადატვირთვა, გადატვირთვა და გადახურება.

გამონაბოლქვი პორტი: ბატარეის შიგნით გადაჭარბებული წნევის თავიდან ასაცილებლად.

დიაფრაგმის მახასიათებლები: აქვს მაღალი პუნქციის წინააღმდეგობა შიდა მოკლე ჩართვის თავიდან ასაცილებლად; როდესაც ბატარეის შიდა ტემპერატურა ძალიან მაღალია, მას შეუძლია კვლავ დნება, თავიდან აიცილოს ლითიუმის იონების გავლა, დაბლოკოს ბატარეის რეაქციები და გაზარდოს შიდა წინააღმდეგობა (2kQ-მდე).

მოკლედ, ლითიუმ-იონური ბატარეების ინდუსტრიის განვითარება არის ძლიერი ინდუსტრია, რომელიც ხელს უწყობს განვითარებად ქვეყნებს მაღალგანვითარებულ ქვეყნებში.