Литий-иондук батарейканын долбоору

  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.

Литий-иондук батарейкалар технологияны көп талап кылган тармак болуп саналат, Бул тармактын өнүгүшү, ошондой эле жигердүү өлкөнүн жабдууларды өндүрүү жана материалдар өнөр жайын өнүктүрүүгө түрткү болот. Өркүндөтүлгөн мембраналык технология, автоматтык конвейердик линия технологиясы, аз шүүдүрүм чекити жана жогорку таза аба атмосфера технологиясы жана литий-иондук батарейканы өндүрүүнүн негизги процессинде колдонулган тиешелүү жабдуулар， Бул башка өнөр жай технологияларын жана жабдууларын өнүктүрүү үчүн оң жетекчилик жана көрсөтүү ролуна ээ. Литий-иондук батареяларда колдонулган материалдар жергиликтүү жез рудасы, кобальт рудасы жана графит рудасы менен литий-иондук батареялар үчүн өтө жука жез фольгасына, литий кобальтат (литий никель кобальт манганаты) катод материалдарына жана жогорку энергетикалык графит аноддук материалдар.

Литий-иондук батарейкалар азыркы учурда эң популярдуу батарейканын түрү болсо да, технологиянын өнүгүшү менен литий-иондук батарейкалардын көптөгөн түрлөрү бар, алардын ар бири өзүнүн артыкчылыктары жана кемчиликтери бар. Бирок, жалпысынан, литий-иондук батарейкалар төмөнкү жалпы артыкчылыктары жана кемчиликтери бар:

1. Литий-иондук батарейкалардын артыкчылыктары.

(1) Жогорку чыңалуу: бир батареянын жумушчу чыңалуусу 3.7-3.8V (эң жогорку уюлдук чыңалуу 4.2V чейин заряддалышы мүмкүн), бул Ni Cd жана Ni-H батарейкаларына караганда үч эсе жогору.

(2) Жогорку өзгөчө энергия: Азыркы учурда, жетишүүгө мүмкүн болгон реалдуу өзгөчө энергия болжол менен 555Wh / кг болуп саналат, бул материал 150mAh / г (3-4 эсе Ni Cd, 2-3) көбүрөөк белгилүү бир кубаттуулугу жете алат дегенди билдирет. жолу Ni MH), бул анын теориялык маанисинин 88%ке жакынын түзөт.

(3) Узак цикл өмүрү: жалпысынан 500 эседен ашык же 1000 эседен ашык, ал эми литий темир фосфат 2000 эсеге жетет. Аз ток разряддуу приборлордогу батареялардын иштөө мөөнөтү алардын атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүн эки эсеге жогорулатат.

(4) Жакшы коопсуздук көрсөткүчтөрү: булганышы жок, эс таасири жок. Литий-иондук батарейкалар литий-иондук батарейкалардын мурдагысы катары дендриттердин пайда болушунан жана металлдык литийден келип чыккан кыска туташуулардан улам, алардын колдонуу аймактарын кыскартты. Ли-иондун курамында кадмий, коргошун жана сымап сыяктуу айлана-чөйрөнү булгаган элементтер жок. Кээ бир Ni Cd батарейкаларынын кээ бир процесстерде (мисалы, агломерациялоодо) негизги кемчилиги - бул батареяларды колдонууну олуттуу чектеген "эс тутум эффектиси". Бирок, Ли-иондо мындай көйгөй такыр жок.

(5) Төмөн өзүн-өзү разряд: бөлмө температурасында толугу менен заряддалган жана бир ай бою сакталган Li-иондун өзүн-өзү разряды болжол менен 2% ды түзөт, Ni Cd 25-30% жана Ni 30-35% караганда бир топ төмөн. жана MH.

(6) Тез кубаттоо жана разряддоо: кубаттуулугу 30 мүнөт кубатталгандан кийин номиналдык кубаттуулуктун 80% дан ашыгына жетиши мүмкүн, ал эми азыр фосфат темир батареялары 10 мүнөттөн кийин номиналдык кубаттуулуктун 90% га жетиши мүмкүн.

(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. Литий-иондук батарейкалардын кемчиликтери

(1) Картаюу: Башка кайра заряддоого болгон батарейкалардан айырмаланып, литий-иондук батарейкалардын сыйымдуулугу колдонуунун санына көз каранды эмес, бирок температурага байланыштуу акырындык менен төмөндөйт. Мүмкүн болгон механизм ички каршылык акырындык менен көбөйөт, ошондуктан ал жогорку иштөө агымдары менен электрондук продуктыларда чагылдырылышы мүмкүн. Графитти литий титанат менен алмаштыруу өмүрдү узартат окшойт.

(2) Ашыкча заряддоого туруштук бере албоо: Ашыкча кубаттоо учурунда ашыкча салынган литий иондору тордо биротоло бекитилет жана бошотулушу мүмкүн эмес, бул батареянын иштөө мөөнөтүн кыскартууга жана газ көбүкчөлөрүнүн пайда болушуна алып келиши мүмкүн.

(3) Ашыкча разрядга туруштук бере албоо: ашыкча разряд учурунда электроддон ашыкча литий иондору алынып салынат, бул тордун кулашына, иштөө мөөнөтүн кыскартууга жана газдын пайда болушуна алып келиши мүмкүн, натыйжада газ көбүктөрү пайда болот.

(4) Бир нече коргоо механизмдери талап кылынат: Туура эмес колдонуу өмүрүн кыскартып, ал тургай жарылууга алып келиши мүмкүн болгондуктан, литий-иондук батарейкалардын дизайнына бир нече коргоо механизмдери кошулган.

Коргоо схемасы: ашыкча кубаттоо, ашыкча разряд, ашыкча жүктөө жана ысып кетүүдөн сактануу.

Чыгаруу порту: батареянын ичиндеги ашыкча басымдын алдын алуу үчүн.

Диафрагма мүнөздөмөлөрү: Бул ички кыска туташуулардын алдын алуу үчүн жогорку тешип каршылык бар; Батареянын ички температурасы өтө жогору болгондо, ал дагы эле эрип, литий иондорунун өтүшүнө жол бербейт, батареянын реакциясын бөгөттөп, ички каршылыкты жогорулатат (2kQ чейин).

Жыйынтыктап айтканда, литий-иондук аккумулятор өнөр жайын өнүктүрүү өнүгүп келе жаткан өлкөлөрдү жогорку өнүккөн өлкөлөргө жылдырган кубаттуу тармак болуп саналат.