Позадина на проектот за литиум јонска батерија

  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.

Литиум-јонските батерии се технолошки интензивна индустрија. Развојот на оваа индустрија може активно да го поттикне развојот на производството на опрема и индустријата за материјали во земјата. Напредна мембранска технологија, технологија за автоматска склопувачка линија, технологија на ниска точка на росење и висока атмосфера на чист воздух и соодветна опрема што се користи во основниот процес на производство на литиум-јонски батерии; Има позитивно водство и демонстративна улога за развој на други индустриски технологии и опрема. Материјалите што се користат во литиум-јонските батерии можат да се интегрираат со локална бакарна руда, кобалтна руда и графитна руда за длабока обработка во ултра тенка бакарна фолија за литиум-јонски батерии, литиум кобалтат (литиум никел кобалт манганат) катодни материјали и високо енергетски графитни анодни материјали.

Иако литиум-јонските батерии се моментално најпопуларниот тип на батерии, со развојот на технологијата, постојат многу видови на литиум-јонски батерии, од кои секоја има свои предности и недостатоци. Сепак, генерално, литиум-јонските батерии ги имаат следните заеднички предности и недостатоци:

1. Предностите на литиум-јонските батерии.

(1) Висок напон: Работниот напон на една батерија може да достигне 3,7-3,8V (највисокиот напон на ќелијата може да се полни до 4,2V), што е трипати поголем од Ni Cd и Ni-H батериите.

(2) Висока специфична енергија: во моментов, вистинската специфична енергија што може да се постигне е околу 555 Wh/kg, што значи дека материјалот може да достигне специфичен капацитет од повеќе од 150 mAh/g (3-4 пати Ni Cd, 2-3 пати Ni MH), што е блиску до околу 88% од неговата теоретска вредност.

(3) Долг животен век: генерално може да достигне повеќе од 500 пати, па дури и повеќе од 1000 пати, а литиум железо фосфат може да достигне повеќе од 2000 пати. Животниот век на батериите во апаратите за празнење со мала струја ќе ја удвои нивната конкурентност.

(4) Добри безбедносни перформанси: без загадување, без мемориски ефект. Како претходник на Li-ion, литиум-јонските батерии ги намалија нивните области на примена поради формирањето на дендрити и кратки споеви предизвикани од метален литиум. Li-ion не содржи елементи кои ја загадуваат околината како кадмиум, олово и жива. Главниот недостаток на некои Ni Cd батерии во одредени процеси (како синтерување) е „меморискиот ефект“, кој сериозно ја ограничува употребата на батериите. Сепак, Li-ion воопшто го нема овој проблем.

(5) Ниско само-празнење: Стапката на само-празнење на Li-ion, која е целосно наполнета на собна температура и се чува еден месец, е околу 2%, многу пониска од 25-30% од Ni Cd и 30-35% од Ni и МЗ.

(6) Брзо полнење и празнење: Капацитетот може да достигне над 80% од номиналниот капацитет по 30 минути полнење, а сега батериите од фосфатно железо можат да достигнат 90% од номиналниот капацитет по 10 минути полнење.

(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. Недостатоци на литиум-јонските батерии

(1) Стареење: За разлика од другите батерии на полнење, капацитетот на литиум-јонските батерии полека ќе се намалува, независно од бројот на употреби, но поврзано со температурата. Можниот механизам е внатрешниот отпор постепено да се зголемува, па затоа е поверојатно да се одрази кај електронските производи со високи работни струи. Се чини дека замената на графитот со литиум титанат го продолжува животниот век.

(2) Неможност да се поднесе преполнување: за време на преполнување, прекумерните вградени јони на литиум трајно ќе се фиксираат во решетката и не може да се ослободат, што може да доведе до краток век на траење на батеријата и производство на гас што предизвикува гасни меури.

(3) Неможност да се издржи прекумерното празнење: за време на прекумерното празнење, прекумерните јони на литиум се отстрануваат од електродата, што може да предизвика колапс на решетката, да го скрати животниот век и да предизвика создавање гас, што резултира со гасни меури.

(4) Потребни се повеќе механизми за заштита: Поради фактот што неправилната употреба може да го намали животниот век, па дури и да доведе до експлозии, додадени се повеќе механизми за заштита во дизајнот на литиум-јонските батерии.

Заштитно коло: спречи преполнување, претерано празнење, преоптоварување и прегревање.

Издувна порта: за да се спречи прекумерен притисок во внатрешноста на батеријата.

Карактеристики на дијафрагмата: Има висока отпорност на пункција за да спречи внатрешни кратки споеви; Кога внатрешната температура на батеријата е превисока, таа сè уште може да се стопи, да спречи минување на јони на литиум, да ги блокира реакциите на батеријата и да го зголеми внатрешниот отпор (до 2 kQ).

Накратко, развојот на индустријата за литиум-јонски батерии е моќна индустрија која ги промовира земјите во развој во високо развиените земји.