Latar belakang projek bateri ion litium

  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.

Bateri litium-ion ialah industri intensif teknologi，Pembangunan industri ini juga boleh memacu secara aktif pembangunan industri pembuatan peralatan dan bahan negara. Teknologi membran canggih, teknologi talian pemasangan automatik, titik embun rendah dan teknologi atmosfera udara bersih yang tinggi dan peralatan sepadan yang digunakan dalam proses teras pembuatan bateri ion litium，Ia mempunyai peranan bimbingan dan demonstrasi yang positif untuk pembangunan teknologi dan peralatan perindustrian yang lain。 Bahan-bahan yang digunakan dalam bateri litium-ion boleh disepadukan dengan bijih kuprum tempatan, bijih kobalt dan bijih grafit untuk pemprosesan mendalam menjadi kerajang tembaga ultra-nipis untuk bateri litium-ion, bahan katod litium kobaltat (lithium nikel kobalt manganat), dan tinggi- bahan anod grafit tenaga.

Walaupun bateri litium-ion pada masa ini merupakan jenis bateri yang paling popular, dengan perkembangan teknologi, terdapat banyak jenis bateri litium-ion, masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri. Walau bagaimanapun, secara keseluruhan, bateri litium-ion mempunyai kelebihan dan keburukan biasa berikut:

1. Kelebihan bateri lithium-ion.

(1) Voltan tinggi: Voltan kerja bagi satu bateri boleh mencapai setinggi 3.7-3.8V (voltan sel tertinggi boleh dicas sehingga 4.2V), iaitu tiga kali ganda bateri Ni Cd dan Ni-H.

(2) Tenaga khusus tinggi: Pada masa ini, tenaga khusus sebenar yang boleh dicapai ialah kira-kira 555Wh/kg, yang bermaksud bahawa bahan tersebut boleh mencapai kapasiti tertentu lebih daripada 150mAh/g (3-4 kali Ni Cd, 2-3 kali Ni MH), iaitu hampir 88% daripada nilai teorinya.

(3) Hayat kitaran panjang: secara amnya boleh mencapai lebih daripada 500 kali, atau lebih daripada 1000 kali, dan fosfat besi litium boleh mencapai lebih daripada 2000 kali. Jangka hayat bateri dalam peralatan nyahcas arus rendah akan menggandakan daya saingnya.

(4) Prestasi keselamatan yang baik: bebas pencemaran, tiada kesan ingatan. Sebagai pendahulu Li-ion, bateri litium-ion telah mengurangkan kawasan penggunaannya disebabkan oleh pembentukan dendrit dan litar pintas yang disebabkan oleh litium logam. Li-ion tidak mengandungi unsur yang mencemarkan alam sekitar seperti kadmium, plumbum dan merkuri. Kelemahan utama sesetengah bateri Ni Cd dalam proses tertentu (seperti pensinteran) ialah "kesan ingatan", yang secara serius menyekat penggunaan bateri. Walau bagaimanapun, Li-ion tidak mempunyai masalah ini sama sekali.

(5) Pelepasan diri yang rendah: Kadar pelepasan diri Li ion, yang dicas sepenuhnya pada suhu bilik dan disimpan selama satu bulan, adalah kira-kira 2%, jauh lebih rendah daripada 25-30% Ni Cd dan 30-35% Ni dan MH.

(6) Pengecasan dan nyahcas pantas: Kapasiti boleh mencapai lebih 80% daripada kapasiti nominal selepas 30 minit pengecasan, dan kini bateri besi fosfat boleh mencapai 90% daripada kapasiti nominal selepas 10 minit pengecasan.

(7) Julat suhu kerja yang tinggi: Suhu kerja ialah -25~55 ° C. Dengan peningkatan elektrolit dan elektrod positif, ia dijangka berkembang kepada -40~70 ° C.

2. Kelemahan bateri lithium-ion

(1) Penuaan: Tidak seperti bateri boleh dicas semula yang lain, kapasiti bateri litium-ion perlahan-lahan akan menurun, tidak bergantung kepada bilangan kegunaan, tetapi berkaitan dengan suhu. Mekanisme yang mungkin adalah bahawa rintangan dalaman secara beransur-ansur meningkat, jadi ia lebih cenderung untuk dicerminkan dalam produk elektronik dengan arus operasi yang tinggi. Menggantikan grafit dengan litium titanat nampaknya memanjangkan jangka hayat.

(2) Ketidakupayaan untuk menanggung pengecasan berlebihan: Semasa pengecasan berlebihan, ion litium terbenam yang berlebihan akan terpasang secara kekal di dalam kekisi dan tidak boleh dilepaskan, yang boleh menyebabkan hayat bateri yang singkat dan pengeluaran gas menyebabkan gelembung gas.

(3) Ketidakupayaan untuk menahan lebihan nyahcas: Semasa lebihan nyahcas, ion litium yang berlebihan dikeluarkan daripada elektrod, yang boleh menyebabkan kekisi runtuh, memendekkan jangka hayat dan menyebabkan penjanaan gas, mengakibatkan gelembung gas.

(4) Pelbagai mekanisme perlindungan diperlukan: Disebabkan penggunaan yang salah boleh mengurangkan jangka hayat dan juga membawa kepada letupan, pelbagai mekanisme perlindungan telah ditambahkan pada reka bentuk bateri lithium-ion.

Litar perlindungan: mengelakkan pengecasan berlebihan, lebihan nyahcas, lebihan beban dan terlalu panas.

Port ekzos: untuk mengelakkan tekanan berlebihan di dalam bateri.

Ciri-ciri diafragma: Ia mempunyai rintangan tusukan yang tinggi untuk mengelakkan litar pintas dalaman; Apabila suhu dalaman bateri terlalu tinggi, ia masih boleh cair, menghalang ion litium daripada melaluinya, menyekat tindak balas bateri dan meningkatkan rintangan dalaman (sehingga 2kQ).

Ringkasnya, pembangunan industri bateri lithium-ion ialah industri berkuasa yang mempromosikan negara membangun ke negara maju.