Sfondi i projektit të baterisë me jon 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.

Bateritë litium-jon janë një industri me teknologji intensive; Zhvillimi i kësaj industrie gjithashtu mund të nxisë në mënyrë aktive zhvillimin e industrisë së prodhimit të pajisjeve dhe materialeve të vendit. Teknologjia e avancuar e membranës, teknologjia automatike e linjave të montimit, teknologjia me pikën e ulët të vesës dhe atmosfera e ajrit të pastër të lartë dhe pajisjet përkatëse të përdorura në procesin kryesor të prodhimit të baterive me jon litium; Ka një rol udhëzues dhe demonstrues pozitiv për zhvillimin e teknologjive dhe pajisjeve të tjera industriale. Materialet e përdorura në bateritë litium-jon mund të integrohen me mineralin lokal të bakrit, mineralin e kobaltit dhe mineralin e grafitit për përpunim të thellë në fletë bakri ultra të hollë për bateritë litium-jon, materialet katodë të kobaltatit të litiumit (manganat litium nikel kobalt) dhe materialet anode të grafitit të energjisë.

Megjithëse bateritë litium-jon janë aktualisht lloji më i popullarizuar i baterive, me zhvillimin e teknologjisë, ekzistojnë shumë lloje të baterive litium-jon, secila me avantazhet dhe disavantazhet e veta. Sidoqoftë, në përgjithësi, bateritë litium-jon kanë avantazhet dhe disavantazhet e mëposhtme të përbashkëta:

1. Përparësitë e baterive litium-jon.

(1) Tension i lartë: Tensioni i punës i një baterie të vetme mund të arrijë deri në 3,7-3,8 V (tensioni më i lartë i celularit mund të ngarkohet deri në 4,2 V), që është tre herë më i lartë se bateritë Ni Cd dhe Ni-H.

(2) Energjia e lartë specifike: Aktualisht, energjia specifike aktuale që mund të arrihet është rreth 555 Wh/kg, që do të thotë se materiali mund të arrijë një kapacitet specifik prej më shumë se 150 mAh/g (3-4 herë Ni Cd, 2-3 herë Ni MH), e cila është afër rreth 88% e vlerës së saj teorike.

(3) Jeta e gjatë e ciklit: në përgjithësi mund të arrijë më shumë se 500 herë, ose edhe më shumë se 1000 herë, dhe fosfati i hekurit të litiumit mund të arrijë më shumë se 2000 herë. Jetëgjatësia e baterive në pajisjet me shkarkim të ulët të rrymës do të dyfishojë konkurrencën e tyre.

(4) Performancë e mirë e sigurisë: pa ndotje, pa efekt kujtese. Si paraardhës i Li-ionit, bateritë litium-jon kanë reduktuar zonat e tyre të aplikimit për shkak të formimit të dendriteve dhe qarqeve të shkurtra të shkaktuara nga litiumi metalik. Li-ion nuk përmban elementë që ndotin mjedisin si kadmiumi, plumbi dhe merkur. Një pengesë kryesore e disa baterive Ni Cd në procese të caktuara (të tilla si sinterimi) është "efekti i kujtesës", i cili kufizon seriozisht përdorimin e baterive. Megjithatë, Li-ion nuk e ka fare këtë problem.

(5) Vetëshkarkimi i ulët: Shkalla e vetëshkarkimit të Li jonit, i cili është plotësisht i ngarkuar në temperaturën e dhomës dhe ruhet për një muaj, është rreth 2%, shumë më i ulët se 25-30% e Ni Cd dhe 30-35% e Ni dhe MH.

(6) Karikimi dhe shkarkimi i shpejtë: Kapaciteti mund të arrijë mbi 80% të kapacitetit nominal pas 30 minutash karikimi, dhe tani bateritë e hekurit me fosfat mund të arrijnë 90% të kapacitetit nominal pas 10 minutash karikimi.

(7) Gama e lartë e temperaturës së punës: Temperatura e punës është -25~55 ° C. Me përmirësimin e elektrolitit dhe elektrodës pozitive, pritet të zgjerohet në -40~70 ° C.

2. Disavantazhet e baterive litium-jon

(1) Plakja: Ndryshe nga bateritë e tjera të rikarikueshme, kapaciteti i baterive litium-jon do të bjerë ngadalë, pavarësisht nga numri i përdorimeve, por në lidhje me temperaturën. Mekanizmi i mundshëm është që rezistenca e brendshme të rritet gradualisht, kështu që ka më shumë gjasa të reflektohet në produktet elektronike me rryma të larta funksionimi. Zëvendësimi i grafitit me titanat litium duket se zgjat jetëgjatësinë.

(2) Pamundësia për të përballuar mbingarkimin: Gjatë mbingarkimit, jonet e tepërta të litiumit të ngulitura do të fiksohen përgjithmonë në rrjetë dhe nuk mund të çlirohen, gjë që mund të çojë në jetëgjatësi të shkurtër të baterisë dhe prodhimin e gazit duke shkaktuar flluska gazi.

(3) Pamundësia për të përballuar shkarkimin e tepërt: Gjatë shkarkimit të tepërt, jonet e tepërta të litiumit hiqen nga elektroda, të cilat mund të shkaktojnë kolaps të rrjetës, shkurtojnë jetëgjatësinë dhe shkaktojnë gjenerimin e gazit, duke rezultuar në flluska gazi.

(4) Kërkohen mekanizma të shumëfishtë mbrojtës: Për shkak të faktit se përdorimi i gabuar mund të zvogëlojë jetëgjatësinë dhe madje të çojë në shpërthime, mekanizma të shumëfishtë mbrojtës janë shtuar në dizajnin e baterive litium-jon.

Qarku mbrojtës: parandaloni mbingarkimin, shkarkimin e tepërt, mbingarkimin dhe mbinxehjen.

Porta e shkarkimit: për të parandaluar presionin e tepërt brenda baterisë.

Karakteristikat e diafragmës: Ka rezistencë të lartë ndaj shpimit për të parandaluar qarqet e shkurtra të brendshme; Kur temperatura e brendshme e baterisë është shumë e lartë, ajo ende mund të shkrihet, të parandalojë kalimin e joneve të litiumit, të bllokojë reaksionet e baterisë dhe të rrisë rezistencën e brendshme (deri në 2 kQ).

Në përmbledhje, zhvillimi i industrisë së baterive litium-jon është një industri e fuqishme që promovon vendet në zhvillim në vendet shumë të zhvilluara.