Позадина пројекта литијум-јонске батерије

  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.

Литијум-јонске батерије су технолошки интензивна индустрија，Развој ове индустрије такође може активно покретати развој производње опреме и индустрије материјала у земљи. Напредна мембранска технологија, технологија аутоматске монтажне линије, технологија ниске тачке росе и високе атмосфере чистог ваздуха и одговарајућа опрема која се користи у основном процесу производње литијум-јонских батерија，Има позитивно упутство и демонстрациону улогу за развој других индустријских технологија и опреме。 Материјали који се користе у литијум-јонским батеријама могу се интегрисати са локалном рудом бакра, руде кобалта и руде графита за дубоку прераду у ултра танку бакарну фолију за литијум-јонске батерије, литијум кобалтат (литијум никл кобалт манганат) катодне материјале и високо- енергетски графитни анодни материјали.

Иако су литијум-јонске батерије тренутно најпопуларнији тип батерија, са развојем технологије постоји много врста литијум-јонских батерија, од којих свака има своје предности и мане. Међутим, генерално, литијум-јонске батерије имају следеће заједничке предности и недостатке:

1. Предности литијум-јонских батерија.

(1) Висок напон: Радни напон једне батерије може достићи чак 3,7-3,8В (највиши напон ћелије се може напунити до 4,2В), што је три пута више од Ни Цд и Ни-Х батерија.

(2) Висока специфична енергија: Тренутно, стварна специфична енергија која се може постићи је око 555Вх/кг, што значи да материјал може достићи специфични капацитет већи од 150мАх/г (3-4 пута Ни Цд, 2-3 пута Ни МХ), што је близу око 88% његове теоријске вредности.

(3) Дуг животни век циклуса: генерално може да достигне више од 500 пута, или чак више од 1000 пута, а литијум гвожђе фосфат може да достигне више од 2000 пута. Век трајања батерија у уређајима са слабом струјом ће удвостручити њихову конкурентност.

(4) Добре безбедносне перформансе: без загађења, без ефекта меморије. Као претходник литијум-јонских батерија, литијум-јонске батерије су смањиле област примене због стварања дендрита и кратких спојева изазваних металним литијумом. Ли-јон не садржи елементе који загађују животну средину као што су кадмијум, олово и жива. Главни недостатак неких Ни Цд батерија у одређеним процесима (као што је синтеровање) је „ефекат меморије“, који озбиљно ограничава употребу батерија. Међутим, Ли-ион уопште нема овај проблем.

(5) Ниско самопражњење: Стопа самопражњења Ли јона, који је потпуно напуњен на собној температури и ускладиштен месец дана, је око 2%, много нижи од 25-30% Ни Цд и 30-35% Ни и МХ.

(6) Брзо пуњење и пражњење: Капацитет може достићи преко 80% номиналног капацитета након 30 минута пуњења, а сада фосфатне гвожђе батерије могу достићи 90% номиналног капацитета након 10 минута пуњења.

(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. Недостаци литијум-јонских батерија

(1) Старење: За разлику од других пуњивих батерија, капацитет литијум-јонских батерија ће полако опадати, независно од броја употреба, али у зависности од температуре. Могући механизам је да се унутрашњи отпор постепено повећава, па је већа вероватноћа да ће се одразити на електронске производе са високим радним струјама. Чини се да замена графита литијум-титанатом продужава животни век.

(2) Немогућност подношења прекомерног пуњења: Током прекомерног пуњења, прекомерно уграђени литијум јони ће се трајно фиксирати у решетки и не могу се ослободити, што може довести до кратког века батерије и производње гаса изазивајући мехуриће гаса.

(3) Немогућност да се издржи прекомерно пражњење: Током прекомерног пражњења, прекомерни литијум јони се уклањају са електроде, што може изазвати колапс решетке, скратити животни век и изазвати стварање гаса, што доводи до гасних мехурића.

(4) Потребни су вишеструки заштитни механизми: Због чињенице да неправилна употреба може смањити животни век, па чак и довести до експлозије, вишеструки заштитни механизми су додати у дизајн литијум-јонских батерија.

Заштитни круг: спречи прекомерно пуњење, прекомерно пражњење, преоптерећење и прегревање.

Издувни отвор: за спречавање претераног притиска унутар батерије.

Карактеристике дијафрагме: Има високу отпорност на пробијање да спречи унутрашње кратке спојеве; Када је унутрашња температура батерије превисока, она се и даље може растопити, спречити пролазак литијум јона, блокирати реакције батерије и повећати унутрашњи отпор (до 2кК).

Укратко, развој индустрије литијум-јонских батерија је моћна индустрија која промовише земље у развоју у високо развијене земље.