Litiumjonbatteri projektbakgrund

  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.

Litiumjonbatterier är en teknikintensiv industri，Utvecklingen av denna industri kan också aktivt driva utvecklingen av landets utrustningstillverkning och materialindustri. Avancerad membranteknologi, automatisk monteringslinjeteknik, låg daggpunkt och hög ren luftatmosfärteknik och motsvarande utrustning som används i kärnprocessen för tillverkning av litiumjonbatterier，Den har en positiv väglednings- och demonstrationsroll för utvecklingen av annan industriell teknik och utrustning. Materialen som används i litiumjonbatterier kan integreras med lokal kopparmalm, koboltmalm och grafitmalm för djup bearbetning till ultratunn kopparfolie för litiumjonbatterier, litiumkoboltat (litiumnickelkoboltmanganat) katodmaterial och hög- energigrafitanodmaterial.

Även om litiumjonbatterier för närvarande är den mest populära typen av batteri, med utvecklingen av teknik, finns det många typer av litiumjonbatterier, var och en med sina egna fördelar och nackdelar. Men totalt sett har litiumjonbatterier följande vanliga fördelar och nackdelar:

1. Fördelarna med litiumjonbatterier.

(1) Högspänning: Arbetsspänningen för ett enskilt batteri kan nå så högt som 3,7-3,8V (den högsta cellspänningen kan laddas upp till 4,2V), vilket är tre gånger högre än Ni Cd- och Ni-H-batterier.

(2) Hög specifik energi: För närvarande är den faktiska specifika energin som kan uppnås cirka 555Wh/kg, vilket betyder att materialet kan nå en specifik kapacitet på mer än 150mAh/g (3-4 gånger Ni Cd, 2-3) gånger Ni MH), vilket är nära cirka 88 % av dess teoretiska värde.

(3) Lång cykellivslängd: i allmänhet kan nå mer än 500 gånger, eller till och med mer än 1000 gånger, och litiumjärnfosfat kan nå mer än 2000 gånger. Livslängden för batterier i lågströmsurladdningsapparater kommer att fördubbla deras konkurrenskraft.

(4) Bra säkerhetsprestanda: föroreningsfri, ingen minneseffekt. Som föregångaren till Li-ion har litiumjonbatterier minskat sina användningsområden på grund av bildandet av dendriter och kortslutningar orsakade av metalliskt litium. Li-jon innehåller inga ämnen som förorenar miljön såsom kadmium, bly och kvicksilver. En stor nackdel med vissa Ni Cd-batterier i vissa processer (som sintring) är "minneseffekten", som allvarligt begränsar användningen av batterier. Li-ion har dock inte alls detta problem.

(5) Låg självurladdning: Självurladdningshastigheten för Li-jon, som är fulladdad vid rumstemperatur och lagras i en månad, är cirka 2%, mycket lägre än 25-30% av Ni Cd och 30-35% av Ni och MH.

(6) Snabb laddning och urladdning: Kapaciteten kan nå över 80 % av den nominella kapaciteten efter 30 minuters laddning, och nu kan fosfatjärnbatterier nå 90 % av den nominella kapaciteten efter 10 minuters laddning.

(7) Högt arbetstemperaturområde: Arbetstemperaturen är -25 ~ 55 ° C. Med förbättringen av elektrolyten och den positiva elektroden förväntas den expandera till -40 ~ 70 ° C.

2. Nackdelar med litiumjonbatterier

(1) Åldrande: Till skillnad från andra uppladdningsbara batterier kommer kapaciteten hos litiumjonbatterier sakta att minska, oberoende av antalet användningar, men relaterat till temperaturen. Den möjliga mekanismen är att det inre motståndet gradvis ökar, så det är mer sannolikt att det återspeglas i elektroniska produkter med höga driftsströmmar. Att ersätta grafit med litiumtitanat verkar förlänga livslängden.

(2) Oförmåga att tåla överladdning: Under överladdning kommer för mycket inbäddade litiumjoner att fixera sig permanent i gittret och kan inte släppas ut, vilket kan leda till kort batterilivslängd och gasproduktion som orsakar gasbubblor.

(3) Oförmåga att motstå överurladdning: Under överurladdning avlägsnas överskott av litiumjoner från elektroden, vilket kan orsaka gallerkollaps, förkorta livslängden och orsaka gasbildning, vilket resulterar i gasbubblor.

(4) Flera skyddsmekanismer krävs: På grund av att felaktig användning kan minska livslängden och till och med leda till explosioner, har flera skyddsmekanismer lagts till i designen av litiumjonbatterier.

Skyddskrets: förhindra överladdning, överladdning, överbelastning och överhettning.

Avgasport: för att förhindra överdrivet tryck inuti batteriet.

Membranegenskaper: Den har hög punkteringsmotstånd för att förhindra interna kortslutningar; När batteriets inre temperatur är för hög kan det fortfarande smälta, förhindra litiumjoner från att passera, blockera batterireaktioner och öka det interna motståndet (upp till 2kQ).

Sammanfattningsvis är utvecklingen av litiumjonbatteriindustrin en kraftfull industri som främjar utvecklingsländer till högt utvecklade länder.