Lityum iyon pil projesinin arka planı

  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.

Lityum-iyon piller teknoloji yoğun bir endüstridir. Bu endüstrinin gelişimi aynı zamanda ülkenin ekipman imalat ve malzeme endüstrilerinin gelişimini de aktif olarak yönlendirebilir. Gelişmiş membran teknolojisi, otomatik montaj hattı teknolojisi, düşük çiğlenme noktası ve yüksek temiz hava atmosferi teknolojisi ve lityum iyon pil üretiminin çekirdek sürecinde kullanılan ilgili ekipmanlar, Diğer endüstriyel teknolojiler ve ekipmanların geliştirilmesi için olumlu bir rehberlik ve gösteri rolüne sahiptir. Lityum-iyon pillerde kullanılan malzemeler, lityum-iyon piller için ultra-ince bakır folyoya, lityum kobaltat (lityum nikel kobalt manganat) katot malzemelerine ve yüksek-ince işlemeye yönelik olarak yerel bakır cevheri, kobalt cevheri ve grafit cevheri ile entegre edilebilir. enerji grafit anot malzemeleri.

Lityum-iyon piller günümüzde en popüler pil türü olmasına rağmen teknolojinin gelişmesiyle birlikte her birinin kendine göre avantaj ve dezavantajları olan pek çok lityum-iyon pil türü bulunmaktadır. Ancak genel olarak lityum iyon piller aşağıdaki ortak avantaj ve dezavantajlara sahiptir:

1. Lityum iyon pillerin avantajları.

(1) Yüksek voltaj: Tek bir pilin çalışma voltajı, Ni Cd ve Ni-H pillerin üç katı olan 3,7-3,8V'a kadar çıkabilir (en yüksek hücre voltajı 4,2V'a kadar şarj edilebilir).

(2) Yüksek özgül enerji: Şu anda elde edilebilecek gerçek özgül enerji yaklaşık 555Wh/kg'dır, bu da malzemenin 150mAh/g'den (3-4 kat Ni Cd, 2-3) daha yüksek bir özgül kapasiteye ulaşabileceği anlamına gelir. çarpı Ni MH), teorik değerinin yaklaşık 'ine yakındır.

(3) Uzun çevrim ömrü: genellikle 500 kattan fazla, hatta 1000 kattan fazla ulaşabilir ve lityum demir fosfat 2000 kattan fazlaya ulaşabilir. Düşük akım deşarjlı cihazlarda pillerin ömrü, rekabet güçlerini iki katına çıkaracaktır.

(4) İyi güvenlik performansı: kirlilik içermez, hafıza etkisi yoktur. Li-ion'un atası olan lityum-iyon piller, metalik lityumun neden olduğu dendrit oluşumu ve kısa devre nedeniyle uygulama alanlarını azaltmıştır. Li-ion kadmiyum, kurşun, cıva gibi çevreyi kirleten elementleri içermez. Bazı Ni Cd pillerin belirli işlemlerde (sinterleme gibi) en büyük dezavantajı, pillerin kullanımını ciddi şekilde kısıtlayan "hafıza etkisidir". Ancak Li-ion'da bu sorun hiç yaşanmıyor.

(5) Düşük kendi kendine deşarj: Oda sıcaklığında tamamen şarj edilen ve bir ay boyunca saklanan Li iyonunun kendi kendine deşarj oranı yaklaşık %2 olup, -30 Ni Cd ve -35 Ni'den çok daha düşüktür. ve MH.

(6) Hızlı şarj ve deşarj: Kapasite, 30 dakikalık şarjın ardından nominal kapasitenin 'inin üzerine çıkabilmektedir ve artık fosfat demir piller, 10 dakikalık şarjın ardından nominal kapasitenin 'ına ulaşabilmektedir.

(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. Lityum iyon pillerin dezavantajları

(1) Eskime: Diğer şarj edilebilir pillerin aksine, lityum iyon pillerin kapasitesi, kullanım sayısından bağımsız olarak ancak sıcaklığa bağlı olarak yavaş yavaş azalacaktır. Olası mekanizma, iç direncin kademeli olarak artması, dolayısıyla yüksek çalışma akımına sahip elektronik ürünlere yansıma olasılığının daha yüksek olmasıdır. Grafitin lityum titanatla değiştirilmesi, ömrünü uzatıyor gibi görünüyor.

(2) Aşırı şarja dayanamama: Aşırı şarj sırasında aşırı gömülü lityum iyonları kafeste kalıcı olarak sabitlenir ve serbest bırakılamaz, bu da pil ömrünün kısalmasına ve gaz kabarcıklarına neden olan gaz üretimine yol açabilir.

(3) Aşırı deşarja dayanamama: Aşırı deşarj sırasında elektrottan aşırı lityum iyonları çıkarılır, bu da kafesin çökmesine, ömrünün kısalmasına ve gaz oluşumuna neden olarak gaz kabarcıklarına neden olabilir.

(4) Çoklu koruma mekanizmaları gereklidir: Yanlış kullanımın ömrünü kısaltabileceği ve hatta patlamalara yol açabileceği nedeniyle lityum iyon pillerin tasarımına birden fazla koruma mekanizması eklenmiştir.

Koruma devresi: Aşırı şarjı, aşırı deşarjı, aşırı yükü ve aşırı ısınmayı önleyin.

Egzoz portu: Pilin içindeki aşırı basıncı önlemek için.

Diyafram özellikleri: Dahili kısa devreleri önlemek için yüksek delinme direncine sahiptir; Pilin iç sıcaklığı çok yüksek olduğunda yine de eriyebilir, lityum iyonlarının geçmesini engelleyebilir, pil reaksiyonlarını engelleyebilir ve iç direnci artırabilir (2kQ'ya kadar).

Özetle, lityum iyon pil endüstrisinin gelişimi, gelişmekte olan ülkeleri çok gelişmiş ülkelere taşıyan güçlü bir endüstridir.