Структура и экстремальные температуры Введение литий-ионных батарей

Литий-ионные батареи-это тип перезаряжаемых батарей, обычно используемых в портативных электронных устройствах и электромобилях, и они становятся все более популярными в военных и аэрокосмических приложениях.

В батарее ионы лития перемещаются от отрицательного электрода через электролит к положительному электроду во время разряда и обратно во время зарядки. Литий-ионные батареи используют встроенные соединения лития в качестве материала положительного электрода, а графит обычно используется в качестве материала отрицательного электрода. Батарея имеет высокую плотность энергии, отсутствие эффекта памяти (за исключением батарей LFP) и низкий саморазряд.

Различные типы литий-ионных аккумуляторов имеют разные химические характеристики, характеристики производительности, стоимости и безопасности.

В портативных электронных продуктах в основном используются литий-полимерные батареи (с полимерным гелем в качестве электролита), катодный материал LiCoO2 и графитовый анод, обеспечивающие высокую плотность энергии. Литий фосфат железа, оксид марганца лития и оксид кобальта марганца никеля лития могут обеспечить более длительный срок службы и лучшую скорость. Такие батареи широко используются в электроинструментах, медицинских устройствах и других ролях. Нажмите здесь дляПользовательские литий ионный аккумулятор производители.

Исследования литий-ионных аккумуляторов включают в себя продление срока службы, увеличение плотности энергии, повышение безопасности, снижение затрат и увеличение скорости зарядки. Ведутся исследования в области невоспламеняющихся электролитов, основанные на воспламеняемости и летучести органических растворителей, обычно используемых в электролитах в качестве средства повышения безопасности. Стратегии включают водные литий-ионные батареи, керамические твердые электролиты, полимерные электролиты, ионные жидкости и перфторированные системы.

Структура литий-ионных аккумуляторов

Три основных функциональных компонента литий-ионной батареи-положительный электрод, отрицательный электрод и электролит. Как правило, отрицательный электрод обычной литий-ионной батареи изготовлен из углерода. Положительный электрод обычно представляет собой оксид металла. Электролит представляет собой соль лития в органическом растворителе. Электрохимическое действие электрода обратное между анодом и катодом в зависимости от направления потока тока через батарею.

Наиболее часто используемым коммерческим анодом (отрицательным электродом) является графит, который имеет емкость xxx mAh/g в полностью литифицированном состоянии LiC6. Положительный электрод обычно представляет собой один из трех материалов: слоистый оксид (например, LiCoO2), полианион (например, литий-железо-фосфат) или шпинель (например, литий-марганцевый оксид). В последнее время графеновые электроды также используются в качестве компонентов электродов литий-ионных аккумуляторов.

Электролит обычно представляет собой смесь органических эфиров карбоната, таких как литий-ионные комплексы этиленкарбоната или диэтиленкарбоната. Эти неводные электролиты обычно используют некоординирующие анионные соли, такие как гексафторфосфат лития (LiPF6), моногидрат гексафторарсената лития, перхлорат лития, тетрафторборат лития и трифторметансульфонат лития.

Экстремальные температуры для литий-ионных аккумуляторов

Предел температуры зарядки дляЛитиевые батареи оптомБолее строгий, чем рабочий предел. Литий-ионная химия хорошо работает при высоких температурах, но длительное воздействие высоких температур сократит срок службы батареи.

Литий-ионные аккумуляторы обеспечивают хорошую зарядку при более низких температурах и могут даже быстро заряжаться в диапазоне температур 5-45 ° C. Зарядка должна производиться в этом диапазоне температур. Зарядка при температуре от 0 до 5 ° C возможна, но зарядный ток должен быть уменьшен. Высокие температуры могут быть полезны при низкотемпературной зарядке из-за внутреннего сопротивления батареи. Зарядка при слишком высокой температуре может вызвать деградацию аккумулятора, а зарядка при температурах выше 45 ° С приведет к снижению производительности аккумулятора, в то время как при более низких температурах внутреннее сопротивление аккумулятора может увеличиться, что приведет к снижению скорости зарядки и увеличению времени зарядки.

Литий-ионные аккумуляторы потребительского класса не следует заряжать при температуре ниже 0 ° C. Хотя может показаться, что аккумуляторная батарея заряжается нормально, отрицательный электрод может испытывать металлическое литиевое покрытие во время низкотемпературной зарядки, которое может быть не съемным даже при повторных циклах. По соображениям безопасности большинство устройств, оснащенных литий-ионными батареями, не позволяют заряжать устройства за пределами диапазона 0-45 ° C, за исключением мобильных телефонов, которые могут допускать определенную зарядку при обнаружении экстренного вызова.

Вам также может понравиться:

36V погрузчик аккумулятор для продажи

24-вольтовый аккумулятор для вилочного погрузчика на продажу

Пользовательский блок батарей EV

Грузовик литиевая батарея

Аккумуляторный модуль vda