Լիթիումի մարտկոցը ունի լիթիումի մարտկոցի լիցքավորում

Լիթիումի մարտկոցը մարտկոցի տեսակ է, որն օգտագործում է լիթիումի մետաղ կամ լիթիումի համաձուլվածք՝ որպես բացասական էլեկտրոդի նյութ և օգտագործում է ոչ ջրային էլեկտրոլիտի լուծույթ։Ամենավաղ ներկայացված լիթիումային մարտկոցը եկել է մեծ գյուտարար Էդիսոնից:

Լիթիումի մարտկոցներ – Լիթիումի մարտկոցներ

լիթիումի մարտկոց
Լիթիումի մարտկոցը մարտկոցի տեսակ է, որն օգտագործում է լիթիումի մետաղ կամ լիթիումի համաձուլվածք՝ որպես բացասական էլեկտրոդի նյութ և օգտագործում է ոչ ջրային էլեկտրոլիտի լուծույթ։Ամենավաղ ներկայացված լիթիումային մարտկոցը եկել է մեծ գյուտարար Էդիսոնից:

Քանի որ լիթիումի մետաղի քիմիական հատկությունները շատ ակտիվ են, լիթիումի մետաղի մշակումը, պահպանումը և կիրառումը շատ բարձր բնապահպանական պահանջներ ունեն:Հետեւաբար, լիթիումի մարտկոցները երկար ժամանակ չեն օգտագործվում:

Քսաներորդ դարում միկրոէլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ մանրացված սարքերն օրեցօր ավելանում են, ինչն առաջ է քաշում էլեկտրամատակարարման բարձր պահանջներ:Այնուհետև լիթիումային մարտկոցները թեւակոխեցին լայնածավալ գործնական փուլ:

Այն առաջին անգամ օգտագործվել է սրտի ռիթմավարների մեջ:Քանի որ լիթիումային մարտկոցների ինքնալիցքաթափման արագությունը չափազանց ցածր է, լիցքաթափման լարումը կտրուկ է:Այն հնարավորություն է տալիս երկարաժամկետ իմպլանտացնել սրտի ռիթմավարը մարդու օրգանիզմում։

Լիթիումային մարտկոցները սովորաբար ունեն 3.0 վոլտից բարձր անվանական լարում և ավելի հարմար են ինտեգրալային միացումների սնուցման համար:Մանգան երկօքսիդի մարտկոցները լայնորեն օգտագործվում են համակարգիչների, հաշվիչների, տեսախցիկների և ժամացույցների մեջ:

Ավելի լավ կատարողականությամբ սորտեր մշակելու համար ուսումնասիրվել են տարբեր նյութեր։Եվ հետո պատրաստեք այնպիսի ապրանքներ, ինչպես երբեք:Օրինակ, լիթիումի ծծմբի երկօքսիդի մարտկոցները և լիթիումի թիոնիլքլորիդային մարտկոցները շատ տարբեր են:Դրանց դրական ակտիվ նյութը նույնպես էլեկտրոլիտի լուծիչ է:Այս կառուցվածքը առկա է միայն ոչ ջրային էլեկտրաքիմիական համակարգերում:Ուստի, լիթիումային մարտկոցների ուսումնասիրությունը նույնպես նպաստել է ոչ ջրային համակարգերի էլեկտրաքիմիական տեսության զարգացմանը։Բացի տարբեր ոչ ջրային լուծիչների կիրառումից, հետազոտություններ են իրականացվել նաև պոլիմերային բարակ թաղանթային մարտկոցների վրա։

1992 թվականին Sony-ն հաջողությամբ մշակեց լիթիում-իոնային մարտկոցներ։Դրա գործնական կիրառումը զգալիորեն նվազեցնում է շարժական էլեկտրոնային սարքերի քաշը և ծավալը, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները և նոութբուք համակարգիչները:Օգտագործման ժամանակը մեծապես երկարաձգվում է:Քանի որ լիթիում-իոնային մարտկոցները չեն պարունակում ծանր մետաղների քրոմ, համեմատած նիկել-քրոմ մարտկոցների հետ, շրջակա միջավայրի աղտոտումը զգալիորեն կրճատվում է:

1. Լիթիում-իոնային մարտկոց
Լիթիում-իոնային մարտկոցներն այժմ բաժանվում են երկու կատեգորիայի՝ հեղուկ լիթիում-իոնային մարտկոցներ (LIBs) և պոլիմերային լիթիում-իոն մարտկոցներ (PLBs):Դրանցից հեղուկ լիթիումի իոնային մարտկոցը վերաբերում է երկրորդական մարտկոցին, որում Li + ինտերկալացիոն միացությունը դրական և բացասական էլեկտրոդներն են:Դրական էլեկտրոդն ընտրում է լիթիումային միացություն LiCoO2 կամ LiMn2O4, իսկ բացասական էլեկտրոդը՝ լիթիում-ածխածնային միջշերտային միացություն։Լիթիում-իոնային մարտկոցները իդեալական շարժիչ ուժ են 21-րդ դարում զարգացման համար՝ իրենց բարձր աշխատանքային լարման, փոքր չափի, թեթև քաշի, բարձր էներգիայի, հիշողության էֆեկտի, աղտոտման, ցածր ինքնալիցքաթափման և երկար ցիկլի կյանքի պատճառով:

2. Լիթիում-իոնային մարտկոցների զարգացման համառոտ պատմություն
Լիթիումի մարտկոցները և լիթիումի իոնային մարտկոցները նոր բարձր էներգիայի մարտկոցներ են, որոնք հաջողությամբ մշակվել են 20-րդ դարում:Այս մարտկոցի բացասական էլեկտրոդը մետաղական լիթիում է, իսկ դրական էլեկտրոդը՝ MnO2, SOCL2, (CFx)n և այլն։ Գործնական օգտագործման մեջ է դրվել 1970-ականներին։Իր բարձր էներգիայի, մարտկոցի բարձր լարման, աշխատանքային ջերմաստիճանի լայն տիրույթի և երկար պահեստավորման պատճառով այն լայնորեն օգտագործվում է ռազմական և քաղաքացիական փոքր էլեկտրական սարքերում, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները, շարժական համակարգիչները, տեսախցիկները, տեսախցիկները և այլն, մասամբ։ ավանդական մարտկոցների փոխարինում:.

3. Լիթիում-իոնային մարտկոցների զարգացման հեռանկարները
Լիթիում-իոնային մարտկոցները լայնորեն օգտագործվում են դյուրակիր սարքերում, ինչպիսիք են նոութբուքերը, տեսախցիկները և շարժական կապերը՝ շնորհիվ իրենց եզակի ֆունկցիոնալ առավելությունների:Այժմ մշակված մեծ հզորությամբ լիթիում-իոնային մարտկոցը փորձարկվել է էլեկտրական մեքենաներում, և ենթադրվում է, որ այն կդառնա 21-րդ դարում էլեկտրական մեքենաների էներգիայի հիմնական աղբյուրներից մեկը և կօգտագործվի արբանյակներում, օդատիեզերքում և էներգիայի պահեստավորման մեջ։ .

4. Մարտկոցի հիմնական գործառույթը
(1) Մարտկոցի բաց միացման լարումը
(2) մարտկոցի ներքին դիմադրություն
(3) մարտկոցի աշխատանքային լարումը

(4) Լիցքավորման լարումը
Լիցքավորման լարումը վերաբերում է արտաքին սնուցման աղբյուրի կողմից մարտկոցի երկու ծայրերին կիրառվող լարմանը, երբ երկրորդական մարտկոցը լիցքավորվում է:Լիցքավորման հիմնական մեթոդները ներառում են մշտական ​​հոսանքի լիցքավորում և մշտական ​​լարման լիցքավորում:Ընդհանուր առմամբ, օգտագործվում է մշտական ​​հոսանքի լիցքավորում, և դրա առանձնահատկությունն այն է, որ լիցքավորման հոսանքը կայուն է լիցքավորման գործընթացում:Քանի որ լիցքավորումը զարգանում է, ակտիվ նյութը վերականգնվում է, էլեկտրոդի ռեակցիայի տարածքը շարունակաբար կրճատվում է, և շարժիչի բևեռացումը աստիճանաբար մեծանում է:

(5) Մարտկոցի հզորությունը
Մարտկոցի հզորությունը վերաբերում է մարտկոցից ստացված էլեկտրաէներգիայի քանակին, որը սովորաբար արտահայտվում է C-ով, իսկ միավորը սովորաբար արտահայտվում է Ah-ով կամ mAh-ով:Հզորությունը մարտկոցի էլեկտրական աշխատանքի կարևոր նպատակն է:Մարտկոցի հզորությունը սովորաբար բաժանվում է տեսական հզորության, գործնական հզորության և անվանական հզորության:

Մարտկոցի հզորությունը որոշվում է էլեկտրոդների հզորությամբ:Եթե ​​էլեկտրոդների հզորությունները հավասար չեն, մարտկոցի հզորությունը կախված է ավելի փոքր հզորությամբ էլեկտրոդից, բայց դա ոչ մի դեպքում դրական և բացասական էլեկտրոդների հզորությունների գումարը չէ:

(6) Պահպանման գործառույթը և մարտկոցի կյանքը
Քիմիական էներգիայի աղբյուրների հիմնական առանձնահատկություններից մեկն այն է, որ դրանք կարող են ազատել էլեկտրական էներգիան օգտագործման ժամանակ և պահպանել էլեկտրական էներգիան, երբ դրանք չեն օգտագործվում:Այսպես կոչված պահեստավորման գործառույթը երկրորդական մարտկոցի լիցքավորումը պահպանելու ունակությունն է:

Ինչ վերաբերում է երկրորդային մարտկոցին, ապա ծառայության ժամկետը կարևոր պարամետր է մարտկոցի աշխատանքը չափելու համար:Երկրորդական մարտկոցը լիցքավորվում և լիցքաթափվում է մեկ անգամ, որը կոչվում է ցիկլ (կամ ցիկլ):Լիցքավորման և լիցքաթափման որոշակի չափանիշի համաձայն՝ լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակների թիվը, որին մարտկոցը կարող է դիմակայել մինչև մարտկոցի հզորությունը որոշակի արժեքի հասնելը, կոչվում է երկրորդական մարտկոցի գործառնական ցիկլ:Լիթիում-իոնային մարտկոցներն ունեն գերազանց պահեստավորման արդյունավետություն և երկար ցիկլի կյանք:

Լիթիումի մարտկոցներ – Առանձնահատկություններ
Ա. Բարձր էներգիայի խտություն
Լիթիում-իոնային մարտկոցի քաշը հավասար է նիկել-կադմիումի կամ նիկել-ջրածնային մարտկոցի նույն հզորության, իսկ ծավալը՝ նիկել-կադմիումի 40-50%-ը և նիկել-ջրածնային մարտկոցի 20-30%-ը: .

B. Բարձր լարման
Մեկ լիթիում-իոնային մարտկոցի աշխատանքային լարումը 3,7 Վ է (միջին արժեք), որը համարժեք է երեք նիկել-կադմիումի կամ նիկել-մետաղական հիդրիդային մարտկոցների, որոնք միացված են հաջորդաբար:

C. Ոչ աղտոտվածություն
Լիթիում-իոնային մարտկոցները չեն պարունակում այնպիսի վնասակար մետաղներ, ինչպիսիք են կադմիումը, կապարը և սնդիկը:

D. Չի պարունակում մետաղական լիթիում
Լիթիում-իոնային մարտկոցները չեն պարունակում մետաղական լիթիում և, հետևաբար, ենթակա չեն այնպիսի կանոնների, ինչպիսին է մարդատար ինքնաթիռներում լիթիումային մարտկոցներ տեղափոխելու արգելքը:

E. Բարձր ցիկլի կյանքը
Նորմալ պայմաններում լիթիում-իոնային մարտկոցները կարող են ունենալ ավելի քան 500 լիցքաթափման ցիկլեր:

F. Հիշողության էֆեկտ չկա
Հիշողության էֆեկտը վերաբերում է այն երևույթին, որ նիկել-կադմիումային մարտկոցի հզորությունը նվազում է լիցքավորման և լիցքաթափման ցիկլի ընթացքում։Լիթիում-իոնային մարտկոցները նման ազդեցություն չունեն:

G. Արագ լիցքավորում
Օգտագործելով մշտական ​​հոսանքի և մշտական ​​լարման լիցքավորիչ՝ 4,2 Վ անվանական լարմամբ, կարող եք լիթիում-իոնային մարտկոցը լիովին լիցքավորել մեկից երկու ժամում:

Լիթիումային մարտկոց – Լիթիումի մարտկոցի սկզբունքը և կառուցվածքը
1. Լիթիումի իոնային մարտկոցի կառուցվածքը և աշխատանքի սկզբունքը. Այսպես կոչված, լիթիումի իոնային մարտկոցը վերաբերում է երկրորդական մարտկոցին, որը կազմված է երկու միացություններից, որոնք կարող են շրջելիորեն փոխկապակցել և անջատել լիթիումի իոնները՝ որպես դրական և բացասական էլեկտրոդներ:Մարդիկ այս լիթիում-իոնային մարտկոցն անվանում են յուրահատուկ մեխանիզմով, որը հիմնված է լիթիումի իոնների փոխանցման վրա դրական և բացասական էլեկտրոդների միջև՝ մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման աշխատանքը ավարտելու համար, որպես «ճոճվող աթոռի մարտկոց», որը սովորաբար հայտնի է որպես «լիթիումի մարտկոց»: .Օրինակ վերցրեք LiCoO2-ը. (1) Երբ մարտկոցը լիցքավորվում է, լիթիումի իոնները լուծարվում են դրական էլեկտրոդից և խառնվում են բացասական էլեկտրոդում, և հակառակը՝ լիցքաթափման ժամանակ:Սա պահանջում է, որ էլեկտրոդը հավաքվելուց առաջ լիթիումի ինտերկալացիայի վիճակում լինի:Ընդհանրապես, որպես դրական էլեկտրոդ ընտրվում է լիթիումի ինտերկալացիայի անցումային մետաղի օքսիդը, որի պոտենցիալը 3V-ից բարձր է լիթիումի նկատմամբ և կայուն օդում, օրինակ՝ LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4:(2) Բացասական էլեկտրոդներ հանդիսացող նյութերի համար ընտրեք փոխկապակցվող լիթիումային միացություններ, որոնց ներուժը հնարավորինս մոտ է լիթիումի պոտենցիալին:Օրինակ՝ ածխածնի տարբեր նյութերը ներառում են բնական գրաֆիտ, սինթետիկ գրաֆիտ, ածխածնային մանրաթել, մեզոֆազ գնդաձև ածխածին և այլն, և մետաղների օքսիդներ, ներառյալ SnO, SnO2, Tin կոմպոզիտային օքսիդ SnBxPyOz (x=0.4-0.6, y=0.6-0.4, z= (2+3x+5y)/2) և այլն:

լիթիումի մարտկոց
2. Մարտկոցը սովորաբար ներառում է՝ դրական, բացասական, էլեկտրոլիտ, բաժանարար, դրական կապար, բացասական ափսե, կենտրոնական տերմինալ, մեկուսիչ նյութ (մեկուսիչ), անվտանգության փական (ապահովիչ), կնքման օղակ (փական), PTC (դրական ջերմաստիճանի վերահսկման տերմինալ), մարտկոցի պատյան:Ընդհանրապես, մարդկանց ավելի շատ մտահոգում է դրական էլեկտրոդը, բացասական էլեկտրոդը և էլեկտրոլիտը:

լիթիումի մարտկոց
Լիթիում-իոնային մարտկոցի կառուցվածքի համեմատություն
Ըստ տարբեր կաթոդային նյութերի, այն բաժանվում է երկաթի լիթիումի, կոբալտ լիթիումի, մանգան լիթիումի և այլն;
Ձևի դասակարգումից այն ընդհանուր առմամբ բաժանվում է գլանաձև և քառակուսի, և պոլիմերային լիթիումի իոնները կարող են ստացվել նաև ցանկացած ձևի.
Ըստ տարբեր էլեկտրոլիտային նյութերի, որոնք օգտագործվում են լիթիում-իոնային մարտկոցներում, լիթիում-իոնային մարտկոցները կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ հեղուկ լիթիում-իոնային մարտկոցներ (LIB) և պինդ վիճակի լիթիում-իոն մարտկոցներ:PLIB) պինդ վիճակի լիթիում-իոնային մարտկոց է:

էլեկտրոլիտ
Shell/Package Barrier Current Collector
Հեղուկ լիթիում-իոնային մարտկոց Հեղուկ չժանգոտվող պողպատ, ալյումինե 25μPE պղնձե փայլաթիթեղ և ալյումինե փայլաթիթեղի պոլիմերային լիթիում-իոն մարտկոց կոլոիդային պոլիմերային ալյումինե/PP կոմպոզիտային թաղանթ առանց խոչընդոտի կամ մեկ μPE պղնձե փայլաթիթեղի և ալյումինե փայլաթիթեղի

Լիթիումի մարտկոցներ – Լիթիումի իոնային մարտկոցների գործառույթը

1. Բարձր էներգիայի խտություն
Համեմատած նույն հզորության NI/CD կամ NI/MH մարտկոցների հետ՝ լիթիում-իոնային մարտկոցները քաշով ավելի թեթև են, և դրանց ծավալային հատուկ էներգիան 1,5-ից 2 անգամ գերազանցում է այս երկու տեսակի մարտկոցներին:

2. Բարձր լարման
Լիթիում-իոնային մարտկոցները օգտագործում են խիստ էլեկտրաբացասական տարրեր պարունակող լիթիումի էլեկտրոդներ՝ հասնելու 3,7 Վ-ից բարձր տերմինալային լարման, որը երեք անգամ գերազանցում է NI/CD կամ NI/MH մարտկոցների լարումը:

3. Չաղտոտող, էկոլոգիապես մաքուր

4. Երկար ցիկլի կյանք
Կյանքի տևողությունը գերազանցում է 500 անգամ

5. Բարձր բեռնվածքի հզորություն
Լիթիում-իոնային մարտկոցները կարող են շարունակաբար լիցքաթափվել մեծ հոսանքով, այնպես որ այս մարտկոցը կարող է օգտագործվել բարձր էներգիայի սարքերում, ինչպիսիք են տեսախցիկները և նոութբուքերը:

6. Գերազանց անվտանգություն
Գերազանց անոդային նյութերի օգտագործման պատճառով մարտկոցի լիցքավորման ժամանակ լիթիումի դենդրիտի աճի խնդիրը հաղթահարված է, ինչը մեծապես բարելավում է լիթիում-իոնային մարտկոցների անվտանգությունը։Միևնույն ժամանակ, մարտկոցի անվտանգությունն ապահովելու համար ընտրվում են հատուկ վերականգնվող պարագաներ:

Լիթիումի մարտկոց - Լիթիումի իոնային մարտկոցի լիցքավորման մեթոդ
Մեթոդ 1. Մինչ լիթիում-իոնային մարտկոցը լքել է գործարանը, արտադրողն իրականացրել է ակտիվացման մշակում և նախապես լիցքավորել, ուստի լիթիում-իոնային մարտկոցն ունի մնացորդային հզորություն, և լիթիում-իոնային մարտկոցը լիցքավորվում է ըստ ճշգրտման ժամանակաշրջանի:Այս ճշգրտման շրջանը պետք է կատարվի 3-ից 5 անգամ ամբողջությամբ:Լիցքաթափում.
Մեթոդ 2. Նախքան լիցքավորելը, լիթիում-իոնային մարտկոցը հատուկ լիցքաթափման կարիք չունի:Սխալ լիցքաթափումը կվնասի մարտկոցը:Լիցքավորելիս փորձեք օգտագործել դանդաղ լիցքավորում և նվազեցնել արագ լիցքավորումը;ժամանակը չպետք է գերազանցի 24 ժամը։Միայն այն բանից հետո, երբ մարտկոցը երեքից հինգ ամբողջական լիցքավորման և լիցքաթափման ցիկլեր անցնի, դրա ներքին քիմիական նյութերը լիովին «ակտիվացվեն» օպտիմալ օգտագործման համար:
Մեթոդ 3. Խնդրում ենք օգտագործել օրիգինալ լիցքավորիչ կամ հեղինակավոր ապրանքանիշի լիցքավորիչ:Լիթիումային մարտկոցների համար օգտագործեք հատուկ լիցքավորիչ լիթիումային մարտկոցների համար և հետևեք հրահանգներին:Հակառակ դեպքում մարտկոցը կվնասվի կամ նույնիսկ կվտանգի:
Մեթոդ 4. Նոր գնված մարտկոցը լիթիումի իոն է, ուստի լիցքավորման առաջին 3-ից 5 անգամները սովորաբար կոչվում են ճշգրտման շրջան, և այն պետք է լիցքավորվի ավելի քան 14 ժամ՝ ապահովելու համար, որ լիթիումի իոնների ակտիվությունը լիովին ակտիվացված է:Լիթիում-իոնային մարտկոցները չունեն հիշողության էֆեկտ, սակայն ունեն ուժեղ իներտություն։Դրանք պետք է ամբողջությամբ ակտիվացվեն՝ ապագա ծրագրերում լավագույն կատարումն ապահովելու համար:
Մեթոդ 5. Լիթիում-իոնային մարտկոցը պետք է օգտագործի հատուկ լիցքավորիչ, հակառակ դեպքում այն ​​կարող է չհասնել հագեցվածության վիճակին և ազդել նրա գործառույթի վրա:Լիցքավորվելուց հետո խուսափեք այն լիցքավորիչի վրա դնելուց ավելի քան 12 ժամ և անջատեք մարտկոցը շարժական էլեկտրոնային արտադրանքից, երբ այն երկար ժամանակ չի օգտագործվում:

Լիթիումի մարտկոց – օգտագործել
Քսաներորդ դարում միկրոէլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ մանրացված սարքերն օրեցօր ավելանում են, ինչն առաջ է քաշում էլեկտրամատակարարման բարձր պահանջներ:Այնուհետև լիթիումային մարտկոցները թեւակոխեցին լայնածավալ գործնական փուլ:
Այն առաջին անգամ օգտագործվել է սրտի ռիթմավարների մեջ:Քանի որ լիթիումային մարտկոցների ինքնալիցքաթափման արագությունը չափազանց ցածր է, լիցքաթափման լարումը կտրուկ է:Այն հնարավորություն է տալիս երկարաժամկետ իմպլանտացնել սրտի ռիթմավարը մարդու օրգանիզմում։
Լիթիումային մարտկոցները սովորաբար ունեն 3.0 վոլտից բարձր անվանական լարում և ավելի հարմար են ինտեգրալային միացումների սնուցման համար:Մանգան երկօքսիդի մարտկոցները լայնորեն օգտագործվում են համակարգիչների, հաշվիչների, տեսախցիկների և ժամացույցների մեջ:

Դիմումի օրինակ
1. Կան բազմաթիվ մարտկոցներ, որոնք փոխարինում են մարտկոցների փաթեթների վերանորոգմանը, օրինակ՝ նոութբուք համակարգիչներում օգտագործվողները:Վերանորոգումից հետո պարզվեց, որ երբ այս մարտկոցի փաթեթը վնասվում է, միայն առանձին մարտկոցներն են խնդիրներ ունենում:Այն կարող է փոխարինվել համապատասխան միաբջիջ լիթիումային մարտկոցով:
2. Բարձր պայծառությամբ մանրանկարչության ջահի պատրաստում Հեղինակը ժամանակին օգտագործել է մեկ 3.6V1.6AH լիթիումային մարտկոց՝ սպիտակ գերպայծառ լուսարձակող խողովակով մանրանկարիչ ջահ պատրաստելու համար, որը հեշտ է օգտագործել, կոմպակտ և գեղեցիկ:Իսկ մարտկոցի մեծ հզորության պատճառով այն կարելի է օգտագործել միջինը կես ժամ ամեն գիշեր, և այն օգտագործվել է ավելի քան երկու ամիս՝ առանց լիցքավորման։
3. Այլընտրանքային 3V էլեկտրամատակարարում

Քանի որ միաբջիջ լիթիումային մարտկոցի լարումը 3,6 Վ է:Հետևաբար, միայն մեկ լիթիումային մարտկոցը կարող է փոխարինել երկու սովորական մարտկոցներին՝ էներգիա մատակարարելու փոքր կենցաղային տեխնիկայի, ինչպիսիք են ռադիոն, վոկմենները, տեսախցիկները և այլն, որոնք ոչ միայն թեթև են, այլև երկար ժամանակ են աշխատում:

Լիթիում-իոնային մարտկոցի անոդ նյութը՝ լիթիումի տիտանատ

Այն կարող է համակցվել լիթիումի մանգանատի, եռակի նյութերի կամ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատի և այլ դրական նյութերի հետ՝ ձևավորելով 2.4V կամ 1.9V լարման լիթիումի իոնային երկրորդային մարտկոցներ։Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել նաև որպես դրական էլեկտրոդ՝ մետաղական լիթիումի կամ լիթիումի համաձուլվածքի բացասական էլեկտրոդի երկրորդային մարտկոցով 1,5 Վ լիթիումային մարտկոց ձևավորելու համար:

Լիթիումի տիտանատի բարձր անվտանգության, բարձր կայունության, երկարակեցության և կանաչ հատկությունների պատճառով:Կարելի է կանխատեսել, որ լիթիումի տիտանատ նյութը 2-3 տարում կդառնա նոր սերնդի լիթիումի իոնային մարտկոցների բացասական էլեկտրոդային նյութը և լայնորեն կկիրառվի նոր ուժային մեքենաներում, էլեկտրական մոտոցիկլետներում և բարձր անվտանգություն, բարձր կայունություն և երկար ցիկլ պահանջող մեքենաներում:կիրառման դաշտը։Լիթիումի տիտանատ մարտկոցի աշխատանքային լարումը 2,4 Վ է, ամենաբարձր լարումը 3,0 Վ, իսկ լիցքավորման հոսանքը՝ մինչև 2C։

Լիթիումի տիտանատ մարտկոցի կազմը
Դրական էլեկտրոդ՝ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ, լիթիումի մանգանատ կամ եռյակ նյութ, լիթիումի նիկելի մանգանատ։
Բացասական էլեկտրոդ՝ լիթիումի տիտանատ նյութ։
Արգելք. ընթացիկ լիթիումային մարտկոցի պատնեշը ածխածնի հետ որպես բացասական էլեկտրոդ:
Էլեկտրոլիտ. Լիթիումի մարտկոցի էլեկտրոլիտ, որի ածխածինը որպես բացասական էլեկտրոդ:
Մարտկոցի պատյան. Լիթիումի մարտկոցի պատյան՝ որպես բացասական էլեկտրոդ ածխածնով:

Լիթիումի տիտանատ մարտկոցների առավելությունները. վառելիքով մեքենաների փոխարինման համար էլեկտրական մեքենաներ ընտրելը լավագույն ընտրությունն է քաղաքային շրջակա միջավայրի աղտոտումը լուծելու համար:Դրանց թվում հետազոտողների լայնածավալ ուշադրությունը գրավել են լիթիում-իոնային էներգիայի մարտկոցները:Լիթիում-իոնային էներգիայի մարտկոցների համար էլեկտրական մեքենաների պահանջները բավարարելու համար, հետազոտություն և մշակում Բարձր անվտանգությամբ, լավ տեմպերով և երկարակեցությամբ բացասական նյութերը դրա թեժ կետերն ու դժվարություններն են:

Առևտրային լիթիում-իոնային մարտկոցների բացասական էլեկտրոդները հիմնականում օգտագործում են ածխածնային նյութեր, բայց դեռևս կան որոշ թերություններ ածխածինը որպես բացասական էլեկտրոդ օգտագործող լիթիումային մարտկոցների կիրառման մեջ.
1. Լիթիումի դենդրիտները հեշտությամբ նստում են գերլիցքավորման ժամանակ, ինչը հանգեցնում է մարտկոցի կարճ միացմանը և ազդում է լիթիումի մարտկոցի անվտանգության գործառույթի վրա;
2. Հեշտ է ձևավորել SEI թաղանթ, ինչը հանգեցնում է սկզբնական լիցքավորման և լիցքավորման ցածր հզորության և մեծ անշրջելի հզորության;
3. Այսինքն՝ ածխածնային նյութերի հարթակի լարումը ցածր է (մոտ մետաղական լիթիումին), և հեշտ է առաջացնել էլեկտրոլիտի քայքայումը, ինչը կբերի անվտանգության ռիսկեր։
4. Լիթիումի իոնի ներդրման և արդյունահանման գործընթացում ծավալը մեծապես փոխվում է, իսկ ցիկլի կայունությունը վատ է։

Ածխածնային նյութերի համեմատ՝ սպինելի տիպի Li4Ti5012-ն ունի զգալի առավելություններ.
1. Այն զրոյական լարվածության նյութ է և ունի լավ շրջանառության կատարում;
2. Լիցքաթափման լարումը կայուն է, և էլեկտրոլիտը չի քայքայվի՝ բարելավելով լիթիումային մարտկոցների անվտանգության աշխատանքը;
3. Ածխածնային անոդային նյութերի համեմատ՝ լիթիումի տիտանատն ունի լիթիումի իոնային դիֆուզիոն բարձր գործակից (2*10-8սմ2/վ), և կարող է լիցքավորվել և լիցքաթափվել բարձր արագությամբ։
4. Լիթիումի տիտանատի պոտենցիալն ավելի բարձր է, քան մաքուր մետաղական լիթիումինը, և հեշտ չէ լիթիումի դենդրիտներ առաջացնել, ինչը հիմք է տալիս լիթիումային մարտկոցների անվտանգությունն ապահովելու համար։

սպասարկման միացում
Այն բաղկացած է դաշտային էֆեկտի երկու տրանզիստորներից և հատուկ սպասարկման ինտեգրված S-8232 բլոկից:Գերլիցքավորման հսկիչ խողովակը FET2 և գերլիցքաթափման հսկիչ խողովակը FET1 սերիական միացված են շղթային, և մարտկոցի լարումը վերահսկվում և վերահսկվում է սպասարկման IC-ի կողմից:Երբ մարտկոցի լարումը բարձրանում է մինչև 4,2 Վ, գերլիցքավորման սպասարկման խողովակը FET1 անջատվում է, և լիցքավորումն ավարտվում է:Անսարքությունից խուսափելու համար արտաքին միացումին ընդհանուր առմամբ ավելացվում է հետաձգման կոնդենսատոր:Երբ մարտկոցը լիցքաթափված վիճակում է, մարտկոցի լարումը նվազում է մինչև 2,55: