Lithium Batterie ass eng Zort Batterie déi Lithiummetall oder Lithiumlegierung als negativ Elektrodematerial benotzt an eng net-wässerlech Elektrolytléisung benotzt.Déi fréist presentéiert Lithium Batterie koum vum groussen Erfinder Edison.
Lithium Batterien - Lithium Batterien
lithium Batterie
Lithium Batterie ass eng Zort Batterie déi Lithiummetall oder Lithiumlegierung als negativ Elektrodematerial benotzt an eng net-wässerlech Elektrolytléisung benotzt.Déi fréist presentéiert Lithium Batterie koum vum groussen Erfinder Edison.
Well d'chemesch Eegeschafte vu Lithiummetall ganz aktiv sinn, hunn d'Veraarbechtung, d'Lagerung an d'Applikatioun vu Lithiummetall ganz héich Ëmweltfuerderunge.Dofir sinn Lithium Batterien net laang benotzt ginn.
Mat der Entwécklung vun der Mikroelektronik Technologie am zwanzegsten Joerhonnert, miniaturiséiert Apparater ginn Dag fir Dag erop, déi héich Ufuerderunge fir Energieversuergung stellt.Lithium Batterien sinn dann an eng grouss-Skala praktesch Etapp erakomm.
Et gouf fir d'éischt an Herzpacemakers benotzt.Well d'Selbstentladungsquote vu Lithium Batterien extrem niddereg ass, ass d'Entladungsspannung steil.Et mécht et méiglech de Pacemaker fir eng laang Zäit an de mënschleche Kierper ze implantéieren.
Lithium Batterien hunn allgemeng eng nominell Spannung méi héich wéi 3,0 Volt a si méi gëeegent fir integréiert Circuit Energieversuergung.Mangandioxid Batterie gi wäit an Computeren, Rechner, Kameraen a Aueren benotzt.
Fir Varietéiten mat besserer Leeschtung z'entwéckelen, goufen verschidde Materialien studéiert.An dann Produite maachen wéi ni virdrun.Zum Beispill Lithium Schwefeldioxid Batterien a Lithium Thionylchlorid Batterien si ganz ënnerschiddlech.Hir positiv aktiv Material ass och e Léisungsmëttel fir den Elektrolyt.Dës Struktur ass nëmmen an net-wässerlechen elektrochemesche Systemer präsent.Dofir huet d'Studie vu Lithium Batterien och d'Entwécklung vun der elektrochemescher Theorie vun net-wässerleche Systemer gefördert.Zousätzlech zu der Verwäertung vu verschiddenen net-wässerleche Léisungsmëttel, gouf och Fuerschung iwwer Polymer Dënnfilm Batterien duerchgefouert.
1992 huet Sony erfollegräich Lithium-Ion Batterien entwéckelt.Seng praktesch Uwendung reduzéiert staark d'Gewiicht an de Volume vun portable elektroneschen Apparater wéi Handyen an Notizblock Computeren.D'Benotzungszäit ass staark verlängert.Well Lithium-Ion-Batterien kee Schwéiermetall Chrom enthalen, am Verglach mat Nickel-Chrom-Batterien, gëtt d'Verschmotzung vun der Ëmwelt staark reduzéiert.
1. Lithium-Ion Batterie
Lithium-Ion-Batterien ginn elo an zwou Kategorien opgedeelt: flësseg Lithium-Ion-Batterien (LIBs) a Polymer Lithium-Ion-Batterien (PLBs).Ënnert hinnen bezitt d'flësseg Lithium-Ion Batterie op déi sekundär Batterie, an där d'Li + Interkalatiounsverbindung déi positiv an negativ Elektroden ass.Déi positiv Elektrode wählt Lithiumverbindung LiCoO2 oder LiMn2O4, an déi negativ Elektrode wielt Lithium-Kuelestoff-Zwëschenverbindung.Lithium-Ion Akkuen sinn eng ideal dreiwend Kraaft fir Entwécklung am 21. Joerhonnert wéinst hirer héich Betribssystemer Volt, kleng Gréisst, Liichtjoer Gewiicht, héich Energie, keen Erënnerung Effekt, keng Pollutioun, niddereg Self-Entladung, a laang Zyklus Liewen.
2. Eng kuerz Geschicht vun Lithium-Ion Batterie Entwécklung
Lithium Batterien a Lithium Ion Batterien sinn nei héich-Energie Batterien erfollegräich am 20. Joerhonnert entwéckelt.Déi negativ Elektrode vun dëser Batterie ass Metalllithium, an déi positiv Elektrode ass MnO2, SOCL2, (CFx)n, etc.. Et gouf an den 1970er Joren a praktesch benotzt.Wéinst senger héijer Energie, héijer Batteriespannung, breet Operatiounstemperaturberäich, a laanger Späicherzäit ass et wäit an militäreschen an zivilen klengen elektreschen Apparater benotzt ginn, wéi Handyen, portable Computeren, Videokameraen, Kameraen, asw. traditionell Batterien ersetzen..
3. Entwécklung Perspektiven vun Lithium-Ion Akkuen
Lithium-Ion Batterien gi wäit an portable Geräter wéi Laptopcomputer, Videokameraen a mobil Kommunikatiounen benotzt wéinst hiren eenzegaartege funktionnelle Virdeeler.Déi grouss Kapazitéit Lithium-Ion Batterie, déi elo entwéckelt gouf, gouf an elektresche Gefierer probéiert, an et gëtt geschat datt et eng vun de primäre Stroumquelle fir elektresch Gefierer am 21. .
4. Der Basis Funktioun vun der Batterie
(1) D'Open Circuit Volt vun der Batterie
(2) Intern Resistenz vun der Batterie
(3) D'Operatiounsspannung vun der Batterie
(4) Opluedspannung
D'Ladespannung bezitt sech op d'Spannung, déi op béid Enden vun der Batterie vun der externer Energieversuergung applizéiert gëtt wann déi sekundär Batterie gelueden gëtt.D'Basis Methode vum Opluedstatioun enthalen konstant Stroumladung a konstant Spannungsladung.Allgemeng gëtt konstante Stroumladung benotzt, a seng Charakteristik ass datt de Ladestroum stabil ass während dem Ladeprozess.Wéi d'Lade weidergeet, gëtt dat aktive Material erëmgewielt, d'Elektrodenreaktiounsberäich gëtt kontinuéierlech reduzéiert, an d'Polariséierung vum Motor gëtt graduell erhéicht.
(5) Batterie Muecht
Batteriekapazitéit bezitt sech op d'Quantitéit un Elektrizitéit, déi aus der Batterie kritt gëtt, déi normalerweis duerch C ausgedréckt gëtt, an d'Eenheet gëtt normalerweis duerch Ah oder mAh ausgedréckt.Kapazitéit ass e wichtegt Zil vun der Batterie elektresch Leeschtung.D'Kapazitéit vun der Batterie gëtt normalerweis an theoretesch Kapazitéit, praktesch Kapazitéit a bewäert Kapazitéit opgedeelt.
D'Batteriekapazitéit gëtt vun der Kapazitéit vun den Elektroden bestëmmt.Wann d'Kapazitéite vun den Elektroden net gläich sinn, hänkt d'Kapazitéit vun der Batterie vun der Elektrode mat der méi klenger Kapazitéit of, awer et ass op kee Fall d'Zomm vun de Kapazitéiten vun de positiven an negativen Elektroden.
(6) Späicherfunktioun a Liewensdauer vun der Batterie
Ee vun de primäre Feature vu chemesche Stroumquellen ass datt se elektresch Energie kënne fräiginn wann se am Gebrauch sinn an elektresch Energie späicheren wann se net am Gebrauch sinn.Déi sougenannte Späicherfunktioun ass d'Fäegkeet fir d'Ladung fir déi sekundär Batterie z'erhalen.
Wat d'sekundär Batterie ugeet, ass de Service Liewen e wichtege Parameter fir d'Batterieleistung ze moossen.Eng sekundär Batterie gëtt eemol gelueden an entlooss, en Zyklus (oder Zyklus) genannt.Ënnert engem bestëmmte Oplued- an Entladungscritère gëtt d'Zuel vun den Oplued- an Entladungszäiten, déi d'Batterie kann ausstoen, ier d'Batteriekapazitéit e bestëmmte Wäert erreecht, den Operatiounszyklus vun der sekundärer Batterie genannt.Lithium-Ion-Batterien hunn excellent Stockage Leeschtung a laang Zyklus Liewen.
Lithium Batterien - Fonctiounen
A. Héich Energie Dicht
D'Gewiicht vun der Lithium-Ion Batterie ass d'Halschent vun der Nickel-Cadmium oder Nickel-Waasserstoff Batterie vun der selwechter Kapazitéit, an de Volume ass 40-50% vum Nickel-Cadmium an 20-30% vun der Nickel-Waasserstoff Batterie .
B. Héichspannung
D'Betribsspannung vun enger eenzeger Lithium-Ion Batterie ass 3,7V (Duerchschnëttswäert), wat gläichwäerteg ass mat dräi Nickel-Cadmium- oder Nickel-Metallhydrid-Batterien a Serie verbonnen.
C. Keng Verschmotzung
Lithium-Ion Batterien enthalen keng schiedlech Metaller wéi Kadmium, Bläi a Quecksilber.
D. Enthält kee metallesche Lithium
Lithium-Ion Batterien enthalen kee metallesche Lithium a sinn dofir net ënner Reglementer ënnerleien wéi d'Verbuet vu Lithium Batterien op Passagéierfliger ze droen.
E. Héich Zyklus Liewen
Ënner normale Bedingunge kënne Lithium-Ion-Batterien méi wéi 500 Lade-Entladungszyklen hunn.
F. Nee Erënnerung Effekt
De Gedächtniseffekt bezitt sech op de Phänomen datt d'Kapazitéit vun der Nickel-Cadmium Batterie während dem Oplued- an Entladungszyklus reduzéiert gëtt.Lithium-Ion Batterien hunn dësen Effekt net.
G. Fast Opluedstatiounen
Mat engem konstante Stroum a konstante Spannungsladeger mat enger bewäertter Spannung vu 4.2V kann d'Lithium-Ion Batterie an enger bis zwou Stonnen voll laden.
Lithium Batterie - Prinzip a Struktur vun Lithium Batterie
1. Struktur an Aarbechtsprinzip vun der Lithium-Ion-Batterie: Déi sougenannte Lithium-Ion-Batterie bezitt sech op eng sekundär Batterie, déi aus zwee Verbindungen besteet, déi Lithium-Ionen als positiv an negativ Elektroden reversibel intercaléieren an deintercaléieren kënnen.D'Leit nennen dës Lithium-Ion Batterie mat engem eenzegaartege Mechanismus, deen op den Transfer vu Lithiumionen tëscht de positiven an negativen Elektroden hänkt fir d'Batterieladung an d'Entladungsoperatioun ze kompletéieren, als "Schuppelstull Batterie", allgemeng bekannt als "Lithium Batterie" .Huelt LiCoO2 als e Beispill: (1) Wann d'Batterie gelueden ass, ginn Lithium-Ionen vun der positiver Elektrode deintercaléiert an an der negativer Elektrode interkaléiert, a vice-versa beim Entladung.Dëst erfuerdert datt eng Elektrode an engem Zoustand vu Lithium Interkalatioun ass virun der Montage.Allgemeng gëtt e Lithium-Interkalatiouns-Iwwergangsmetalloxid mat engem Potenzial méi wéi 3V par rapport zu Lithium a stabil an der Loft als déi positiv Elektrode ausgewielt, wéi LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4.(2) Fir Materialien déi negativ Elektroden sinn, wielt intercalable Lithiumverbindungen, deenen hir Potenzial esou no beim Lithiumpotenzial ass wéi méiglech.Zum Beispill, verschidde Kuelestoffmaterialien enthalen natierlecht Grafit, synthetescht Grafit, Kuelestofffaser, Mesophase Kugelkuelestoff, asw. (2+3x+5y)/2) etc.
lithium Batterie
2. D'Batterie enthält allgemeng: positiv, negativ, Elektrolyt, Separator, Positiv Lead, negativ Plack, Zentralterminal, Isoléiermaterial (Isolator), Sécherheetsventil (Sécherheetsvent), Dichtungsring (Dichtung), PTC (positiv Temperaturkontrollterminal), Batterie Fall.Allgemeng si d'Leit méi besuergt iwwer déi positiv Elektrode, déi negativ Elektrode an den Elektrolyt.
lithium Batterie
Lithium-Ion Batterie Struktur Verglach
Laut verschiddene Kathodematerialien ass et an Eisen Lithium, Kobalt Lithium, Mangan Lithium, etc .
Vun der Form Klassifikatioun ass et allgemeng an zylindresch a quadratesch ënnerdeelt, a Polymer Lithium-Ionen kënnen och an all Form gemaach ginn;
No de verschiddenen Elektrolytmaterialien, déi a Lithium-Ion-Batterien benotzt ginn, kënnen Lithium-Ion-Batterien an zwou Kategorien opgedeelt ginn: flësseg Lithium-Ion-Batterien (LIB) a Solid-State Lithium-Ion-Batterien.PLIB) ass eng Zort Solid-State Lithium-Ion Batterie.
elektrolyt
Shell / Package Barrière aktuell Collector
Liquid Lithium-Ion Batterie Flësseg Edelstol, Aluminium 25μPE Kupferfolie an Aluminiumfolie Polymer Lithium-Ion Batterie kolloidal Polymer Aluminium/PP Kompositfilm ouni Barrière oder eenzeg μPE Kupferfolie an Aluminiumfolie
Lithium Batterien - D'Funktioun vun Lithium Ion Batterien
1. Héich Energie Dicht
Am Verglach mat NI / CD oder NI / MH Batterien vun der selwechter Kapazitéit, Lithium-Ion Batterien si méi hell a Gewiicht, an hir Volumenspezifesch Energie ass 1,5 bis 2 Mol déi vun dësen zwou Zorte Batterien.
2. Héichspannung
Lithium-Ion Batterien benotzen héich elektronegativ Element-enthale Lithiumelektroden fir Terminalspannungen esou héich wéi 3,7V z'erreechen, wat dräimol d'Spannung vun NI/CD oder NI/MH Batterien ass.
3. Net-verschmotzung, ëmweltfrëndlech
4. Laang Zyklus Liewen
D'Liewensdauer ass méi wéi 500 Mol
5. Héich Laaschtkapazitéit
Lithium-Ion-Batterien kënne kontinuéierlech mat engem grousse Stroum entlaascht ginn, sou datt dës Batterie an High-Power-Apparater wéi Kameraen a Laptopcomputer benotzt ka ginn.
6. Excellent Sécherheet
Wéinst der Benotzung vun exzellenten Anodenmaterialien gëtt de Problem vum Lithium-Dendrit-Wuesstum während der Batterieladung iwwerwonne, wat d'Sécherheet vu Lithium-Ion-Batterien staark verbessert.Zur selwechter Zäit ginn speziell erhuelbar Accessoiren ausgewielt fir d'Sécherheet vun der Batterie beim Gebrauch ze garantéieren.
Lithium Batterie - Lithium Ion Batterie Lademethod
Method 1. Virun der Lithium-Ion-Batterie verléisst d'Fabréck, huet den Hiersteller d'Aktivatiounsbehandlung gemaach a virgeladen, sou datt d'Lithium-Ion-Batterie Reschtkraaft huet, an d'Lithium-Ion-Batterie gëtt no der Upassungsperiod gelueden.Dës Upassungszäit muss 3 bis 5 Mol komplett duerchgefouert ginn.Entladung.
Method 2. Virun Opluedstatioun muss d'Lithium-Ion Batterie net speziell entlooss ginn.Eng falsch Entladung wäert d'Batterie beschiedegen.Beim Opluedstatioun, probéiert lues Laden ze benotzen a séier Laden ze reduzéieren;der Zäit soll net däerfte 24 Stonnen.Eréischt nodeems d'Batterie dräi bis fënnef komplette Lade- an Entladungszyklen erliewt huet, ginn hir intern Chemikalien voll "aktivéiert" fir optimal Notzung.
Method 3. Benotzt w.e.g. den originelle Ladegeräter oder e seriöse Markenladeger.Fir Lithium Batterien, benotzt e spezielle Ladegeräter fir Lithium Batterien a befollegt d'Instruktioune.Soss gëtt d'Batterie beschiedegt oder souguer riskéiert.
Method 4. Déi nei kaaft Batterie ass Lithium-Ion, sou datt déi éischt 3 bis 5 Mol vun der Opluedstatioun allgemeng d'Upassungsperiod genannt gëtt, an et soll méi wéi 14 Stonnen gelueden ginn, fir datt d'Aktivitéit vu Lithium-Ionen voll aktivéiert ass.Lithium-Ion Batterien hu kee Gedächtniseffekt, awer hu staark Inertheet.Si sollten voll aktivéiert ginn fir déi bescht Leeschtung an zukünfteg Uwendungen ze garantéieren.
Method 5. D'Lithium-Ion-Batterie muss e spezielle Ladegeräter benotzen, soss kann et net de Sättigungszoustand erreechen an seng Funktioun beaflossen.Nom Opluedstatioun, vermeit et op de Ladegeräter fir méi wéi 12 Stonnen ze setzen, a trennt d'Batterie vum mobilen elektronesche Produkt wann et net laang benotzt gëtt.
Lithium Batterie - benotzen
Mat der Entwécklung vun der Mikroelektronik Technologie am zwanzegsten Joerhonnert, miniaturiséiert Apparater ginn Dag fir Dag erop, déi héich Ufuerderunge fir Energieversuergung stellt.Lithium Batterien sinn dann an eng grouss-Skala praktesch Etapp erakomm.
Et gouf fir d'éischt an Herzpacemaker benotzt.Well d'Selbstentladungsquote vu Lithium Batterien extrem niddereg ass, ass d'Entladungsspannung steil.Et mécht et méiglech de Pacemaker fir eng laang Zäit an de mënschleche Kierper ze implantéieren.
Lithium Batterien hunn allgemeng eng nominell Spannung méi héich wéi 3,0 Volt a si méi gëeegent fir integréiert Circuit Energieversuergung.Mangandioxid Batterie gi wäit an Computeren, Rechner, Kameraen a Aueren benotzt.
Applikatioun Beispill
1. Et gi vill Batterie Päck als Ersatz fir Batterie Pak Reparatur: wéi déi an Notizblock Computeren benotzt.No der Reparatur gëtt et festgestallt datt wann dësen Batteriepack beschiedegt ass, nëmmen eenzel Batterien Problemer hunn.Et kann duerch eng gëeegent Single-Zell Lithium Batterie ersat ginn.
2. Eng High-Hellness Miniaturfackel ze maachen Den Auteur huet eemol eng eenzeg 3.6V1.6AH Lithium Batterie mat engem wäisse super-Hellegkeet Liichtemittéiert Röhre benotzt fir eng Miniaturfackel ze maachen, déi einfach ze benotzen, kompakt a schéin ass.A wéinst der grousser Batteriekapazitéit kann et an der Moyenne eng hallef Stonn all Nuecht benotzt ginn, an et gouf fir méi wéi zwee Méint ouni Opluedstatioun benotzt.
3. Alternativ 3V Energieversuergung
Well d'Single-Zell Lithium Batterie Spannung 3,6V ass.Dofir kann nëmmen eng Lithium-Batterie zwou normal Batterien ersetzen fir Stroum u kleng Haushaltsapparater wéi Radios, Walkmans, Kameraen, etc.
Lithium-Ion Batterie Anoden Material - Lithium Titanat
Et kann kombinéiert ginn mat Lithium Manganat, ternär Materialien oder Lithium Eisenphosphat an aner positiv Materialien fir 2.4V oder 1.9V Lithium Ion sekundär Batterien ze bilden.Zousätzlech kann et och als positiv Elektrode benotzt ginn fir eng 1,5V Lithium Batterie mat Metall Lithium oder Lithium Legierung negativ Elektroden Secondaire Batterie ze bilden.
Wéinst der héijer Sécherheet, héijer Stabilitéit, Längegkeet a grénger Charakteristiken vum Lithium Titanat.Et kann virausgesot ginn datt d'Lithium-Titanat-Material den negativen Elektrodenmaterial vun enger neier Generatioun vu Lithium-Ion-Batterien an 2-3 Joer gëtt a vill an neie Kraaftautoen, elektresche Motorrieder benotzt ginn an déi erfuerderlech héich Sécherheet, héich Stabilitéit a laang Zyklus.Applikatiounsfeld.D'Betribsspannung vun der Lithium Titanat Batterie ass 2.4V, déi héchst Spannung ass 3.0V, an de Ladestroum ass bis zu 2C.
Lithium Titanat Batterie Zesummesetzung
Positiv Elektroden: Lithium Eisenphosphat, Lithiummanganat oder ternär Material, Lithium Nickel Manganat.
Negativ Elektrode: Lithium-Titanatmaterial.
Barrière: Déi aktuell Lithium Batterie Barrière mat Kuelestoff als negativ Elektrode.
Elektrolyt: Lithium Batterie Elektrolyt mat Kuelestoff als negativ Elektrode.
Batterie Fall: Lithium Batterie Fall mat Kuelestoff als negativ Elektrode.
D'Virdeeler vu Lithium-Titanat-Batterien: d'Auswiel vun elektresche Gefierer fir Brennstoffautoen ze ersetzen ass déi bescht Wiel fir urban Ëmweltverschmotzung ze léisen.Dorënner hunn Lithium-Ion Kraaftbatterien extensiv Opmierksamkeet vu Fuerscher ugezunn.Fir d'Ufuerderunge vun elektresche Gefierer fir on-board Lithium-Ion-Kraaftbatterien z'erreechen, Fuerschung an Entwécklung Negativ Materialien mat héijer Sécherheet, gudder Tauxleistung a Längegkeet sinn hir Hotspots a Schwieregkeeten.
Kommerziell Lithium-Ion Batterie negativ Elektroden benotzen haaptsächlech Kuelestoffmaterialien, awer et ginn nach ëmmer e puer Nodeeler bei der Uwendung vu Lithiumbatterien mat Kuelestoff als negativ Elektrode:
1. Lithium-Dendrite ginn liicht während der Iwwerlaaschtung ausgeschloss, wat zu enger Kuerzschluss vun der Batterie resultéiert an d'Sécherheetsfunktioun vun der Lithiumbatterie beaflosst;
2. Et ass einfach SEI Film ze bilden, wat zu enger gerénger initialer Ladung an der Entladungskraaft a grousser irreversibeler Kapazitéit resultéiert;
3. Dat ass, d'Plattformspannung vu Kuelestoffmaterialien ass niddereg (no bei Metalllithium), an et ass einfach d'Zersetzung vum Elektrolyt ze verursaachen, wat Sécherheetsrisiken bréngt.
4. Am Prozess vun der Lithium-Ion-Insertion an der Extraktioun ännert de Volume vill, an d'Zyklusstabilitéit ass schlecht.
Am Verglach mat Kuelestoffmaterialien huet Spinel-Typ Li4Ti5012 bedeitend Virdeeler:
1. Et ass null-Belaaschtung Material an huet gutt Circulatioun Leeschtung;
2. D'Entladungsspannung ass stabil, an den Elektrolyt wäert net zersetzen, d'Sécherheetsleistung vu Lithium Batterien verbesseren;
3. Am Verglach mat Kuelestoffanodematerialien huet Lithiumtitanat en héije Lithium-Ion-Diffusiounskoeffizient (2 * 10-8cm2 / s), a kann mat engem héijen Taux gelueden an entlooss ginn.
4. De Potenzial vu Lithium-Titanat ass méi héich wéi dee vu purem Metalllithium, an et ass net einfach, Lithium-Dendriten ze generéieren, wat eng Basis fir d'Sécherheet vu Lithium-Batterien assuréieren.
Ënnerhalt Circuit
Et besteet aus zwee Feldeffekttransistoren an engem speziellen Ënnerhalt integréiertem Block S-8232.D'Iwwerlaaschtungssteuerröhre FET2 an d'Iwwerentladungssteuerröhre FET1 sinn a Serie mam Circuit ugeschloss, an d'Batteriespannung gëtt iwwerwaacht a kontrolléiert vum Ënnerhalt IC.Wann d'Batteriespannung op 4.2V eropgeet, gëtt den Iwwerlaaschtungsröhre FET1 ausgeschalt, an d'Lade gëtt ofgeschloss.Fir Feelfunktioun ze vermeiden, gëtt e Verzögerungskondensator allgemeng un den externe Circuit bäigefüügt.Wann d'Batterie an engem entlaaschte Staat ass, fällt d'Batteriespannung op 2,55.
Post Zäit: Mar-30-2023