Η μπαταρία λιθίου είναι ένας τύπος μπαταρίας που χρησιμοποιεί μέταλλο λιθίου ή κράμα λιθίου ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου και χρησιμοποιεί μη υδατικό διάλυμα ηλεκτρολύτη.Η παλαιότερη μπαταρία λιθίου που παρουσιάστηκε προήλθε από τον μεγάλο εφευρέτη Έντισον.
Μπαταρίες λιθίου – Μπαταρίες λιθίου
μπαταρία λιθίου
Η μπαταρία λιθίου είναι ένας τύπος μπαταρίας που χρησιμοποιεί μέταλλο λιθίου ή κράμα λιθίου ως υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου και χρησιμοποιεί μη υδατικό διάλυμα ηλεκτρολύτη.Η παλαιότερη μπαταρία λιθίου που παρουσιάστηκε προήλθε από τον μεγάλο εφευρέτη Έντισον.
Επειδή οι χημικές ιδιότητες του μετάλλου λιθίου είναι πολύ ενεργές, η επεξεργασία, η αποθήκευση και η εφαρμογή του μετάλλου λιθίου έχουν πολύ υψηλές περιβαλλοντικές απαιτήσεις.Επομένως, οι μπαταρίες λιθίου δεν έχουν χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Με την ανάπτυξη της μικροηλεκτρονικής τεχνολογίας τον εικοστό αιώνα, οι μικροσκοπικές συσκευές αυξάνονται μέρα με τη μέρα, γεγονός που θέτει υψηλές απαιτήσεις για τροφοδοσία.Οι μπαταρίες λιθίου έχουν εισέλθει σε ένα πρακτικό στάδιο μεγάλης κλίμακας.
Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε καρδιακούς βηματοδότες.Επειδή ο ρυθμός αυτοεκφόρτισης των μπαταριών λιθίου είναι εξαιρετικά χαμηλός, η τάση εκφόρτισης είναι απότομη.Καθιστά δυνατή την εμφύτευση του βηματοδότη στο ανθρώπινο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Οι μπαταρίες λιθίου έχουν γενικά ονομαστική τάση μεγαλύτερη από 3,0 βολτ και είναι πιο κατάλληλες για τροφοδοτικά ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.Οι μπαταρίες διοξειδίου του μαγγανίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε υπολογιστές, αριθμομηχανές, κάμερες και ρολόγια.
Προκειμένου να αναπτυχθούν ποικιλίες με καλύτερη απόδοση, έχουν μελετηθεί διάφορα υλικά.Και μετά φτιάξτε προϊόντα όπως ποτέ πριν.Για παράδειγμα, οι μπαταρίες διοξειδίου του θείου λιθίου και οι μπαταρίες θειονυλοχλωριδίου λιθίου είναι πολύ διακριτικές.Το θετικό ενεργό υλικό τους είναι επίσης ένας διαλύτης για τον ηλεκτρολύτη.Αυτή η δομή υπάρχει μόνο σε μη υδατικά ηλεκτροχημικά συστήματα.Ως εκ τούτου, η μελέτη των μπαταριών λιθίου έχει επίσης προωθήσει την ανάπτυξη της ηλεκτροχημικής θεωρίας των μη υδατικών συστημάτων.Εκτός από τη χρήση διαφόρων μη υδατικών διαλυτών, έχει διεξαχθεί επίσης έρευνα σε μπαταρίες πολυμερούς λεπτής μεμβράνης.
Το 1992, η Sony ανέπτυξε με επιτυχία μπαταρίες ιόντων λιθίου.Η πρακτική εφαρμογή του μειώνει σημαντικά το βάρος και τον όγκο των φορητών ηλεκτρονικών συσκευών όπως τα κινητά τηλέφωνα και οι φορητοί υπολογιστές.Ο χρόνος χρήσης παρατείνεται πολύ.Επειδή οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν περιέχουν χρώμιο βαρέων μετάλλων, σε σύγκριση με τις μπαταρίες νικελίου-χρωμίου, η ρύπανση του περιβάλλοντος μειώνεται σημαντικά.
1. Μπαταρία ιόντων λιθίου
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χωρίζονται πλέον σε δύο κατηγορίες: μπαταρίες ιόντων λιθίου υγρού (LIBs) και μπαταρίες ιόντων λιθίου πολυμερούς (PLBs).Μεταξύ αυτών, η μπαταρία ιόντων λιθίου υγρού αναφέρεται στη δευτερεύουσα μπαταρία στην οποία η ένωση παρεμβολής Li + είναι το θετικό και το αρνητικό ηλεκτρόδιο.Το θετικό ηλεκτρόδιο επιλέγει την ένωση λιθίου LiCoO2 ή LiMn2O4 και το αρνητικό ηλεκτρόδιο επιλέγει την ένωση ενδιάμεσης στιβάδας λιθίου-άνθρακα.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποτελούν ιδανική κινητήρια δύναμη για ανάπτυξη στον 21ο αιώνα λόγω της υψηλής τάσης λειτουργίας, του μικρού μεγέθους, του μικρού βάρους, της υψηλής ενέργειας, της έλλειψης μνήμης, της μη ρύπανσης, της χαμηλής αυτοεκφόρτισης και της μεγάλης διάρκειας ζωής τους.
2. Ένα σύντομο ιστορικό ανάπτυξης μπαταριών ιόντων λιθίου
Οι μπαταρίες λιθίου και οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι νέες μπαταρίες υψηλής ενέργειας που αναπτύχθηκαν με επιτυχία τον 20ο αιώνα.Το αρνητικό ηλεκτρόδιο αυτής της μπαταρίας είναι μεταλλικό λίθιο και το θετικό ηλεκτρόδιο είναι MnO2, SOCL2, (CFx)n κ.λπ. Τέθηκε σε πρακτική χρήση τη δεκαετία του 1970.Λόγω της υψηλής ενέργειας, της υψηλής τάσης μπαταρίας, του μεγάλου εύρους θερμοκρασίας λειτουργίας και της μεγάλης διάρκειας αποθήκευσης, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε στρατιωτικές και πολιτικές μικρές ηλεκτρικές συσκευές, όπως κινητά τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές, βιντεοκάμερες, κάμερες κ.λπ. αντικατάσταση παραδοσιακών μπαταριών..
3. Προοπτικές ανάπτυξης μπαταριών ιόντων λιθίου
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε φορητές συσκευές όπως φορητούς υπολογιστές, βιντεοκάμερες και κινητές επικοινωνίες λόγω των μοναδικών λειτουργικών τους πλεονεκτημάτων.Η μεγάλης χωρητικότητας μπαταρία ιόντων λιθίου που αναπτύχθηκε τώρα έχει δοκιμαστεί σε ηλεκτρικά οχήματα και εκτιμάται ότι θα γίνει μία από τις κύριες πηγές ενέργειας για ηλεκτρικά οχήματα τον 21ο αιώνα και θα χρησιμοποιηθεί σε δορυφόρους, αεροδιαστημική και αποθήκευση ενέργειας .
4. Η βασική λειτουργία της μπαταρίας
(1) Η τάση ανοιχτού κυκλώματος της μπαταρίας
(2) Εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας
(3) Η τάση λειτουργίας της μπαταρίας
(4) Τάση φόρτισης
Η τάση φόρτισης αναφέρεται στην τάση που εφαρμόζεται και στα δύο άκρα της μπαταρίας από το εξωτερικό τροφοδοτικό όταν φορτίζεται η δευτερεύουσα μπαταρία.Οι βασικές μέθοδοι φόρτισης περιλαμβάνουν τη φόρτιση σταθερού ρεύματος και τη φόρτιση σταθερής τάσης.Γενικά, χρησιμοποιείται φόρτιση σταθερού ρεύματος και το χαρακτηριστικό της είναι ότι το ρεύμα φόρτισης είναι σταθερό κατά τη διαδικασία φόρτισης.Καθώς η φόρτιση προχωρά, το ενεργό υλικό ανακτάται, η περιοχή αντίδρασης του ηλεκτροδίου μειώνεται συνεχώς και η πόλωση του κινητήρα αυξάνεται σταδιακά.
(5) Χωρητικότητα μπαταρίας
Η χωρητικότητα της μπαταρίας αναφέρεται στην ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που λαμβάνεται από την μπαταρία, η οποία συνήθως εκφράζεται σε C και η μονάδα εκφράζεται συνήθως σε Ah ή mAh.Η χωρητικότητα είναι ένας σημαντικός στόχος της ηλεκτρικής απόδοσης της μπαταρίας.Η χωρητικότητα της μπαταρίας συνήθως χωρίζεται σε θεωρητική χωρητικότητα, πρακτική χωρητικότητα και ονομαστική χωρητικότητα.
Η χωρητικότητα της μπαταρίας καθορίζεται από τη χωρητικότητα των ηλεκτροδίων.Εάν οι χωρητικότητες των ηλεκτροδίων δεν είναι ίσες, η χωρητικότητα της μπαταρίας εξαρτάται από το ηλεκτρόδιο με τη μικρότερη χωρητικότητα, αλλά σε καμία περίπτωση δεν είναι το άθροισμα των χωρητικοτήτων των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων.
(6) Λειτουργία αποθήκευσης και διάρκεια ζωής της μπαταρίας
Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά των χημικών πηγών ενέργειας είναι ότι μπορούν να απελευθερώσουν ηλεκτρική ενέργεια όταν χρησιμοποιούνται και να αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια όταν δεν χρησιμοποιούνται.Η λεγόμενη λειτουργία αποθήκευσης είναι η δυνατότητα διατήρησης της φόρτισης για τη δευτερεύουσα μπαταρία.
Όσον αφορά τη δευτερεύουσα μπαταρία, η διάρκεια ζωής είναι μια σημαντική παράμετρος για τη μέτρηση της απόδοσης της μπαταρίας.Μια δευτερεύουσα μπαταρία φορτίζεται και αποφορτίζεται μία φορά, που ονομάζεται κύκλος (ή κύκλος).Σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο κριτήριο φόρτισης και εκφόρτισης, ο αριθμός των χρόνων φόρτισης και εκφόρτισης που μπορεί να αντέξει η μπαταρία πριν η χωρητικότητα της μπαταρίας φτάσει σε μια συγκεκριμένη τιμή ονομάζεται κύκλος λειτουργίας της δευτερεύουσας μπαταρίας.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν εξαιρετική απόδοση αποθήκευσης και μεγάλη διάρκεια ζωής.
Μπαταρίες λιθίου – Χαρακτηριστικά
Α. Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα
Το βάρος της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι το μισό από εκείνο της μπαταρίας νικελίου-καδμίου ή νικελίου-υδρογόνου της ίδιας χωρητικότητας και ο όγκος είναι 40-50% της μπαταρίας νικελίου-καδμίου και 20-30% της μπαταρίας νικελίου-υδρογόνου .
Β. Υψηλή Τάση
Η τάση λειτουργίας μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι 3,7 V (μέση τιμή), η οποία ισοδυναμεί με τρεις μπαταρίες νικελίου-καδμίου ή νικελίου-υδριδίου μετάλλου συνδεδεμένες σε σειρά.
Γ. Καμία ρύπανση
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν περιέχουν επιβλαβή μέταλλα όπως κάδμιο, μόλυβδο και υδράργυρο.
Δ. Δεν περιέχει μεταλλικό λίθιο
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν περιέχουν μεταλλικό λίθιο και επομένως δεν υπόκεινται σε κανονισμούς όπως η απαγόρευση μεταφοράς μπαταριών λιθίου σε επιβατικά αεροσκάφη.
Ε. Υψηλός κύκλος ζωής
Υπό κανονικές συνθήκες, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να έχουν περισσότερους από 500 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης.
ΣΤ. Χωρίς εφέ μνήμης
Το φαινόμενο μνήμης αναφέρεται στο φαινόμενο ότι η χωρητικότητα της μπαταρίας νικελίου-καδμίου μειώνεται κατά τη διάρκεια του κύκλου φόρτισης και εκφόρτισης.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν έχουν αυτό το αποτέλεσμα.
Ζ. Γρήγορη φόρτιση
Η χρήση φορτιστή σταθερού ρεύματος και σταθερής τάσης με ονομαστική τάση 4,2 V μπορεί να φορτίσει πλήρως την μπαταρία ιόντων λιθίου σε μία έως δύο ώρες.
Μπαταρία λιθίου – Αρχή και δομή της μπαταρίας λιθίου
1. Δομή και αρχή λειτουργίας της μπαταρίας ιόντων λιθίου: Η λεγόμενη μπαταρία ιόντων λιθίου αναφέρεται σε μια δευτερεύουσα μπαταρία που αποτελείται από δύο ενώσεις που μπορούν να παρεμβάλουν και να αποσυμπιέσουν αναστρέψιμα ιόντα λιθίου ως θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια.Οι άνθρωποι αποκαλούν αυτήν την μπαταρία ιόντων λιθίου με έναν μοναδικό μηχανισμό, ο οποίος βασίζεται στη μεταφορά ιόντων λιθίου μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων για την ολοκλήρωση της λειτουργίας φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας, ως «μπαταρία κουνιστή καρέκλα», κοινώς γνωστή ως «μπαταρία λιθίου». .Πάρτε το LiCoO2 ως παράδειγμα: (1) Όταν η μπαταρία φορτίζεται, τα ιόντα λιθίου αποσυμπιέζονται από το θετικό ηλεκτρόδιο και παρεμβάλλονται στο αρνητικό ηλεκτρόδιο και αντίστροφα κατά την εκφόρτιση.Αυτό απαιτεί ένα ηλεκτρόδιο να βρίσκεται σε κατάσταση παρεμβολής λιθίου πριν από τη συναρμολόγηση.Γενικά, ως θετικό ηλεκτρόδιο επιλέγεται ένα οξείδιο μετάλλου μετάπτωσης παρεμβολής λιθίου με δυναμικό μεγαλύτερο από 3V σε σχέση με το λίθιο και σταθερό στον αέρα, όπως LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4.(2) Για υλικά που είναι αρνητικά ηλεκτρόδια, επιλέξτε ενώσεις λιθίου με δυνατότητα παρεμβολής των οποίων το δυναμικό είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο δυναμικό λιθίου.Για παράδειγμα, διάφορα υλικά άνθρακα περιλαμβάνουν φυσικό γραφίτη, συνθετικό γραφίτη, ίνες άνθρακα, σφαιρικό άνθρακα μεσόφασης, κ.λπ. και οξείδια μετάλλων, συμπεριλαμβανομένων SnO, SnO2, σύνθετο οξείδιο κασσίτερου SnBxPyOz (x=0,4~0,6, y=0,6~0,4, z= (2+3x+5y)/2) κ.λπ.
μπαταρία λιθίου
2. Η μπαταρία γενικά περιλαμβάνει: θετικό, αρνητικό, ηλεκτρολύτη, διαχωριστή, θετικό μόλυβδο, αρνητική πλάκα, κεντρικό ακροδέκτη, μονωτικό υλικό (μονωτής), βαλβίδα ασφαλείας (ασφαλιστικό), δακτύλιο στεγανοποίησης (φλάντζα), PTC (τερματικός θετικός έλεγχος θερμοκρασίας), θήκη μπαταρίας.Γενικά, οι άνθρωποι ανησυχούν περισσότερο για το θετικό ηλεκτρόδιο, το αρνητικό ηλεκτρόδιο και τον ηλεκτρολύτη.
μπαταρία λιθίου
Σύγκριση δομής μπαταρίας ιόντων λιθίου
Σύμφωνα με διαφορετικά υλικά καθόδου, χωρίζεται σε λίθιο σιδήρου, λίθιο κοβαλτίου, λίθιο μαγγανίου κ.λπ.
Από την ταξινόμηση σχήματος, γενικά χωρίζεται σε κυλινδρικό και τετράγωνο και τα ιόντα λιθίου πολυμερούς μπορούν επίσης να κατασκευαστούν σε οποιοδήποτε σχήμα.
Σύμφωνα με τα διαφορετικά υλικά ηλεκτρολυτών που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: μπαταρίες ιόντων λιθίου υγρού (LIB) και μπαταρίες ιόντων λιθίου στερεάς κατάστασης.PLIB) είναι ένα είδος μπαταρίας ιόντων λιθίου στερεάς κατάστασης.
ηλεκτρολύτη
Συλλέκτης ρεύματος Shell/Package Barrier
Υγρή μπαταρία ιόντων λιθίου Υγρό ανοξείδωτο χάλυβα, φύλλο αλουμινίου 25μPE και φύλλο αλουμινίου πολυμερές μπαταρία ιόντων λιθίου κολλοειδές πολυμερές σύνθετο φιλμ αλουμινίου/PP χωρίς φράγμα ή φύλλο χαλκού μPE και φύλλο αλουμινίου
Μπαταρίες λιθίου – Η λειτουργία των μπαταριών ιόντων λιθίου
1. Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα
Σε σύγκριση με μπαταρίες NI/CD ή NI/MH ίδιας χωρητικότητας, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ελαφρύτερες σε βάρος και η ειδική ενέργεια όγκου τους είναι 1,5 έως 2 φορές μεγαλύτερη από αυτή των δύο τύπων μπαταριών.
2. Υψηλή τάση
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούν ηλεκτρόδια λιθίου που περιέχουν πολύ ηλεκτραρνητικά στοιχεία για να επιτύχουν τάσεις ακροδεκτών τόσο υψηλές όσο 3,7 V, που είναι τρεις φορές μεγαλύτερη από την τάση των μπαταριών NI/CD ή NI/MH.
3. Μη ρυπογόνος, φιλικός προς το περιβάλλον
4. Μεγάλη διάρκεια ζωής
Η διάρκεια ζωής ξεπερνά τις 500 φορές
5. Υψηλή χωρητικότητα φορτίου
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να αποφορτίζονται συνεχώς με μεγάλο ρεύμα, έτσι ώστε αυτή η μπαταρία να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συσκευές υψηλής ισχύος, όπως κάμερες και φορητούς υπολογιστές.
6. Άριστη ασφάλεια
Λόγω της χρήσης εξαιρετικών υλικών ανόδου, το πρόβλημα της ανάπτυξης δενδρίτη λιθίου κατά τη φόρτιση της μπαταρίας ξεπερνιέται, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά την ασφάλεια των μπαταριών ιόντων λιθίου.Ταυτόχρονα, επιλέγονται ειδικά ανακτήσιμα αξεσουάρ για τη διασφάλιση της ασφάλειας της μπαταρίας κατά τη χρήση.
Μπαταρία λιθίου – Μέθοδος φόρτισης μπαταρίας ιόντων λιθίου
Μέθοδος 1. Πριν η μπαταρία ιόντων λιθίου φύγει από το εργοστάσιο, ο κατασκευαστής έχει πραγματοποιήσει επεξεργασία ενεργοποίησης και προφόρτισε, έτσι ώστε η μπαταρία ιόντων λιθίου να έχει υπολειπόμενη ισχύ και η μπαταρία ιόντων λιθίου φορτίζεται σύμφωνα με την περίοδο προσαρμογής.Αυτή η περίοδος προσαρμογής πρέπει να πραγματοποιηθεί 3 έως 5 φορές πλήρως.Απαλλάσσω.
Μέθοδος 2. Πριν από τη φόρτιση, η μπαταρία ιόντων λιθίου δεν χρειάζεται να αποφορτιστεί ειδικά.Η ακατάλληλη εκφόρτιση θα καταστρέψει την μπαταρία.Κατά τη φόρτιση, προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε αργή φόρτιση και μειώστε τη γρήγορη φόρτιση.ο χρόνος δεν πρέπει να υπερβαίνει τις 24 ώρες.Μόνο αφού η μπαταρία έχει υποστεί τρεις έως πέντε πλήρεις κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης, τα εσωτερικά χημικά της θα «ενεργοποιηθούν» πλήρως για βέλτιστη χρήση.
Μέθοδος 3. Χρησιμοποιήστε τον αρχικό φορτιστή ή έναν φορτιστή αξιόπιστης μάρκας.Για μπαταρίες λιθίου, χρησιμοποιήστε ειδικό φορτιστή για μπαταρίες λιθίου και ακολουθήστε τις οδηγίες.Διαφορετικά, η μπαταρία θα καταστραφεί ή ακόμη και θα κινδυνεύσει.
Μέθοδος 4. Η μπαταρία που αγοράσατε πρόσφατα είναι ιόντων λιθίου, επομένως οι πρώτες 3 έως 5 φορές φόρτισης ονομάζονται γενικά περίοδος προσαρμογής και θα πρέπει να φορτιστεί για περισσότερες από 14 ώρες για να διασφαλιστεί ότι η δραστηριότητα των ιόντων λιθίου είναι πλήρως ενεργοποιημένη.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν έχουν αποτέλεσμα μνήμης, αλλά έχουν ισχυρή αδράνεια.Θα πρέπει να ενεργοποιηθούν πλήρως για να διασφαλιστεί η καλύτερη απόδοση σε μελλοντικές εφαρμογές.
Μέθοδος 5. Η μπαταρία ιόντων λιθίου πρέπει να χρησιμοποιεί ειδικό φορτιστή, διαφορετικά μπορεί να μην φτάσει στην κατάσταση κορεσμού και να επηρεάσει τη λειτουργία της.Μετά τη φόρτιση, αποφύγετε να το τοποθετήσετε στο φορτιστή για περισσότερες από 12 ώρες και διαχωρίστε την μπαταρία από το κινητό ηλεκτρονικό προϊόν όταν δεν χρησιμοποιείται για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Μπαταρία λιθίου – χρήση
Με την ανάπτυξη της μικροηλεκτρονικής τεχνολογίας τον εικοστό αιώνα, οι μικροσκοπικές συσκευές αυξάνονται μέρα με τη μέρα, γεγονός που θέτει υψηλές απαιτήσεις για τροφοδοσία.Οι μπαταρίες λιθίου έχουν εισέλθει σε ένα πρακτικό στάδιο μεγάλης κλίμακας.
Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε καρδιακούς βηματοδότες.Επειδή ο ρυθμός αυτοεκφόρτισης των μπαταριών λιθίου είναι εξαιρετικά χαμηλός, η τάση εκφόρτισης είναι απότομη.Καθιστά δυνατή την εμφύτευση του βηματοδότη στο ανθρώπινο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Οι μπαταρίες λιθίου έχουν γενικά ονομαστική τάση μεγαλύτερη από 3,0 βολτ και είναι πιο κατάλληλες για τροφοδοτικά ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.Οι μπαταρίες διοξειδίου του μαγγανίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε υπολογιστές, αριθμομηχανές, κάμερες και ρολόγια.
Παράδειγμα εφαρμογής
1. Υπάρχουν πολλά πακέτα μπαταριών ως ανταλλακτικά για επισκευές μπαταριών: όπως αυτά που χρησιμοποιούνται σε φορητούς υπολογιστές.Μετά την επισκευή, διαπιστώθηκε ότι όταν αυτό το πακέτο μπαταριών είναι κατεστραμμένο, μόνο μεμονωμένες μπαταρίες έχουν προβλήματα.Μπορεί να αντικατασταθεί με μια κατάλληλη μονοκύτταρη μπαταρία λιθίου.
2. Κατασκευή ενός μικροσκοπικού φακού υψηλής φωτεινότητας Ο συγγραφέας χρησιμοποίησε κάποτε μια μπαταρία λιθίου 3.6V1.6AH με λευκό σωλήνα εκπομπής φωτός σούπερ φωτεινότητας για να φτιάξει έναν μικροσκοπικό φακό, ο οποίος είναι εύκολος στη χρήση, συμπαγής και όμορφος.Και λόγω της μεγάλης χωρητικότητας της μπαταρίας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μισή ώρα κάθε βράδυ κατά μέσο όρο και έχει χρησιμοποιηθεί για περισσότερο από δύο μήνες χωρίς φόρτιση.
3. Εναλλακτικό τροφοδοτικό 3V
Επειδή η τάση της μπαταρίας λιθίου ενός κυττάρου είναι 3,6 V.Επομένως, μόνο μία μπαταρία λιθίου μπορεί να αντικαταστήσει δύο συνηθισμένες μπαταρίες για την παροχή ρεύματος σε μικρές οικιακές συσκευές όπως ραδιόφωνα, walkman, κάμερες κ.λπ., η οποία δεν είναι μόνο ελαφριά σε βάρος, αλλά διαρκεί και για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Υλικό ανόδου μπαταρίας ιόντων λιθίου – τιτανικό λίθιο
Μπορεί να συνδυαστεί με μαγγανικό λίθιο, τριμερή υλικά ή φωσφορικό σίδηρο λιθίου και άλλα θετικά υλικά για να σχηματίσει δευτερεύουσες μπαταρίες ιόντων λιθίου 2,4 V ή 1,9 V.Επιπλέον, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως θετικό ηλεκτρόδιο για να σχηματίσει μια μπαταρία λιθίου 1,5 V με δευτερεύουσα μπαταρία αρνητικού ηλεκτροδίου μεταλλικού λιθίου ή κράματος λιθίου.
Λόγω της υψηλής ασφάλειας, της υψηλής σταθερότητας, της μακροζωίας και των πράσινων χαρακτηριστικών του τιτανικού λιθίου.Μπορεί να προβλεφθεί ότι το υλικό τιτανικού λιθίου θα γίνει το υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου μιας νέας γενιάς μπαταριών ιόντων λιθίου σε 2-3 χρόνια και θα χρησιμοποιηθεί ευρέως σε νέα οχήματα με κινητήρα, ηλεκτρικές μοτοσικλέτες και σε εκείνα που απαιτούν υψηλή ασφάλεια, υψηλή σταθερότητα και μεγάλο κύκλο.πεδίο εφαρμογής.Η τάση λειτουργίας της μπαταρίας τιτανικού λιθίου είναι 2,4 V, η υψηλότερη τάση είναι 3,0 V και το ρεύμα φόρτισης είναι έως 2 C.
Σύνθεση μπαταρίας τιτανικού λιθίου
Θετικό ηλεκτρόδιο: φωσφορικό λίθιο σίδηρο, μαγγανικό λίθιο ή τριμερές υλικό, μαγγανικό λίθιο νικέλιο.
Αρνητικό ηλεκτρόδιο: υλικό τιτανικού λιθίου.
Φράγμα: Το τρέχον φράγμα μπαταρίας λιθίου με αρνητικό ηλεκτρόδιο άνθρακα.
Ηλεκτρολύτης: Ηλεκτρολύτης μπαταρίας λιθίου με αρνητικό ηλεκτρόδιο άνθρακα.
Θήκη μπαταρίας: Θήκη μπαταρίας λιθίου με αρνητικό ηλεκτρόδιο άνθρακα.
Τα πλεονεκτήματα των μπαταριών τιτανικού λιθίου: η επιλογή ηλεκτρικών οχημάτων για αντικατάσταση οχημάτων καυσίμου είναι η καλύτερη επιλογή για την επίλυση της αστικής περιβαλλοντικής ρύπανσης.Μεταξύ αυτών, οι μπαταρίες ισχύος ιόντων λιθίου έχουν προσελκύσει την προσοχή των ερευνητών.Προκειμένου να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις των ηλεκτρικών οχημάτων για ενσωματωμένες μπαταρίες ιόντων λιθίου, έρευνα και ανάπτυξη Τα αρνητικά υλικά με υψηλή ασφάλεια, καλή απόδοση και μακροζωία είναι τα καυτά σημεία και οι δυσκολίες του.
Τα εμπορικά αρνητικά ηλεκτρόδια μπαταριών ιόντων λιθίου χρησιμοποιούν κυρίως υλικά άνθρακα, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα στην εφαρμογή μπαταριών λιθίου που χρησιμοποιούν άνθρακα ως αρνητικό ηλεκτρόδιο:
1. Οι δενδρίτες λιθίου καθιζάνουν εύκολα κατά την υπερφόρτιση, με αποτέλεσμα βραχυκύκλωμα της μπαταρίας και επηρεάζοντας τη λειτουργία ασφαλείας της μπαταρίας λιθίου.
2. Είναι εύκολο να σχηματιστεί φιλμ SEI, με αποτέλεσμα χαμηλή αρχική ισχύ φόρτισης και εκφόρτισης και μεγάλη μη αναστρέψιμη χωρητικότητα.
3. Δηλαδή, η τάση πλατφόρμας των υλικών άνθρακα είναι χαμηλή (κοντά στο μεταλλικό λίθιο), και είναι εύκολο να προκληθεί η αποσύνθεση του ηλεκτρολύτη, η οποία θα επιφέρει κινδύνους για την ασφάλεια.
4. Στη διαδικασία εισαγωγής και εξαγωγής ιόντων λιθίου, ο όγκος αλλάζει πολύ και η σταθερότητα του κύκλου είναι κακή.
Σε σύγκριση με τα υλικά άνθρακα, το Li4Ti5012 τύπου σπινελίου έχει σημαντικά πλεονεκτήματα:
1. Είναι υλικό μηδενικής καταπόνησης και έχει καλή απόδοση κυκλοφορίας.
2. Η τάση εκφόρτισης είναι σταθερή και ο ηλεκτρολύτης δεν θα αποσυντεθεί, βελτιώνοντας την απόδοση ασφαλείας των μπαταριών λιθίου.
3. Σε σύγκριση με τα υλικά ανόδου άνθρακα, το τιτανικό λίθιο έχει υψηλό συντελεστή διάχυσης ιόντων λιθίου (2*10-8cm2/s) και μπορεί να φορτιστεί και να εκφορτιστεί με υψηλό ρυθμό.
4. Το δυναμικό του τιτανικού λιθίου είναι υψηλότερο από αυτό του καθαρού λιθίου μετάλλου και δεν είναι εύκολο να δημιουργηθούν δενδρίτες λιθίου, γεγονός που παρέχει τη βάση για τη διασφάλιση της ασφάλειας των μπαταριών λιθίου.
κύκλωμα συντήρησης
Αποτελείται από δύο τρανζίστορ εφέ πεδίου και ένα αποκλειστικό ενσωματωμένο μπλοκ συντήρησης S-8232.Ο σωλήνας ελέγχου υπερφόρτισης FET2 και ο σωλήνας ελέγχου υπερφόρτισης FET1 συνδέονται σε σειρά στο κύκλωμα και η τάση της μπαταρίας παρακολουθείται και ελέγχεται από το IC συντήρησης.Όταν η τάση της μπαταρίας αυξάνεται στα 4,2 V, ο σωλήνας συντήρησης υπερφόρτισης FET1 απενεργοποιείται και η φόρτιση τερματίζεται.Προκειμένου να αποφευχθεί η δυσλειτουργία, γενικά προστίθεται ένας πυκνωτής καθυστέρησης στο εξωτερικό κύκλωμα.Όταν η μπαταρία είναι σε κατάσταση αποφόρτισης, η τάση της μπαταρίας πέφτει στο 2,55.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-30-2023