Litija jonu enerģijas akumulatora darbības principa un īpašību sīks skaidrojums

Jun 29, 2021

Atstāj ziņu

Pašlaik litija jonu barošanas baterijas ir nomainījušas tradicionālās baterijas mobilajos tālruņos, portatīvajos datoros, videokamerās un kamerās. Lieljaudas litija jonu akumulatori ir izmēģināti elektriskajos transportlīdzekļos un kļūs par vienu no galvenajiem elektrotransportlīdzekļu enerģijas avotiem 21. gadsimtā. Tie ir izmantoti mākslīgajiem satelītiem, kosmiskajā aviācijā un enerģijas uzkrāšanā.


Litija jonu akumulatora darbības princips


Litija jonu akumulatora darbības princips ir tāds, ka, uzlādējot akumulatoru, litijs pozitīvajā elektroda materiālā izdalās, iziet cauri diafragmai un nonāk negatīvajā elektroda grafītā; kad akumulators ir izlādēts, litija joni tiek atdalīti no negatīvā elektroda grafīta un caur diafragmu pāriet atpakaļ uz pozitīvo elektrodu materiālu. . Ar uzlādes un izlādes gaitu litija joni tiek nepārtraukti ievietoti un ekstrahēti no pozitīvā elektroda un negatīvā elektroda.


Litija jonu enerģijas akumulatora īpašības


Augstsprieguma


Litija jonu jaudas bateriju spriegums ir trīs reizes lielāks nekā niķeļa-kadmija baterijām un niķeļa-ūdeņraža baterijām, un gandrīz divreiz lielāks nekā svina-skābes baterijām. Tas ir arī svarīgs iemesls, kāpēc litija jonu jaudas baterijām ir lielāka enerģija. Tāpēc, veidojot enerģijas akumulatoru ar tādu pašu spriegumu, sērijveidā izmantoto litija jonu jaudas bateriju skaits būs daudz mazāks nekā svina-skābes baterijām un niķeļa-ūdeņraža baterijām.


viegls svars


Īpatnējā enerģija ir pat 150Wh/kg, kas ir 2 reizes lielāka par Ni-MH baterijām un 4 reizes lielāka par svina-skābes baterijām, tāpēc svars ir viena trešdaļa līdz viena ceturtā daļa svina-skābes bateriju ar tādu pašu enerģiju. Raugoties no šīs perspektīvas, litija bateriju patēriņš Ir mazāk resursu, un, tā kā litija manganāta baterijās izmantoto elementu rezerves ir salīdzinoši lielas, svina-skābes un niķeļa-metāla hidrīda bateriju cena var vēl vairāk palielināties, un litija bateriju izmaksas tiks vēl vairāk samazinātas.


ilgs kalpošanas laiks


Ciklu skaits var sasniegt 1000 ~ 3000 reizes. Pamatojoties uz 70% ietilpības saglabāšanu, 100% uzlādes un izlādes ciklu skaits var sasniegt vairāk nekā 200 reizes, kalpošanas laiks var sasniegt 5-8 gadus, un kalpošanas laiks ir aptuveni divas līdz trīs reizes lielāks par svina-skābes bateriju kalpošanas laiku. Līdz ar tehnoloģisko inovāciju un aprīkojuma uzlabošanu akumulatora darbības laiks būs ilgāks un izmaksu veiktspēja būs lielāka un augstāka.


Zems pašizlādes līmenis: mazāk nekā 5% mēnesī.


Dažādiem


Zemas temperatūras veiktspēja ir laba. Litija jonu barošanas baterijas var darboties no -40°C līdz +55°C, savukārt ūdens baterijas (piemēram, svina-skābes baterijas un niķeļa-ūdeņraža baterijas) zemā temperatūrā ievērojami samazinās veiktspēju elektrolītu plūstamības pasliktināšanās dēļ.


nav atmiņas


Pirms katras uzlādes nav nepieciešams izlādēties, piemēram, niķeļa-kadmija baterijas un niķeļa-metāla hidrīda baterijas, un tās var uzlādēt jebkurā laikā un vietā. Akumulatora uzlādes un izlādes dziļums maz ietekmē akumulatora kalpošanas laiku. To var pilnībā uzlādēt un pilnībā izlādēt. Mūsu cikla tests ir pilnībā uzlādēts un pilnībā izlādēts.


ir īpaši piemērots enerģijas akumulatoriem


Papildus litija jonu akumulatoru augstspriegumam, jo litija jonu enerģijas bateriju bloka aizsardzības plāksne var uzraudzīt katru akumulatoru ar augstu precizitāti, zemu enerģijas patēriņu un inteliģentu pārvaldību, tam ir perfekta pārlādēšana, pārlādēšana, temperatūra, pārspriegums, īssavienojuma aizsardzība, bloķēšanas pašatjaunošanās funkcija un uzticama izlīdzināšanas uzlādes funkcija ievērojami pagarina akumulatora kalpošanas laiku. Tomēr cita veida akumulatori (piemēram, svina-skābes akumulatori) lietošanas laikā ir pakļauti akumulatora pārlādēšanas un pārlādēšanas problēmām akumulatora konsistences un lādētāja problēmu dēļ (dažādu iemeslu dēļ, piemēram, izmaksu dēļ svina-skābes akumulators nevar būt Katrs atsevišķs akumulators tiek uzraudzīts un aizsargāts).


nav piesārņojuma


Litija jonu jaudas baterijās nav toksisku vielu, tāpēc tās sauc par "zaļajām baterijām", un tās atbalsta valsts. Tā kā svina-skābes baterijas un kadmija-niķeļa baterijas satur kaitīgas vielas, piemēram, svinu un kadmiju, valsts neizbēgami stiprinās uzraudzību un pārvaldību (eksporta nodokļa atlaižu atcelšana svina-skābes baterijām, svina-skābes nodokļu palielināšana un ierobežojumi svina-skābes elektrisko velosipēdu eksportam). Pieaugs arī izmaksas. Lai gan litija baterijas nepiesārņo, tās tiek ņemtas vērā no resursu saglabāšanas viedokļa. Jāņem vērā arī litija jonu enerģijas bateriju pārstrāde, pārstrādes drošība un pārstrādes izmaksas.


Drošības riski


Pateicoties litija jonu spēka bateriju augstajai enerģijai un sliktajām materiālu stabilitātei, litija baterijas ir pakļautas drošības problēmām. 2013. gadā pasaulē labi zināmie mobilo tālruņu un klēpjdatoru akumulatoru ražotāji (pozitīvais elektrodu materiāls ir litija kobalta oksīds un ternārie materiāli), Japānas Sanyo, Sony un citi uzņēmumi Ir nepieciešams, lai akumulatora eksplozijas ātrums tiktu kontrolēts zem 40 ppb (daļas uz miljardu). Vietējiem uzņēmumiem ir labi sasniegt ppm (daļas uz miljonu) līmeni, un enerģijas akumulatora jauda ir augstāka nekā mobilā tālruņa akumulatoram. Vairāk nekā simts reizes, tāpēc litija bateriju drošības prasības ir ārkārtīgi augstas. Lai gan litija kobalta oksīda baterijām un ternāru materiālu baterijām ir vieglāka svara un mazāka izmēra priekšrocības, tās nav piemērotas spēka baterijām, ko izmantot elektromobiļos. Litija jonu akumulators no jaukta kristāla litija manganāta un litija dzelzs fosfāta ir visdaudzsološākais litija jonu enerģijas akumulators.


augsta cena


Litija jonu barošanas akumulatora ar tādu pašu spriegumu un tādu pašu jaudu cena ir 3-4 reizes lielāka par svina-skābes cenu. Paplašinoties litija jonu enerģijas akumulatoru tirgum, samazinot izmaksas, uzlabosies veiktspēja un palielinoties svina-skābes akumulatoru cenai, litija jonu enerģijas akumulatoru izmaksu efektivitāte, visticamāk, pārsniegs svina-skābes bateriju izmaksu lietderību.