jakie są zalety i wady akumulatorów litowo-jonowych?
2022.May
18
Bateria litowo-jonowa jest rodzajem baterii wtórnej, która wykorzystuje związek zawierający lit jako elektrodę dodatnią , i realizuje ładowanie i rozładowywanie poprzez ekstrakcję tam i z powrotem i wkładanie jonów litu między dodatnią i ujemną elektrodę akumulatora podczas procesu ładowania i rozładowywania. wnętrze akumulatora litowo-jonowego składa się głównie z elektrody dodatniej,, elektrody ujemnej,, elektrolitu i separatora.
Akumulatory litowo-jonowe działają głównie poprzez ruch jonów litu między dodatnią i ujemną elektrodą. podczas procesu ładowania i rozładowania, li+ interkaluje i deinterkaluje tam i z powrotem między dwiema elektrodami: podczas ładowania, li+ jest deinterkalowany z elektrody dodatniej , wstawionej do elektrody ujemnej przez elektrolit ,, a elektroda ujemna jest w stanie bogatym w lit; podczas rozładowania, jest odwrotnie.
Akumulatory litowo-jonowe mają wiele godnych uwagi cech, i ich Zalety są głównie następujące:
1 . wysokie napięcie: napięcie robocze pojedynczego akumulatora wynosi aż 3.7-3.8V (fosforan litowo-żelazowy ma 3.2V,, czyli 3 razy więcej niż akumulatory ni-cd i ni-mh.
2. duża energia właściwa: rzeczywista energia właściwa, którą można osiągnąć, wynosi około 555wh/kg,, to znaczy, materiał może osiągnąć pojemność właściwą ponad 150 mAh/g (3-4 razy większą niż ni -cd, 2-3 razy więcej niż ni-mh, blisko około 88% jego wartości teoretycznej.
3 . długi cykl życia: ogólnie może osiągnąć ponad 500 razy ,, nawet ponad 1000 razy ,, a fosforan litowo-żelazowy może osiągnąć 8000 razy . w przypadku urządzeń elektrycznych o niskim natężeniu prądu , usługa żywotność baterii podwoi konkurencyjność urządzeń elektrycznych.
4. dobre parametry bezpieczeństwa: brak zanieczyszczeń, brak efektu pamięci. jako poprzednik litowo-jonowy, bateria litowa jest podatna na zwarcia z powodu tworzenia się dendrytów,, co zmniejsza jej obszary zastosowania: litowo-jonowy nie zawiera kadmu , ołowiu , rtęci i innych pierwiastków zanieczyszczających środowisko; niektóre procesy (takie jak spiekanie Główną wadą baterii ni-cd , jest "efekt pamięci " ,, który poważnie ogranicza użycie baterii ,, ale litowo-jonowy nie ma ten problem w ogóle.
5 . małe samorozładowanie: wskaźnik samorozładowania w pełni naładowanego litowo-jonowego przechowywanego w temperaturze pokojowej przez 1 miesiąc wynosi około 2% ,, co jest znacznie niższe niż 25-30% ni-cd i 30- 35% Ni-MH.
Szybkie ładowanie 6.: ładowanie 1C przez 30 minut może osiągnąć ponad 80% pojemności nominalnej,, a akumulatory żelazowo-fosforanowe mogą osiągnąć 90% pojemności nominalnej w ciągu 10 minut.
7 . temperatura pracy: temperatura pracy wynosi -25 ~ 45 ° C . z poprawą elektrolitu i elektrody dodatniej , oczekuje się, że wzrośnie do -40 ~ 70 ° c .
Baterie litowo-jonowe też mają niedociągnięcia , głównie w następujących aspektach:
1. starzenie się: w przeciwieństwie do innych akumulatorów, pojemność akumulatorów litowo-jonowych będzie powoli spadać,, co jest związane z liczbą zastosowań i temperaturą. to zjawisko rozpadu można wyrazić jako zmniejszenie pojemność lub wzrost rezystancji wewnętrznej., ponieważ jest związany z temperaturą, łatwiej jest odzwierciedlić w produktach elektronicznych o wysokim prądzie roboczym. zastąpienie grafitu tytanianem litu wydaje się wydłużać żywotność.
2. współczynnik odzysku: około 1% nowych produktów z fabryki musi zostać poddanych recyklingowi z różnych powodów.
3. nietolerancja przeładowania: po przeładowaniu, nadmiernie osadzone jony litu zostaną na stałe utrwalone w sieci i nie mogą zostać uwolnione,, co może prowadzić do skrócenia żywotności baterii.
4. nietolerancja nadmiernego rozładowania: podczas nadmiernego rozładowania, elektroda deinterkaluje zbyt dużo jonów litu,, co może spowodować zapadnięcie się sieci,, skracając w ten sposób żywotność.
w ostatnich latach, zakres zastosowań akumulatorów litowo-jonowych stał się coraz szerszy. baterie litowe są szeroko stosowane w systemach zasilania w energię, takich jak wodne, elektrownie przeciwpożarowe, wiatrowe i słoneczne,, a także elektronarzędzia, rowery elektryczne, motocykle elektryczne, pojazdy elektryczne, sprzęt wojskowy, lotnictwo i inne dziedziny. obecnie, baterie litowe są stopniowo rozszerzane na rowery elektryczne, pojazdy elektryczne i inne dziedziny.