Что такое литий-ионный аккумулятор?

Литий-ионная батарея - это батарея, в которой в качестве катода используется металлический литий или литиевый сплав, а также раствор неводного электролита. Из-за своего химического характера металлический литий очень жив, он предъявляет высокие требования к среде обработки, хранения и использования. Итак, литий-ионный аккумулятор давно не использовался. С развитием науки и техники литий-ионные батареи стали основным направлением деятельности.

Литиевые батареи можно условно разделить на две категории: литий-металлические батареи и литий-ионные батареи. Литий-ионный аккумулятор не содержит металлического лития и может заряжаться.

Это сокращение от литий-ионных аккумуляторов, литий-ионных аккумуляторов как нового типа в настоящее время Аккумуляторная батарея для энергии постепенно заменяет традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы.

Литий-ионные аккумуляторы от SONY из Японии в 1990 году - первая удачная разработка. Он предназначен для помещения образовавшегося в катод иона лития углерода (нефтяного кокса и графита) (в традиционных литий-ионных батареях в качестве отрицательного элемента используется литий или литиевый сплав). В качестве анодных материалов обычно используется LixCoO2, также используются LixNiO2 и LixMnO4, электролит с LiPF6 + этиленкарбонат (EC) + диметилкарбонат (DMC).

2, нефтяной кокс и графит в качестве катодных материалов, нетоксичные и обильные ресурсы, литий-ионный встроенный углерод, преодолевает литий высокой активности, решает проблемы безопасности традиционной литиевой батареи, положительный LixCoO2 по зарядке и разрядке и Срок службы может достичь более высокого уровня, снизить стоимость, увеличить для комплексной работы литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы 21 века станут большим рынком сбыта.

3, уравнение заряда и разряда литий-ионной вторичной батареи для LiCoO2 + C = Li1-xCoO2 + LixC

Во-вторых, литий-ионный аккумулятор легко спутать со следующими двумя типами аккумуляторов:

(1): литий-ионные батареи для литий-металлического анода.

(2) литий-ионный аккумулятор: с использованием неводного органического жидкого электролита.

(3) литий-ионный полимерный аккумулятор: жидким органическим растворителем из полимерного геля или непосредственно с твердотельным электролитом. Литий-ионные аккумуляторы с графитовым катодом из углеродных материалов обычно.

Литий-ионный аккумулятор: вторичный аккумулятор (перезаряжаемые батареи), он в основном полагается на ионы лития, перемещающиеся между положительным и отрицательным полюсом. В процессе зарядки и разрядки Li + внедряется вперед и назад между двумя электродами и отключается: при зарядке Li + внедряется с анода, после анода - электролит, внедренный в катод в богатом литием состоянии; Разряд наоборот.

Литиевые батареи делятся на литиевые и литиево-ионные. Мобильные телефоны и ноутбуки - это литиево-ионные батареи, обычно называемые литиевыми батареями. Материалы, содержащие литиевые батареи, используемые в качестве электрода, являются представителем современных высокопроизводительных батарей. Но настоящая литиевая батарея из-за большого риска редко применяется в повседневных электронных продуктах.

Литий-ионные аккумуляторы от SONY из Японии в 1990 году - первая удачная разработка. Он предназначен для помещения образовавшегося в катод иона лития углерода (нефтяного кокса и графита) (в традиционных литий-ионных батареях в качестве отрицательного элемента используется литий или литиевый сплав). В качестве анодных материалов обычно используется LixCoO2, также используются LixNiO2 и LixMnO4, электролит с LiPF6 + этиленкарбонат (EC) + диметилкарбонат (DMC).

Нефтяной кокс и графит в качестве катодных материалов, нетоксичные и обильные ресурсы, литий-ионный углерод, встроенный в литий, преодолевает литий высокой активности, решает проблемы безопасности традиционной литиевой батареи, положительный LixCoO2 по производительности заряда и разряда и срок службы может достичь более высокого уровня, снизить стоимость, увеличить для комплексной работы литий-ионных батарей. Литий-ионные аккумуляторы 21 века станут большим рынком сбыта.

Уравнение заряда и разряда литий-ионной аккумуляторной батареи для LiCoO2 + C = Li1-xCoO2 + LixC [1]

«Литиевая батарея», это вид анодных материалов из литиевого металла или литиевого сплава, использование раствора электролита для воды. Литиевая батарея еще в 1912 году Гилбертом Н. Льюис выдвигается в этом исследовании. В 1970-х годах были выдвинуты проблемы с распространением ТБО и начались исследования литий-ионных аккумуляторов. Из-за того, что химический состав лития очень активен, обработка, хранение, использование металлического лития очень требовательны к окружающей среде. Итак, литиевая батарея давно не применяется. С развитием науки и техники литиевые батареи стали мейнстримом.

Литиевые батареи можно условно разделить на две категории: литиевые батареи и литиево-ионные батареи. Литий-ионный аккумулятор не содержит металлического лития и может заряжаться. Пятое поколение литиевых аккумуляторов было создано в 1996 году. Их безопасность, удельная емкость, скорость саморазряда и экономичность лучше, чем у литиево-ионных аккумуляторов. Из-за высокого предела технических требований в настоящее время только несколько стран производят литиевые батареи такого типа.

Самое раннее применение литий-ионных батарей в кардиостимуляторах. Скорость саморазряда литиевой батареи чрезвычайно низкая, преимущества разрядного напряжения плоские, что делает имплантацию кардиостимулятора в человеческом теле для длительной работы без подзарядки батарей. Литиевые батареи, как правило, имеют напряжение выше номинального 3,0 В, что больше подходит для питания интегральных схем. Батарейки из диоксида марганца широко используются в калькуляторах, цифровых фотоаппаратах, часах.

Чтобы развить более совершенные характеристики разновидностей, люди изучают различные материалы, чтобы создать беспрецедентный продукт.

Sony в 1992 году успешно разработала литий-ионные аккумуляторы. Его практическое применение, заставляет мобильный телефон, ноутбук, калькулятор переносить электронное оборудование такого типа, как меньший вес и объем.

Литий, атомный номер 3, атомный вес 6,941, это самый легкий из щелочных металлов. Чтобы повысить безопасность и повысить напряжение, ученые изобрели литиевые материалы, содержащие графит и кобальтовую кислоту, например, для хранения атомов лития. Молекулярная структура этих материалов, сформированная на нанометровом уровне небольшой сетки хранения, может использоваться для хранения атомов лития. Таким образом, даже если корпус батареи сломан, и кислород, также из-за слишком большого количества кислорода, попадет в эти небольшие хранилища, атомы лития не смогут избежать контакта с кислородным потоком.

Избыточный заряд сердечника литиевой батареи до напряжения выше 4,2 В начнет давать побочные эффекты. Чем выше давление, тем выше риск. Напряжение литиевых батарей выше, чем 4,2 В, анодные материалы в пределах менее половины количества оставшихся атомов лития, хранилище обычно ломаются в это время, позволяя емкости батареи производить постоянное снижение. Если продолжать зарядку, из-за того, что катод был заполнен атомами лития, последующие материалы анода из металлического лития накапливаются на поверхности. Эти атомы лития от иона лития к поверхности катода растут в направлении дендритного кристалла. Кристалл металлического лития через диафрагменную бумагу создает отрицательное короткое замыкание. Иногда в батареях с коротким замыканием перед первым взрывом это связано с тем, что в процессе перезаряда материалы электролита могут вызвать газовое растрескивание, например, сломать корпус батареи или взорвать клапан давления, что приведет к проникновению кислорода и накоплению в атомах лития. на поверхности катодной реакции, затем взорвался.

Таким образом, литиевые батареи, не забудьте установить верхний предел напряжения, могут одновременно с временем автономной работы, емкостью и безопасностью. Идеальное максимальное напряжение зарядки 4,2 литиевых батарей, напряжение разряда, будет нижним пределом. Когда напряжение аккумуляторов ниже 2,4 В, часть материала начнет разрушаться. И поскольку саморазряд батареи, тем больше, чем дольше напряжение низкое, поэтому разряжать, когда лучше не было 2,4 Разряда литиевой батареи с 3,0 В до 2,4 В в течение этого периода, высвобождение энергии составляло только около 3% емкости аккумулятора. Таким образом, идеальное значение напряжения отключения разряда составляет 3,0 В. Зарядка и разрядка могут потребоваться в дополнение к ограничению напряжения и тока. Когда сила тока слишком велика, ионы лития, попадая в магазин, собираются на поверхности материала.

После того, как эти литий-ионные электроны получат электроны, они могут вызвать кристаллизацию атомов лития на поверхности материала, что аналогично перезаряду и вызывает риск. Как только корпус батареи сломается, он взорвется. Следовательно, защита литий-ионных батарей должна включать как минимум: верхний предел зарядного напряжения, нижний предел разрядного напряжения и верхний предел тока. Вообще говоря, в литий-ионном аккумуляторном блоке есть часть защитной платы, помимо ядра батареи, плата в основном предназначена для защиты всех трех частей. Однако этого явно недостаточно. Взрыв литий-ионных аккумуляторов часто случается во всем мире. Чтобы обеспечить безопасность аккумуляторной системы, необходимо провести более тщательный анализ причины взрыва.

Страница содержит содержимое машинного перевода.