В чем преимущества литий-ионных аккумуляторов?

А. Высокая плотность энергии

Вес литий-ионной батареи вдвое меньше, чем у никель-кадмиевой или никель-водородной батареи той же емкости, а ее объем составляет 40-50% никель-кадмиевых и 20-30% никель-водородных.

Б. Высокое напряжение

Литий-ионный аккумуляторный элемент работает при напряжении 3,7 В (в среднем), что эквивалентно трем последовательно соединенным никель-кадмиевым или никель-водородным аккумуляторным батареям.

C. Нет загрязнения

Литий-ионные батареи не содержат вредных металлических веществ, таких как кадмий, свинец и ртуть.

D. Без металлического лития

Литий-ионные батареи не содержат металлического лития и, таким образом, не подпадают под ограничения, налагаемые самолетами на запрещение перевозки литиевых батарей в пассажирских самолетах.

E. Жизнь с большим циклом

В нормальных условиях цикл зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора может превышать 500 раз.

F. Без эффекта памяти

Эффект памяти относится к явлению, когда емкость батареи уменьшается во время цикла зарядки и разрядки никель-кадмиевой батареи. Литий-ионные батареи не имеют этого эффекта.

G. Быстрая зарядка

Зарядное устройство постоянного тока и постоянного напряжения с номинальным напряжением 4,2 В можно использовать для полной зарядки литий-ионного аккумулятора за один-два часа.

Основные преимущества литий-ионных аккумуляторов:

1. Коэффициент энергии относительно высокий. Благодаря высокой плотности накопленной энергии он достиг 460-600 Втч / кг, что примерно в 6-7 раз больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов;

2. Длительный срок службы, срок службы может достигать более 6 лет, литий-фосфат железа в качестве положительной батареи с зарядкой и разрядкой 1CDOD, есть записи, которые можно использовать 10 000 раз;

3. Номинальное напряжение высокое (единичное рабочее напряжение составляет 3,7 В или 3,2 В), что равно последовательному напряжению 3 никель-кадмиевых или никель-водородных аккумуляторных батарей, что удобно для формирования аккумуляторного блока питания;

4. Обладая высокой несущей способностью, литий-железо-фосфатный литий-ионный аккумулятор для электромобилей может достигать емкости заряда и разряда 15-30 ° C, что позволяет легко начать ускорение высокой интенсивности;

5. Скорость саморазряда очень низкая, что является одним из самых выдающихся преимуществ батареи, в настоящее время обычно может достигать 1% в месяц, менее 1/20 никель-водородной батареи;

6. Легкий, вес такого же объема составляет около 1 / 5-6 свинцово-кислотных продуктов;

7. Высокая температура и низкая адаптивность, можно использовать в среде -20 ° C -60 ° C, после процесса обработки можно использовать в среде -45 ° C;

8. Экологичность и защита окружающей среды, независимо от того, производятся ли они, используются или утилизируются, они не содержат токсичных и вредных элементов тяжелых металлов и веществ, таких как свинец, ртуть и кадмий.

9. Производство практически не потребляет воду, что очень выгодно для Китая, которому не хватает воды.

Литий-ионные батареи обладают высокой плотностью энергии и высоким средним выходным напряжением. Саморазряд - небольшая, хорошая батарея, менее 2% в месяц (восстанавливаемая). Нет эффекта памяти. Диапазон рабочих температур составляет от -20 ° C до 60 ° C. Отличные рабочие характеристики, быстрая зарядка и разрядка, эффективность зарядки до 100% и высокая выходная мощность. долгоиграющий. Он не содержит токсичных или опасных веществ и называется зеленой батареей.

«Литиевая батарея» - это тип батареи, в которой в качестве материала отрицательного электрода используется металлический литий или литиевый сплав, а также используется неводный раствор электролита. Литий-металлические батареи были впервые предложены и изучены Гилбертом Н. Льюисом в 1912 году. В 1970-х годах М.С. Уиттингем предложил и начал исследования литий-ионных батарей. Из-за очень активных химических свойств металлического лития обработка, хранение и использование металлического лития очень требовательны к окружающей среде. Поэтому литиевые батареи давно не использовались. С развитием науки и техники литиевые батареи стали мейнстримом.

Литиевые батареи можно условно разделить на две категории: литий-металлические батареи и литий-ионные батареи. Литий-ионные батареи не содержат металлического лития и являются перезаряжаемыми. Литий-металлический аккумулятор пятого поколения для аккумуляторных батарей появился на свет в 1996 году, и его безопасность, удельная емкость, скорость саморазряда и соотношение цены и качества лучше, чем у литий-ионных аккумуляторов. Из-за собственных высоких технических требований только несколько компаний в стране производят такие литий-металлические батареи.

Литиевые батареи впервые были использованы в кардиостимуляторах. Литиевая батарея имеет очень низкую скорость саморазряда и постоянное напряжение разряда, поэтому кардиостимулятор, имплантированный в человеческое тело, может работать в течение длительного времени без подзарядки. Литиевые батареи обычно имеют номинальное напряжение выше 3,0 В, что делает их более подходящими для использования в качестве источников питания интегральных схем. Батареи из диоксида марганца широко используются в калькуляторах, цифровых фотоаппаратах и часах.

Чтобы создать более совершенные сорта, были изучены различные материалы, чтобы создать беспрецедентный продукт.

В 1992 году Sony успешно разработала литий-ионные аккумуляторы. Его практичность значительно уменьшила вес и объем портативных электронных устройств, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и калькуляторы.

1. В 1970-х годах компания Exxon MS Whittingham использовала сульфид титана в качестве материала положительного электрода и металлический литий в качестве материала отрицательного электрода для изготовления первой литиевой батареи.

2. В 1980 году Дж. Гуденаф обнаружил, что кобальтат лития можно использовать в качестве материала положительного электрода для литий-ионных батарей.

3. В 1982 году Р.Р.Гарвал и Дж.Рселман из Технологического института Иллинойса обнаружили, что ионы лития обладают свойством встраиваться в графит. Этот процесс быстрый и обратимый. В то же время литиевая батарея, сделанная из металлического лития, привлекла большое внимание, поэтому люди пытались создать перезаряжаемую батарею, используя характеристики встроенного литий-ионного графита. Первый доступный литий-ионный графитовый электрод был успешно произведен Bell Labs.

4. В 1983 г. М. Теккерей и Дж. Гуденаф обнаружили, что марганцевая шпинель является прекрасным катодным материалом с низкой стоимостью, стабильностью, отличной проводимостью и литиеводействующими свойствами. Температура разложения высока, а степень окисления намного ниже, чем у кобальтата лития. Даже при коротком замыкании или перезарядке можно избежать риска возгорания и взрыва.

5. В 1989 г. А. Мантирам и Дж. Гуденаф обнаружили, что положительный электрод с полимерным анионом будет производить более высокое напряжение.

6. В 1991 году Sony выпустила первый коммерческий литий-ионный аккумулятор. Впоследствии литий-ионные батареи произвели революцию в потребительской электронике.

7. В 1996 году Пади и Гуденаф обнаружили, что фосфаты со структурой оливина, такие как фосфат лития-железа (LiFePO4), превосходят традиционные катодные материалы и стали основными катодными материалами.

В связи с широким распространением цифровых продуктов, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и т. Д., Литий-ионные батареи широко используются в таких продуктах с отличными характеристиками и постепенно развиваются в других продуктах. В 1998 году Тяньцзиньский научно-исследовательский институт энергетики начал промышленное производство литий-ионных батарей. Обычно литий-ионные батареи называют литиевыми батареями, но эти две батареи не одно и то же. Литий-ионные батареи стали мейнстримом.

Страница содержит содержимое машинного перевода.