Глубокая интерпретация происхождения и перспектив развития литий-ионных аккумуляторов

Литиевые батареи - это новые высокоэнергетические батареи, разработанные в 20 веке. Их можно понимать как батареи, содержащие литиевые элементы (включая металлический литий, литиевые сплавы, ионы лития и литиевые полимеры). Можно разделить на литий-металлические батареи (очень мало производства и использования) и литий-ионные батареи (сейчас используются в больших количествах). Благодаря своим преимуществам, таким как высокая энергия, высокое напряжение батареи, широкий диапазон рабочих температур и длительный срок хранения, он широко использовался в небольшой военной и гражданской бытовой технике, такой как мобильные телефоны, портативные компьютеры, фотоаппараты и фотоаппараты, а также частично заменил традиционные батарейки.

Происхождение и развитие литий-ионных аккумуляторов

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

В 1980 году Дж. Гуденаф обнаружил, что литий-кобальт может использоваться в качестве катодного материала для литий-ионных батарей.

Р. Агарвал и Дж. Р. Селман из Технологического института Иллинойса в 982 году обнаружили, что ионы лития обладают характеристиками встроенного графита. Этот процесс быстрый и обратимый. В то же время литиевые батареи, изготовленные из металлического лития, получили большое внимание из-за их опасности для безопасности. Поэтому люди пытаются использовать характеристики литий-ионных аккумуляторов, встроенных в графит, для создания аккумуляторов. Первый доступный литий-ионный графитовый электрод был успешно произведен в лабораториях Bell Labs.

В 1983 г. М. Теккерей, Дж. Гуденаф и другие обнаружили, что марганцевая шпинель является прекрасным положительным материалом с низкой ценой, стабильностью и отличной проводимостью и литиевой проводимостью. Его температура разложения высока, а степень окисления намного ниже, чем у кобальта лития. Даже при коротком замыкании и перезарядке можно избежать опасности возгорания и взрыва.

В 1989 году А. Мантирам и Дж. Гуденаф обнаружили, что положительный электрод, в котором используются полимерные анионы, генерирует более высокое напряжение.

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

В 1996 году Пади и Гуденаф обнаружили, что фосфаты со структурой оливина, такие как фосфат лития-железа (LiFePO4), более предпочтительны, чем традиционные положительные материалы, и поэтому в настоящее время стали основными положительными материалами.

Литий-ионные аккумуляторы разработаны на основе литиевых аккумуляторов. Поэтому, прежде чем вводить литий-ионные аккумуляторы, представьте литиевые батареи. Например, батарейки-пуговицы относятся к литиевым батареям. Материал положительного электрода литиевой батареи - диоксид марганца или тионилхлорид, а отрицательный электрод - литий. После сборки аккумулятора аккумулятор находится под напряжением и его не нужно заряжать. Батареи этого типа также можно заряжать, но производительность цикла оставляет желать лучшего. Во время цикла зарядки и разрядки дендриты лития легко образуются, что приводит к короткому замыканию в аккумуляторе, поэтому аккумулятор обычно не заряжается.

Позже японская корпорация Sony изобрела литиевую батарею с углеродным материалом в качестве отрицательного электрода и литиевым соединением в качестве положительного электрода. Во время процесса зарядки и разрядки металлического лития не существует, есть только ионы лития, которые являются литий-ионными батареями.

В начале 1990-х годов японская корпорация Sony Energy Development и канадская компания Moli Energy независимо друг от друга разработали новый тип литий-ионной батареи, которая не только имеет хорошие характеристики, но и не загрязняет окружающую среду. В связи с быстрым развитием информационных технологий, ручного оборудования и электромобилей потребность в высокоэффективных источниках питания резко возросла, и литиевые батареи стали одной из самых быстрорастущих областей.

Строение и принцип действия литий-ионной батареи

Основной состав литий-ионных аккумуляторов:

(1) Положительно-активные вещества в основном относятся к литий-кобальтовой кислоте, литиево-марганцевой кислоте, литиево-железо-фосфатному, литиево-никелевой кислоте, литий-никель-кобальт-марганцевой кислоте и т. Д. В проводящей жидкости для закрепления обычно используется алюминиевая фольга толщиной 10-20 микрон ;

(2) Divisor - специальная пластиковая пленка, которая пропускает ионы лития, но является изолятором электронов. В настоящее время существует два типа ПЭ и ПП и их комбинации. Существует также класс неорганической твердой диафрагмы, такой как покрытие диафрагмы из оксида алюминия, представляет собой неорганическую твердую диафрагму;

(3) Отрицательно-активные вещества в основном относятся к графиту, титанату лития или углеродным материалам, подобным структурам графита. В проводящих жидкостях обычно используется медная фольга толщиной 7-15 микрон;

(4) Электролиты - обычно органические системы, такие как карбонизированные растворители, растворяющие гексафторфосфат лития, и некоторые полимерные батареи, использующие гелеобразные электролиты;

(5) Корпус батареи в основном делится на твердый корпус (стальной корпус, алюминиевый корпус, никелированный железный корпус и т. Д.) И мягкий корпус (алюминиевая пластиковая пленка) двух видов.

Когда батарея заряжена, ионы лития деинтеркалируются с положительного электрода и внедряются в отрицательный электрод, и наоборот при разрядке. Это требует, чтобы электрод был в состоянии литиевой вставки перед сборкой. Обычно в качестве положительного электрода выбирают оксид переходного металла с интеркалированием лития, имеющий потенциал более 3 В и стабильный на воздухе, такой как LiCoO2, LiNiO2 и LiMn2O4.

Материалы, используемые в качестве отрицательных полюсов, выбирают внедренные соединения лития с потенциалами, максимально близкими к потенциалам лития, такие как различные углеродные материалы, включая природный графит, синтетический графит, углеродное волокно, угольные гранулы промежуточной фазы и т. Д., А также оксиды металлов. Включая SnO, SnO2, оксид соединения олова SnBxPyoz (x = 0,4 ~ 0,6, Y = 0,6 ~ 0,4, Z = (2 +3 X +5 Y) / 2) и т. Д.

В электролите используется смешанная система растворителей с алкилкарбонатами, такими как винилкарбонат LiPF6 (EC), пропиленкарбонат (PC) и диэтилкарбонат с низкой вязкостью (DEC).

В диафрагме используются микропористые полиеновые мембраны, такие как PE, PP или их композитные мембраны. В частности, трехслойная диафрагма из полипропилена / полиэтилена / полипропилена не только имеет низкую температуру плавления, но также обладает высокой устойчивостью к проколам и играет роль тепловой защиты.

Корпус выполнен из стали или алюминия, а крышка в сборе выполняет функцию взрывозащищенного отключения электроэнергии.

Основные принципы работы

Когда батарея заряжена, соединение лития, содержащее положительный электрод, удаляется из иона лития, и ион лития перемещается через электролит к отрицательному электроду. Отрицательный углеродный материал имеет слоистую структуру. В нем много микропор. Ион лития, который достигает отрицательного электрода, внедряется в микропоры углеродного слоя. Чем больше встроено ионов лития, тем выше зарядная емкость.

Когда батарея разряжена (то есть, когда мы используем батарею), ион лития, внедренный в отрицательный углеродный слой, высвобождается, и он возвращается к положительному полюсу. Чем больше ионов лития возвращается к положительному полюсу, тем выше разрядная емкость. То, что мы обычно называем емкостью аккумулятора, относится к разрядной емкости.

В процессе зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора ионы лития находятся в состоянии движения от положительного полюса → отрицательного полюса → положительного полюса. Это похоже на кресло-качалку. Концы кресла-качалки являются полюсами батареи, а ионы лития движутся вперед и назад на концах кресла-качалки. Поэтому литий-ионные батареи еще называют батареями-качалками.

Механизм зарядки и разрядки

Процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов делится на два этапа: фаза зарядки постоянным током и фаза зарядки постоянного тока с понижением напряжения.

Чрезмерный заряд и разряд литий-ионных батарей может привести к необратимому повреждению положительного и отрицательного полюсов. Чрезмерный разряд приводит к коллапсу структуры отрицательного углеродного слоя, и коллапс приведет к тому, что ионы лития не будут вставлены во время процесса зарядки; Чрезмерная зарядка позволяет слишком большому количеству ионов лития встраиваться в отрицательную углеродную структуру, в результате чего некоторые из этих ионов лития больше не выделяются.

Литий-ионные аккумуляторы поддерживают лучший режим зарядки и разрядки при мелком заполнении и мелководье. Как правило, 60% DOD в 2-4 раза превышает циклический срок службы в условиях 100% DOD.

Основные показатели эффективности литий-ионного аккумулятора

Емкость батареи

Емкость аккумулятора делится на номинальную и фактическую. Номинальная емкость батареи относится к количеству электричества, которое батарея должна обеспечивать при температуре окружающей среды 20 ° C ± 5 ° C со скоростью 5 ч до напряжения завершения, выраженного в C5. Фактическая емкость батареи относится к фактическому количеству электроэнергии, выделяемой батареей при определенных условиях разряда. В основном это зависит от степени разряда и температуры (так что, строго говоря, емкость аккумулятора должна указывать на условия зарядки и разрядки).

Емкость: мАч, Ач (1Ач = 1000 мАч).

Внутреннее сопротивление батарей

Внутреннее сопротивление батареи - это сопротивление, при котором ток проходит через внутреннюю часть батареи, когда батарея работает. Есть две части омического сопротивления и поляризованного внутреннего сопротивления. Большое значение внутреннего сопротивления батареи приведет к снижению напряжения разряда батареи и сокращению времени разряда. На внутреннее сопротивление в основном влияют материалы батареи, производственные процессы, структура батареи и другие факторы. Внутреннее сопротивление - важный параметр для измерения производительности батареи.

Напряжение

Напряжение холостого хода относится к разности потенциалов между положительным и отрицательным полюсами батареи, когда в цепи в нерабочем состоянии отсутствует ток. В нормальных условиях напряжение холостого хода после того, как литий-ионный аккумулятор полностью заряжен электричеством, составляет примерно от 4,1 до 4,2 В, а напряжение холостого хода после разряда составляет примерно 3,0 В. Путем определения напряжения холостого хода аккумулятора определяется состояние о заряде аккумулятора можно судить.

Рабочее напряжение, также известное как конечное напряжение, относится к разности потенциалов между положительным и отрицательным полюсами батареи, когда батарея работает, то есть когда в цепи протекает ток. В рабочем состоянии разряда батареи, когда ток течет через батарею, нет необходимости преодолевать сопротивление, вызванное внутренним сопротивлением батареи, поэтому рабочее напряжение всегда ниже, чем напряжение холостого хода, и верно обратное при зарядке. Рабочее напряжение разряда литий-ионных аккумуляторов составляет около 3,6 В.

Время разгрузки платформы

Время разрядки платформы означает время разрядки до определенного напряжения, когда аккумулятор полностью заряжен. Например, время платформы разряда определенной тройной батареи измеряется на уровне 3,6 В, а напряжение фиксируется на уровне 4,2 В, а зарядный ток прекращает зарядку, когда он составляет менее 0,02 ° C, что является полным электричеством, а затем откладывается. в течение 10 минут. Время разряда при любом значении тока разряда до 3,6 В - это время разряда платформы под током.

Поскольку некоторые приборы, использующие литий-ионные батареи, имеют требования к рабочему напряжению, если оно ниже требуемого, они не смогут работать. Таким образом, разгрузочная платформа является одним из важных стандартов для измерения производительности аккумулятора.

Коэффициент заряда и разряда

Скорость саморазряда, также известная как способность удержания заряда, относится к способности батареи сохранять свою емкость при определенных условиях, когда батарея находится в разомкнутом состоянии. В основном влияет производственный процесс, материалы, условия хранения и другие факторы аккумуляторной батареи. Это важный параметр для измерения производительности батареи.

Скорость саморазряда

Скорость саморазряда, также известная как удерживающая способность заряда, относится к удерживающей способности аккумулятора при определенных условиях в условиях разомкнутой цепи. На это в основном влияет производственный процесс, материалы, условия хранения и другие факторы, связанные с аккумулятором. Это важный параметр для измерения производительности аккумулятора.

Эффективность

Эффективность зарядки - это мера степени, в которой электрическая энергия, потребляемая аккумулятором во время зарядки, преобразуется в химическую энергию, которую аккумулятор может хранить. В основном зависит от процесса зарядки аккумулятора, формулы и температуры рабочей среды аккумулятора: чем выше общая температура окружающей среды, тем ниже эффективность зарядки.

Эффективность разряда означает отношение фактического заряда, выделяемого при разряде, к напряжению на клеммах и номинальной емкости аккумулятора при определенных условиях разряда. На него в основном влияют такие факторы, как скорость разряда, температура окружающей среды и внутреннее сопротивление. В нормальных условиях скорость разряда Чем выше эффективность разряда, тем ниже эффективность разряда. Чем ниже температура, тем ниже эффективность разряда.

Цикл жизни

Срок службы батареи относится к числу периодов заряда и разряда, которые выдерживает батарея при определенной системе зарядки и разрядки, когда емкость батареи падает до определенного заданного значения. Литий-ионные батареи Согласно требованиям GB уровень сохранения емкости после 500 циклов батареи в условиях 1С составляет более 60%.

Основная классификация литий-ионных батарей

(1) В зависимости от материала электролита, используемого в литиевых батареях, литиевые батареи можно разделить на жидкие литиевые батареи (сокращенно LIB) и полимерные литиевые батареи (полимерлитиевые батареи, сокращенно LIP).

(2) По способу зарядки их можно разделить на две категории: неперезаряжаемые и перезаряжаемые.

(3) Типы литиевых батарей: квадратные литиевые (например, обычно используемые батареи для мобильных телефонов) и столбчатые (например, 18650, 18500);

(4) Аутсорсинговые материалы для литиевых батарей: литиевая батарея с алюминиевым корпусом, литиевая батарея со стальным корпусом, батарея с мягким корпусом;

(5) Литиевые батареи делятся из материалов положительных и отрицательных электродов (добавки): литий-кобальтовые (LiCoO2) батареи, литий-марганцевые (LiMn2O4), литиево-фосфатные батареи и одноразовые литиево-марганцевые батареи.

Полимерная литиевая батарея

Положительные и отрицательные материалы, используемые в полимерных литиевых батареях, такие же, как и жидкие литиевые, и принцип работы батареи в основном такой же. Их главное отличие заключается в разнице в электролитах. В литиевых батареях используются жидкие электролиты, а в литиевых полимерных батареях используются твердые полимерные электролиты. Этот полимер может быть «сухим» или «коллоидным». В настоящее время используется большинство полимерных коллоидных электролитов.

Полимерные литиевые батареи можно разделить на три категории:

1, литиевая батарея с твердым полимерным электролитом. Электролит представляет собой смесь полимера и соли. Ионная проводимость этой батареи при комнатной температуре низкая и подходит для использования при высоких температурах.

2, литиевая батарея с гелевым полимерным электролитом. То есть к твердым полимерным электролитам добавляют добавки, такие как пластификаторы, для увеличения ионной проводимости и обеспечения возможности использования батарей при комнатной температуре.

3, полимерная литиевая батарея материала положительного электрода. Использование проводящих полимеров в качестве материала положительного электрода в три раза превышает энергию существующих литиевых батарей и является последним поколением литиевых батарей. Поскольку вместо жидких электролитов используются твердые электролиты, по сравнению с жидкими литиевыми батареями, полимерные литиевые батареи имеют преимущества утонения, произвольной площади и произвольной формы и не вызывают проблем безопасности, таких как утечка и взрывы возгорания. Следовательно, алюминиевые композитные пленки можно использовать для изготовления корпусов батарей, что может увеличить емкость всей батареи; Полимерные литиевые батареи также могут использовать макромолекулы в качестве материалов с положительной полярностью, и их отношение массы к энергии увеличится более чем на 50% по сравнению с нынешними жидкостными литиевыми батареями. Кроме того, литий-полимерные батареи имеют более высокое рабочее напряжение и срок службы, чем литий-ионные батареи.

Преимущества литий-полимерного аккумулятора:

1, хорошие показатели безопасности

Полимерные литиевые батареи конструктивно упакованы алюминиевым пластиком, который отличается от металлической оболочки жидкого сердечника. При возникновении угрозы безопасности жидкое ядро может взорваться, а полимерное ядро представляет собой всего лишь барабан.

2, толщина мала, можно сделать тоньше

В обычном жидком литиевом электричестве сначала используется метод настройки оболочки, а позже - вставка положительного и отрицательного материала. Существует техническое узкое место толщиной менее 3,6 мм, и полимерный сердечник не имеет этой проблемы. Толщина может быть менее 1 мм, что соответствует текущему мобильному телефону. Направление спроса.

3, легкий вес

Вес полимерного аккумулятора на 40% легче, чем у литиевого стального корпуса с такой же емкостью, и на 20% легче, чем у аккумулятора с алюминиевым корпусом.

4, большая емкость

Полимерные батареи имеют емкость на 10-15% больше, чем батареи со стальным корпусом того же размера, и на 5-10% больше, чем батареи с алюминиевым корпусом. Они стали первым выбором для мобильных телефонов с цветным экраном и мобильных телефонов с функцией MMS. В настоящее время на рынке также появились новые цветные экраны и мобильные телефоны с функцией MMS. Большинство используют полимерные сердечники.

5, небольшое внутреннее сопротивление

Внутреннее сопротивление полимерного ядра меньше, чем у обычного жидкого ядра. В настоящее время внутреннее сопротивление внутреннего полимерного сердечника может быть даже ниже 35 мОм, что значительно снижает потребление энергии батареей и увеличивает время работы мобильного телефона в режиме ожидания. Этого можно добиться. Международный уровень. Этот полимерный литий, который поддерживает большие токи разряда, является идеальным выбором для моделей с дистанционным управлением и является наиболее многообещающей альтернативой никель-металлогидридным батареям.

6, форму можно настроить

Полимерные аккумуляторы могут увеличивать или уменьшать толщину сердечника в соответствии с требованиями клиентов, разрабатывать новые модели сердечников, дешевый, короткий цикл открытия, а некоторые могут даже быть адаптированы к форме телефона, чтобы полностью использовать пространство корпуса батареи и увеличить емкость батареи.

7, хорошие характеристики разряда

В полимерных батареях используются коллоидные электролиты. По сравнению с жидкими электролитами коллоидные электролиты имеют стабильные разрядные характеристики и более высокие разрядные платформы.

8, конструкция защитной пластины проста

Благодаря использованию полимерных материалов сердечник не загорается и не взрывается. Само ядро имеет достаточную сохранность. Следовательно, при проектировании линии защиты полимерной батареи можно предусмотреть отсутствие датчика PTC и предохранителя, что позволит сократить расходы на батарею. Полимерные литиевые батареи имеют большие преимущества с точки зрения безопасности, объема, веса, емкости и разрядных характеристик.

Литий-железо-фосфатный аккумулятор

Литиевые батареи из положительных и отрицательных материалов также делятся на: литиево-кобальтовые (LiCoO2) батареи, литиево-марганцево-кислотные (LiMn2O4), литиево-железо-фосфатные батареи.

В первой литиевой батарее Sony положительный материал - литий-кобальтовая кислота, а отрицательный - углерод. Среди них основной материал положительного электрода, который определяет максимальную перезаряжаемую емкость и напряжение холостого хода аккумулятора.

Литий-железо-фосфатная батарея относится к литиевой батарее, в которой в качестве материала положительного электрода используется фосфат лития-железа. Существует много видов материалов положительных электродов для литиевых батарей, в основном литий-кобальтовая кислота, манганат лития, никелат лития, тройные материалы, фосфат лития-железа и т.п. Среди них литий-кобальтовая кислота является катодным материалом, используемым в большинстве литиевых батарей, а другие катодные материалы в настоящее время не производятся в больших количествах на рынке по разным причинам. Литий-фосфат железа также является одной из литиевых батарей. В принципе, фосфат лития-железа также является процессом встраивания / деинтеркаляции, который идентичен литий-кобальтовой кислоте и манганату лития. Литий-железо-фосфатная батарея используется для изготовления литиевой вторичной батареи. Сейчас основное направление - это аккумуляторная батарея. По сравнению с NI-MH, Ni-Cd аккумулятор имеет большие преимущества.

Характеристики литий-железо-фосфатных батарей

1, супер долгая жизнь

Свинцово-кислотная батарея с длительным сроком службы имеет срок службы около 300 раз и максимум 500 раз, а литий-железо-фосфатный аккумулятор имеет срок службы более 2000 раз. Стандартный тариф (5-часовой тариф) можно использовать до 2000 раз. Свинцово-кислотные батареи того же качества - «новые полгода, старые полгода, техническое обслуживание и ремонт еще полгода», и максимальный срок составляет 1-1,5 года, в то время как литий-железо-фосфатные батареи будут использоваться под в тех же условиях и достигнет 7-8 лет. Вместе взятые, эксплуатационная цена будет более чем в четыре раза выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов.

2, используйте безопасность

Фосфат лития-железа полностью решает проблемы безопасности, связанные с фосфатом лития-кобальта и манганатом лития. Кобальтфосфат лития и манганат лития при сильном столкновении вызовут взрывы и создадут угрозу безопасности потребителей. Литий-фосфат железа не взрывается даже в самых тяжелых дорожно-транспортных происшествиях после тщательных испытаний на безопасность.

Большой ток 2C можно быстро заряжать и разряжать. С помощью специального зарядного устройства на 1,5 C можно зарядить за 40 минут до полной зарядки аккумулятора. Пусковой ток может достигать 2С, а свинцово-кислотные аккумуляторы сейчас не обладают такими характеристиками.

3, высокая термостойкость

Литий-железо-фосфат имеет пик на уровне 350-500 ° C, в то время как литий-марганец и литий-кобальтфосфат имеют температуру около 200 ° C. Диапазон рабочих температур широкий (-20C - + 75C), а тепловой пик фосфата лития-железа с высокой термостойкостью может достигать 350-500 ° C, в то время как литий-марганец и литий-кобальтовая кислота составляют всего около 200 ° C. .

4, вместимость

Имеет большую емкость, чем обычные аккумуляторы (свинцово-кислотные и др.). Перезаряжаемые батареи работают в условиях, когда они часто полностью заряжены и не разряжены. Емкость быстро упадет ниже номинальной. Это явление называется эффектом памяти. Например, никель-металлогидридные и никель-кадмиевые батареи обладают свойствами памяти, а литий-железо-фосфатные батареи не имеют этого явления. Независимо от состояния аккумулятора, их можно использовать с зарядом, и их не нужно разряжать перед зарядкой.

Объем литий-железо-фосфатных аккумуляторов одинакового размера составляет 2/3 объема свинцово-кислотных аккумуляторов и 1/3 веса свинцово-кислотных аккумуляторов. Батарея не содержит тяжелых металлов и редких металлов (для никель-металлогидридных батарей требуются редкие металлы), нетоксична (сертификация SGS), не загрязняет окружающую среду, в соответствии с европейскими правилами RoHS, является абсолютно экологически чистым сертификатом батареи для защиты окружающей среды.

5, без эффекта памяти

Характеристики литиевых батарей в основном зависят от материалов положительных и отрицательных электродов. Литий-фосфат железа в качестве материала литиевых батарей появился только в последние годы. Отечественная разработка литий-железо-фосфатных батарей большой емкости была начата в июле 2005 года. Их характеристики безопасности и срок службы несопоставимы с другими материалами, и это наиболее важные технические показатели элементов питания. Срок службы циклов зарядки и разрядки 1С до 2000 раз. Одиночный аккумулятор при перезарядке напряжением 30В не горит, прокол не взрывается. Литий-железо-фосфатные материалы положительного электрода для изготовления литиевых батарей большой емкости легче использовать последовательно. Для удовлетворения потребностей в частой зарядке и разрядке электромобилей. Он обладает такими преимуществами, как нетоксичность, отсутствие загрязнения окружающей среды, хорошие показатели безопасности, широкий источник сырья, низкие цены и долгий срок службы. Это идеальный катодный материал для литиевых батарей нового поколения.

Литиевые батареи имеют положительный крайний фосфат железа. Этот новый материал не является предыдущим положительным материалом литиевой батареи LiCoO2; LiMn2O4; LiNiMO2. Его показатели безопасности и срок службы несопоставимы с другими материалами, и это наиболее важные технические показатели ячеек питания. Срок службы циклов зарядки и разрядки 1С до 2000 раз. Одиночный аккумулятор напряжением перезарядки 30В не горит, не взрывается. Прокол не взрывается. Литий-железо-фосфатные материалы положительного электрода упрощают последовательное использование литиевых батарей большой емкости.

Литий-железо-фосфатные батареи также имеют свои недостатки: например, материалы положительного электрода из фосфата лития-железа имеют меньшую плотность вибрации, а литий-железо-фосфатные батареи равной емкости больше, чем литиевые батареи, такие как литий-кобальт, поэтому они не имеют преимущества в миниатюрные батарейки.

В постиндустриальную эпоху скорость популяризации автомобилей значительно превзошла наше воображение. Обеспечивая эффективность и удобство, большое количество выхлопных газов также оказывает большое давление на окружающую среду. В связи с резким ростом цен на нефть и парниковым эффектом выбросов углекислого газа необходимо срочно найти новые источники энергии, альтернативные традиционным источникам энергии. Жидкий водород, топливные элементы и т. Д. - все это хороший выбор, но есть такие проблемы, как высокие цены и незрелость технологий. Обычные свинцово-кислотные батареи имеют относительно низкие эксплуатационные расходы, но они имеют большой вес, низкую плотность энергии, короткий срок службы и потенциально тяжелые металлы. Загрязнение и другие проблемы.

Литий-железо-фосфатный аккумулятор нового типа используется в качестве энергетического ядра для нового поколения электромобилей. Эта зеленая и экологически чистая энергия имеет множество характеристик и преимуществ:

1, безопасность довольно высока

Чтобы быть сильным автомобилем, безопасность является наиважнейшим приоритетом. Хотя безопасность обычных литиевых батарей в принципе может быть гарантирована, в экстремальных условиях существует вероятность возгорания и взрыва. Как второе поколение литиевых батарей, литий-железо-фосфатные батареи обладают стабильными физическими свойствами и взаимодействуют со встроенными функциями защиты от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки по току и перезаряда в аккумуляторном блоке. Он не взрывается и не воспламеняется. Это единственная в мире абсолютная безопасность. Литий-ионный аккумулятор. Благодаря использованию материалов с высокой термостойкостью и тщательному проектированию процесса безопасность и надежность аккумуляторов значительно повышаются. По сравнению со взрывом, который может произойти при неправильном использовании литиевых батарей, литий-железо-фосфатные батареи не взорвутся, даже если их бросить в огонь. Высокая температурная стабильность до 400-500 ° C, что гарантирует присущую аккумулятору высокую безопасность; не взорвется или не загорится из-за перезаряда, перегрева, короткого замыкания или удара. После тщательных испытаний на безопасность взрывов не происходит даже в самых тяжелых дорожно-транспортных происшествиях.

2, низкая стоимость долгой жизни

Срок службы аккумуляторной батареи (эффективность утилизации) тесно связан с общими эксплуатационными расходами. По сравнению с общим сроком службы около 500 литиевых батарей при переработке, литий-железо-фосфатные батареи можно заряжать и разряжать 1500 раз при комнатной температуре, а степень сохранения емкости составляет 95% или более. Срок службы 50% емкости превысил 2000 раз. Непрерывный пробег аккумулятора более 500 000 километров. Его можно использовать около пяти лет. Это в восемь раз больше, чем у свинцово-кислотных батарей, в три раза больше, чем у никель-металлогидридных батарей, и это литий-кобальто-кислотная батарея. Примерно четыре раза. Кроме того, стоимость их изготовления ниже, чем у обычных литиевых батарей, что, несомненно, может значительно снизить затраты на использование и обслуживание электромобилей.

В то же время характеристики разряда литий-железо-фосфатных батарей также очень хороши, кривая мощности стабильна, а способность защиты от чрезмерной разрядки высока. После того, как в обычном литиевом электрическом сердечнике будет ниже 3,2 В, разряд становится чрезмерным, что может привести к поломке. Тем не менее, литий-железо-фосфатные батареи имеют высвобождение энергии при 2,8 В, и нет проблем с утилизацией ниже 2,5 В.

3, простой в использовании и обращении

Мы знаем, что никель-металлогидридные и никель-кадмиевые батареи обладают сильным эффектом памяти. Обычные литиевые батареи также обладают определенными эффектами памяти. Они должны быть «полными и заполненными», что вызовет неудобства при повседневном использовании электромобилей. Литий-железо-фосфатные батареи не имеют этого явления. Саморазряд небольшой; Нет эффекта памяти, независимо от того, в каком состоянии находится аккумулятор, его можно использовать с зарядом. Его не нужно сначала разряжать, а потом заряжать. При этом аккумулятор имеет отличные характеристики быстрой зарядки. С помощью специального зарядного устройства его можно быстро заполнить примерно на 95% за полчаса. По истечении срока службы батареи проблема лечения также заслуживает нашего внимания. Литий-железо-фосфатные батареи не содержат тяжелых металлов и редких металлов, нетоксичны и не загрязняют окружающую среду, соответствуют нормам и являются абсолютно экологичными и экологически чистыми батареями. В свинцово-кислотных аккумуляторах содержится большое количество свинца. Если его неправильно утилизировать после того, как он был оставлен, он будет представлять собой вторичное загрязнение окружающей среды, а литий-железо-фосфатный материал не будет загрязнять окружающую среду независимо от его производства и использования.

Страница содержит содержимое машинного перевода.