Принцип работы и процесс сборки литиевой батареи

Литий-ионные батареи используют углеродные материалы в качестве отрицательных полюсов, литийсодержащие соединения в качестве положительных полюсов, и металлического лития не существует, есть только ионы лития. Литий-ионные батареи относятся к общему термину для литий-ионных соединений как батареи с положительным материалом. Процесс заряда и разряда литий-ионных аккумуляторов - это процесс встраивания и извлечения литий-ионных аккумуляторов. В процессе встраивания и извлечения ионов лития он сопровождается встраиванием и извлечением эквивалентных электронов с ионами лития (традиционно положительный полюс представлен встраиванием или извлечением, а отрицательный полюс представлен как вставка или извлечение). В процессе зарядки и разрядки ионы лития внедряются / удаляются и вставляются / отключаются между положительным и отрицательным полюсами, и их ярко называют «батареями кресел-качалок».

Литий-ионные батареи обладают высокой плотностью энергии и высоким средним выходным напряжением. Саморазряд небольшой, менее 10% в месяц. Никаких эффектов памяти. Диапазон рабочих температур от -20 ° C до 60 ° C. Высокая производительность цикла, быстрая зарядка и разрядка, эффективность зарядки до 100% и выходная мощность. Долгий срок службы. Нет загрязнения окружающей среды, и это называется зеленой батареей.

Механизм действия

Литий-ионные батареи используют углеродные материалы в качестве отрицательных полюсов, литийсодержащие соединения в качестве положительных полюсов, и металлического лития не существует, только ионы лития, которые являются литий-ионными батареями. Литий-ионные батареи относятся к общему термину для литий-ионных соединений как батареи с положительным материалом. Процесс заряда и разряда литий-ионных аккумуляторов - это процесс встраивания и извлечения литий-ионных аккумуляторов. В процессе встраивания и извлечения ионов лития он сопровождается встраиванием и извлечением эквивалентных электронов с ионами лития (традиционно положительный полюс представлен встраиванием или извлечением, а отрицательный полюс представлен как вставка или извлечение). В процессе зарядки и разрядки ионы лития внедряются / удаляются и вставляются / отключаются между положительным и отрицательным полюсами, и их ярко называют «батареями кресел-качалок».

Когда батарея заряжена, ионы лития генерируются на положительном электроде батареи, и образующиеся ионы лития перемещаются через электролит к отрицательному электроду. Углерод как отрицательный электрод имеет слоистую структуру. В нем много микропор. Ионы лития, которые достигают отрицательного электрода, внедряются в микропоры углеродного слоя. Чем больше встроено ионов лития, тем выше зарядная емкость. Точно так же, когда батарея разряжена (то есть, когда мы используем батарею), ионы лития, внедренные в отрицательный углеродный слой, удаляются и возвращаются к положительному полюсу. Чем больше ионов лития возвращается к положительному полюсу, тем выше разрядная емкость.

Обычно зарядный ток литиевой батареи устанавливается в пределах от 0,2 до 1C. Чем больше ток, тем быстрее заряжается и тем больше нагревается аккумулятор. Более того, чрезмерного тока зарядки недостаточно, потому что электрохимическая реакция внутри батареи требует времени. Так же, как наливание пива, если вы наливаете слишком быстро, у вас образуется пена, но вы не удовлетворены.

Меры предосторожности при использовании (разрядке)

Для батарей нормальное использование - это процесс разряда. При разрядке литиевой батареи необходимо обратить внимание на несколько моментов:

Во-первых, ток разряда не должен быть слишком большим. Чрезмерный ток вызывает нагрев внутри батареи и может привести к необратимому повреждению. По телефону в этом нет ничего плохого.

Чем больше разрядный ток аккумулятора, тем меньше разрядная емкость и тем быстрее падает напряжение.

Во-вторых, абсолютно не переразряд! Внутреннее хранение электроэнергии в литиевой батарее достигается за счет обратимого химического изменения в электрохимии. Чрезмерный разряд приведет к необратимой реакции этого химического изменения. Поэтому литиевая батарея больше всего боится переразряда. Если напряжение разряда ниже 2,7 В, аккумулятор может сломаться. К счастью, в батарею сотового телефона встроена защитная схема. Напряжение еще недостаточно низкое, чтобы повредить аккумулятор. Защитная схема сработает и остановит разряд.

Принцип работы литий-ионных аккумуляторов связан с их принципом зарядки и разрядки. Когда батарея заряжена, ионы лития генерируются на положительном электроде батареи, и образующиеся ионы лития перемещаются через электролит к отрицательному электроду. Углерод как отрицательный электрод имеет слоистую структуру. В нем много микропор. Ионы лития, достигающие отрицательного полюса, внедряются в микропоры углеродного слоя. Чем больше встроено ионов лития, тем выше зарядная емкость.

Точно так же, когда батарея разряжена (то есть, когда мы используем батарею), ионы лития, внедренные в отрицательный углеродный слой, удаляются и возвращаются 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.

Нетрудно увидеть, что в процессе зарядки и разрядки литий-ионных аккумуляторов ионы лития находятся в состоянии движения от положительного к отрицательному и к положительному. Если мы сравним изображение литиево-ионной батареи с креслом-качалкой, два конца кресла-качалки - это два полюса батареи, а литий-ионный аккумулятор похож на хорошего спортсмена, бегающего вперед и назад между двумя концами качалки. стул. Поэтому эксперты дали литий-ионным батареям милое название для батарейки-качалки.

1 мякоть:

С помощью специальных растворителей и клеев их смешивали с порошкообразными положительными и отрицательными активными веществами. После высокоскоростного перемешивания образовывались вещества с положительной и отрицательной полярностью.

Принцип работы и процесс сборки литиевой батареи

2 покрытие:

Полученная суспензия равномерно наносится на поверхность металлической фольги, сушится и превращается в положительные и отрицательные полярные пластины.

Принцип работы и процесс сборки литиевой батареи

3 Сборка:

В соответствии с положительным электродом-диафрагмой-отрицательным электродом-диафрагмой, расположенной в порядке сверху вниз, намоткой в сердечник батареи, а затем впрыснутой в электролит, уплотнение и другой процесс, то есть завершите процесс сборки батареи, Сделано законченное аккумулятор.

4 в:

Батарея готового продукта тестируется с помощью специального оборудования для зарядки и разрядки батарей, каждая батарея тестируется, а квалифицированная готовая батарея проверяется и готова к отправке с завода.

КОНЕЦ

вопросы, требующие внимания

Технология изготовления литий-ионных аккумуляторов очень строгая и сложная. Вот краткое введение!

(1) Электрод делится на положительные и отрицательные материалы по полярности. Обычный отрицательный материал - графит; Есть много видов позитивных материалов.

(2) Электролиты можно разделить на две категории: первая представляет собой водный раствор кислоты, щелочи и соли; Другой - раствор органического электролита. Электролит является носителем ионов лития, передаваемых положительными и отрицательными электродами, поэтому он определяет емкость батареи, эффективность цикла, удвоение, высокотемпературный и низкотемпературный разряд, хранение при высоких температурах, срок службы и безопасность [23, 24], а также органические электролиты в целом. состоят из следующих веществ: растворителей, электролитов, солей лития и добавок. Обычно используемые органические растворители - это этиленкарбонат, пропиленкарбонат, диметилкарбонат, диэтилкарбонат и этилметилкарбонат, различные растворители имеют большое влияние на характеристики батареи. Например, растворитель с большой диэлектрической проницаемостью может уменьшить гравитационное притяжение между ионами лития и полностью либерализовать ионы лития; Температура вспышки растворителя определяет рабочую температуру ионов лития [25, 26], а литий-ионная соль представляет собой материал, который обеспечивает ионы лития. В основном он имеет две серии неорганических солей и органических солей. Добавки - это вещества, которые могут значительно улучшить характеристики ионов лития. Например, мембранные добавки могут предотвратить разрушение электрода растворителем и увеличить емкость и срок службы введенных в электрод лития и делития. Кроме того, существуют добавки, предотвращающие перезаряд, проводящие добавки, антипирены и так далее.

Страница содержит содержимое машинного перевода.