Жидкие литий-ионные батареи 18650 - определение и сравнение

Поскольку в современном мире использование батарей будет увеличиваться, поэтому исследователи работают над литий-ионными батареями, чтобы сделать их недорогими, простыми в использовании и экологичными, точно так же большое значение имеют литий-ионные батареи 18650, о чем говорится ниже. .

В этой статье мы собираемся обсудить литий-ионные батареи 18650, разницу между жидкими литий-ионными и литиево-ионными батареями со слоем, а также узнать важность литиевых батарей 18650 в повседневной жизни.

Что такое жидкий литий-ионный аккумулятор 18650?

18650 также известен как литий-ионные батареи. Всем известно, что жидкие литий-ионные аккумуляторы квадратной формы являются обычным типом аккумуляторов 18650 и представляют собой оксид лития-кобальта. Аккумулятор 18650, обычно используемый в качестве аккумуляторов для ноутбуков, имеет диаметр 18 мм и высоту 65 мм. Поскольку он используется исключительно с аккумулятором ноутбука, более 60% емкости мобильных устройств на сегодняшнем рынке используют 18 650 аккумуляторов. Он имеет широкий спектр применения и компактный размер, методы становятся все более изощренными.

В чем разница между жидким литий-ионным аккумулятором и твердым литий-ионным аккумулятором?

Ключевое различие между обычно используемым литий-ионным аккумулятором и твердотельным аккумулятором заключается в том, что в первом для управления током используется жидкий электролитический раствор, а в твердотельных аккумуляторах используется твердый электролит. Электролит батареи представляет собой проводящую химическую смесь, которая позволяет току течь между анодом и катодом.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Твердотельные батареи по-прежнему работают так же, как и современные батареи, но изменение материала меняет некоторые атрибуты батареи, включая максимальную емкость, время зарядки, размер и безопасность.

Экономия места

Непосредственное преимущество перехода от жидкого к твердому электролиту заключается в том, что удельная энергия батареи может увеличиваться. Это связано с тем, что твердотельные батареи нуждаются только в очень тонких перегородках, чтобы избежать короткого замыкания, вместо того, чтобы требовать больших разделителей между жидкими элементами.

Обычные сепараторы для батарей, пропитанных жидкостью, бывают толщиной 20-30 микрон. Твердотельная инженерия уменьшит размер сепараторов до 3-4 микрон каждый, сэкономив только за счет замены материалов примерно 7-кратный объем.

Однако эти разделители - не единственный компонент внутри батареи, и другие биты не могут так сильно сжиматься, что ограничивает потенциал твердотельных батарей по экономии места.

Более длительный период жизни

Как правило, твердотельные электролиты менее реактивны, чем современные жидкости или гель, поэтому можно ожидать, что они прослужат намного дольше и не нуждаются в замене всего через 2 или 3 года. Это также гарантирует, что если эти батареи будут повреждены или имеют производственные дефекты, эти батареи не выйдут из строя или не загорятся, что означает более здоровые товары для клиентов.

Для тех, кто хочет использовать одно и то же устройство в течение многих лет, в современных смартфонах часто встречаются сменные батареи, поскольку их можно заменить, когда они начнут выходить из строя.

Часто через год или около того батареи смартфонов не держат заряд и даже могут вызвать нестабильность работы оборудования, перезагрузку или даже прекращение работы после нескольких лет использования.

Смартфоны и другие устройства могут работать намного дольше с твердотельными батареями без необходимости в новой батарее. Тем не менее, говорить о жидких и твердых батареях - это чрезмерное упрощение темы, поскольку в батареях можно использовать множество твердых химических соединений, а не только один.

Типы электролитов в твердом состоянии

Существует восемь основных типов твердотельных батарей, в каждом из которых используются различные материалы электролита. Они похожи на лигалогенид, перовскит, лигидрид, NASICON, гранат, аргиродит, LiPON и LISICON.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Поскольку мы все еще работаем с новой технологией, исследователи все еще занимаются поиском лучших типов твердотельных электролитов для использования в различных категориях продуктов. Ни один из них пока не стал явным лидером, но ячейки на основе сульфида, LiPON и граната в настоящее время считаются наиболее перспективными.

Вы могли заметить, что в некотором роде многие из этих типов все еще основаны на литии (Li), потому что в них по-прежнему используются литиевые электроды.

Тонкопленочные батареи

Есть два четко обозначенных подтипа - тонкопленочные и объемные - даже для твердотельных батарей. Одной из самых популярных тонкопленочных форм на рынке является LiPON, разработанный большинством производителей с литиевым анодом.

Электролит LiPON обеспечивает отличные характеристики веса, толщины и даже гибкости, что делает его многообещающим типом элемента для носимой электроники и гаджетов, требующих небольших элементов. Возвращаясь к теме более долговечных элементов, LiPON также продемонстрировал отличную стабильность после 40 000 циклов нагрузки при снижении эффективности всего на 5 процентов.

Для сравнения, литий-ионные батареи предлагают всего от 300 до 1000 циклов, прежде чем демонстрируют аналогичное или большее снижение емкости. Это означает, что аккумуляторы LiPON могут прослужить в 40–130 раз дольше, чем аккумуляторы Li-ion, прежде чем они потребуют замены.

Все ли батареи 18650 жидкие литий-ионные?

Нет, не обязательно, чтобы все батареи 18650 содержали жидкие литий-ионные аккумуляторы. Это в основном основано на применении и качестве батарей, в соответствии с которыми они изготовлены. Однако большинство батарей содержат водную соль лития в качестве электролита в батарее, но это не важно, можно также использовать другие электролиты.

Заключение

Очевидно, что многие исследования в области технологии твердотельных аккумуляторов все еще продолжаются. По самым ранним оценкам, зрелые клетки не попадут в потребительские товары, такие как смартфоны, еще 4–5 лет. Тем не менее уже в следующем году твердотельные батареи могут появиться в других устройствах (например, в дронах).

Тем не менее, последнее исследование, наконец, дает результаты, которые по своим характеристикам могут конкурировать с существующими литий-ионными батареями, а также предлагать преимущества твердотельных электролитов. Все, что нам нужно, - это разработать производственные процессы, и у ряда крупных и новых производителей аккумуляторов есть средства, чтобы сделать это реальностью.

Таким образом, с точки зрения потребителя, основные преимущества всех этих химических вариаций заключаются в следующем: загрузка до 6 раз быстрее, удельная энергия в два раза выше, срок службы до 10 лет больше, чем у 2, и отсутствие горючих материалов. Со смартфонами и другими портативными устройствами это обязательно будет благословением.