Литий-ионный аккумулятор большой емкости

1) Какая емкость аккумулятора?

Емкость аккумулятора относится к количеству энергии, которое может храниться в аккумуляторе, что является одним из важных показателей производительности для измерения производительности аккумулятора. Он представляет собой количество электричества, выделяемое батареей при определенных условиях (скорость разряда, температура, конечное напряжение и т. Д.) (Для проверки разряда можно использовать js-150d), то есть емкость батареи.

2) Факторы, влияющие на емкость литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионный аккумулятор состоит из четырех основных частей, включая анод, катод, сепаратор и электролит. Емкость литий-ионного аккумулятора в основном зависит от качества и соотношения активных материалов анода и катода, которое определяет удельную энергию аккумулятора.

Емкость аккумулятора = плотность энергии × объем аккумулятора

При одинаковом объеме емкость литиевой батареи определяется плотностью энергии, а плотность энергии литиевой батареи в основном определяется материалом анода. В большинстве случаев рейтинг плотности энергии следующий: тройной материал никель-кобальт-марганец> оксиды лития-кобальта ＞ фосфат лития-железа> литий-марганец.

1. Плотность энергии

Плотность энергии - это количество энергии, хранящейся в данном пространстве или массе. Плотность энергии батареи - это количество энергии, излучаемой на единицу объема или массы.

Плотность энергии веса аккумулятора = емкость аккумулятора × напряжение при разряде / вес, единица измерения - Втч / кг (ватт-час / кг)

Плотность энергии объема аккумулятора = емкость аккумулятора × напряжение во время разряда / объем, единица измерения - Втч / л (ватт-час / литр)

Чем больше удельная энергия батареи, тем больше энергии хранится на единицу объема или веса.

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

Плотность энергии батареи в основном определяется материалами анода и катода, но активные материалы анода и катода не могут гарантировать, что батарея может вырабатывать электричество. Ему по-прежнему требуется много неактивных веществ, таких как диафрагма, электролит, оболочка и жидкость и т. Д.

1. Емкость, плотность уплотнения, платформа напряжения и структурная стабильность анодных материалов

2. Емкость, уплотненная плотность и напряжение платформы катодных материалов

3. Толщина и пористость диафрагмы и т. Д.

4. Толщина корпуса

5. Количество электролита

6. Электропроводность, толщина и плотность токоприемника

7. Уровень технологии производства

Согласно «Сделано в Китае 2025» план развития аккумуляторных батарей определен следующим образом: в 2020 году удельная энергия батареи достигнет 300 Втч / кг; В 2025 году удельная энергия аккумулятора достигнет 400 Втч / кг; В 2030 году удельная энергия аккумулятора достигнет 500 Втч / кг.

2. Анодные материалы

Материал анода является единственным или основным поставщиком литий-ионных аккумуляторов. Это также узкое место для повышения плотности энергии литий-ионных батарей. Из-за высокой потребности в литий-ионных аккумуляторах в качестве анодных материалов существует небольшое количество материалов, которые можно использовать (или предполагается, что они будут использоваться в качестве) анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. Ниже приведены характеристики нескольких анодных материалов для литий-ионных батарей:

Характеристики анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов.

С другой стороны, хотя повышение емкости литий-ионных батарей ограничено анодными материалами, исследования анодных материалов и улучшение плотности энергии далеки от завершения. Благодаря развитию смежных областей и преодолению некоторых ограничений можно улучшить удельную емкость и плотность энергии анодных материалов литий-ионных батарей.

3) Аккумулятор 12 В большой емкости

Аккумулятор большой емкости 12 В - это аккумулятор с номинальным напряжением 12 В и емкостью более 20000 мАч. Это то, что мы называем литиевой батареей 12 В. Некоторые батареи могут вместить до 20 или 50 Ач. Чем больше ячеек подключено параллельно, тем больше емкость.

Компания Dongguan Large Electronics Co., Ltd. - известный производитель аккумуляторов большой емкости на 12 В в Китае. Напряжение, емкость, размер, форма и функции литиевой батареи можно гибко настраивать в соответствии с потребностями клиентов. Вот модифицированная версия литиевой батареи большой емкости на 12 В:

12,8 В 60 Ач 26650 Аккумулятор большой емкости LiFePO4

Номер товара: 04EQ226-01

Модель ячейки: 26650 / 4S18P / 12,8 В / 60 Ач

Номинальное напряжение ： 12,8 В

Номинальная емкость ： 60Ач

Температура зарядки ： 0 ～ 45 ℃

Температура нагнетания: -20 ～ 50 ℃

Размер продукта: 290 × 220 × 110 мм (макс.)

Вес батареи: 7,6 кг

Защитная функция: защита от короткого замыкания, защита от перезарядки, защита от перегрузки, защита от перегрузки по току, защита от температуры

Особенности продукта

1. Ударопрочность: заполните ударопрочную конструкцию внутри кожуха из листового металла для холодной прокатки, чтобы удовлетворить требованиям хорошей безопасности и высокой надежности.

2. Защита от солевого тумана: Распылите на поверхность порошок для защиты от плесени солевого тумана, которая подходит для морской рабочей среды.

3. Управление связью: используйте микросхему управления программным обеспечением, точную передачу данных и точный контроль температуры, чтобы сделать все возможное, чтобы устранить риски безопасности.

4. Управление безопасностью батареи: когда датчик температуры батареи обнаруживает превышение температуры, система защиты включается автоматически.

5. Аккумуляторная батарея имеет длительный срок службы, что соответствует принципу низкого содержания углерода, энергосбережения и защиты окружающей среды.

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

4) Максимальная емкость 18650

Из-за фиксированного размера литиевой батареи 18650 ее максимальная емкость была обеспокоена многими практиками. В последние годы различные производители усовершенствовали свои технологии, соответственно увеличились и производственные мощности. Samsung, Panasonic, LG, SONY и Toshiba могут достичь более 3600 мАч. Однако стабильность и постоянство плохие, и они временно не могут сформировать тенденцию массового производства.

В настоящее время емкость литиевой батареи хорошего качества 18650 на рынке составляет от 2200 до 3500 мАч, а литиевая батарея 18650 в этом диапазоне имеет лучшую стабильность и стабильность.

5) Наивысшая емкость 26650

Какова емкость литиевой батареи 26650? Поговорим о двух современных отечественных популярных материальных системах.

Литий-железо-фосфатный материал: литиевая батарея IFR26650 имеет емкость 3000 мАч, 3200 мАч, 3300 мАч, 3500 мАч, 3800 мАч и другие емкости, а его номинальное напряжение составляет 3,2 В. В настоящее время самая большая емкость литиевых батарей 26650 на рынке составляет 3,2 В 3500 мАч.

Трехкомпонентная (никель-кобальт-марганцевая) система материалов: общая емкость трехкомпонентной литиевой батареи INR26650 на рынке составляет 5000 мАч, 5500 мАч или 6000 мАч.

6) аккумулятор большой емкости

Литий-ионный аккумулятор большой емкости состоит из нескольких литиевых батарей 3,7 В, соединенных последовательно и параллельно, чтобы удовлетворить требованиям высокого напряжения и большой емкости для различного оборудования. Чем больше количество ячеек параллельно, тем больше емкость собранной батареи.

Литиевые батареи, подключенные параллельно: аккумуляторная батарея имеет постоянное напряжение, при этом увеличивается емкость батареи, уменьшается внутреннее сопротивление и увеличивается время подачи питания.

Литиевые батареи, подключенные последовательно: напряжение увеличивается, но емкость не меняется.

Обычные литиевые батареи, подключенные параллельно или последовательно, требуют согласования литиевых элементов. Вот критерии соответствия: разница напряжений литиевого элемента ≤ 10 мВ, разница внутреннего сопротивления литиевого элемента ≤ 5 мОм, разница емкости литиевого элемента ≤ 20 мА.

18650 11,1v 40Ah литиевая батарея большой емкости нефтяного разведочного оборудования

Номер товара: 05BQ1413-06

Модель ячейки ： 18650-3S16P / 40Ah / 11,1V

Номинальное напряжение 11,1 В

Номинальная емкость ： 40Ач

Температура зарядки 0 ℃ ~ + 45 ℃

Температура нагнетания: -20 ℃ ~ + 60 ℃

Размер продукта: 226 × 151 × 84 мм

Вес аккумулятора: 3 кг

Характеристика продукта: водонепроницаемый / пыленепроницаемый IP67, огнестойкость 94-V0

7) Почему литий-ионные аккумуляторы теряют емкость?

1. Завышенная цена

Реакция перезарядки графитового катода

Когда батарея чрезмерно заряжена, ионы лития имеют тенденцию к восстановительному осаждению на поверхности катода, и осажденный литий наносится на поверхность катода, блокируя вложение лития. Это приводит к снижению эффективности разряда и потере емкости.

Реакция перезарядки анода

Когда доля активного материала анода ниже, чем у катода, анод может перезарядиться.

Потеря емкости, вызванная перезарядкой анода, в основном связана с образованием электрохимических инертных веществ (таких как Co3O4, Mn2O3 и т. Д.), Что нарушает баланс емкости между электродами, и потеря емкости необратима.

Окислительная реакция электролита при перезарядке

Когда напряжение превышает 4,5 В, электролит окисляется и образует нерастворимые вещества (например, Li2Co3) и газы. Эти нерастворимые вещества остановят миграцию ионов лития в микропорах электрода, что приведет к потере емкости во время циклического процесса.

2. Разложение электролита (восстановление)

- Разложить на электроде

Электролиты разлагаются на аноде:

Электролит состоит из растворителя и фонового электролита. После разложения анода он будет давать нерастворимые продукты Li2Co3 и LiF. Уменьшите пористость электрода и уменьшите емкость аккумулятора, реакция электролитического восстановления повлияет на емкость и срок службы аккумулятора. Кроме того, из-за уменьшения количества добываемого газа может повыситься внутреннее давление аккумулятора, что приведет к проблемам с безопасностью.

Электролиты разлагаются на катоде:

Электролит нестабилен на графите и другом углеродно-литиевом катоде, что легко создает необратимую емкость. Во время начального процесса зарядки и разрядки разложение электролита будет формировать пассивирующую пленку на поверхности электрода, и пассивирующая пленка может отделять электролит от углеродного катода, чтобы предотвратить дальнейшее разложение электролита, чтобы сохранить структурную стабильность. углеродного катода. Восстановление электролита в идеальных условиях ограничивается стадией образования пассивирующей пленки, которая больше не повторится после стабилизации цикла.

- Механизм восстановления электролита

Восстановление растворителя

Восстановление PC и EC состоит из электронной реакции и двухэлектронной реакции. Двухэлектронная реакция дает Li2CO3: в первом процессе разряда, когда электродный потенциал близок к 0,8 В (по сравнению с Li/Li+), PC / EC вступают в электрохимическую реакцию на графите с образованием CH = CHCH3 (г) / CH2 = CH2 (г) и LiCO3 (т), что приводит к необратимой потере емкости графитового электрода.

Уменьшение электролита

Обычно считается, что восстановление электролита участвует в образовании поверхностной пленки углеродного электрода, поэтому тип и концентрация электролита будут влиять на характеристики углеродного электрода. В некоторых случаях восстановление электролита способствует стабилизации углеродной поверхности, что приводит к образованию необходимого пассивирующего слоя.

Обычно считается, что фоновый электролит восстанавливать легче, чем растворитель, и продукты восстановления смешиваются с пленкой катодного осаждения, что влияет на снижение емкости батареи.

3. Воздействие саморазряда

Саморазряд относится к явлению естественной потери емкости аккумулятора в неиспользованном состоянии. Есть два условия, которые могут привести к саморазряду литий-ионного аккумулятора: обратимая потеря емкости и необратимая потеря емкости.

Необратимая потеря емкости относится к потере емкости, которая восстанавливается во время зарядки, а необратимая потеря емкости - наоборот. Анод и катод могут выполнять функцию микробатареи с электролитом в состоянии зарядки, встраивание и извлечение литиевого иона относится только к литиевому иону электролита, поэтому нет баланса между емкостью анода и катода. Потери емкости во время зарядки не восстанавливаются.

4. Температурный режим.

Температура в основном влияет на активность материалов внутренней пластины и свойства электролита. Высокая и низкая температура сильно влияют на емкость аккумулятора.

Литий-ионный аккумулятор при низкой температуре значительно снижает активность аккумулятора. Емкость встраивания и извлечения лития уменьшается, внутреннее сопротивление батареи и напряжение поляризации увеличиваются, фактическая полезная емкость уменьшается, емкость разряда батареи снижается, состояние разряда не очень хорошее, батарее легче достичь напряжения отключения разряда, емкость аккумулятора снижается, а эффективность использования энергии аккумулятора снижается.

Точно так же литий-ионный аккумулятор в условиях высокой температуры, ион лития активно внедряется и разрывается между анодом и катодом. Внутреннее сопротивление батареи уменьшается, благодаря чему внутреннее сопротивление остается стабильным в течение более длительного часа, что увеличивает число переноса электронов во внешней цепи, тогда батарея будет иметь большую емкость. Однако, если аккумулятор работает в условиях высокой температуры в течение длительного времени, стабильность структуры анодной решетки ухудшится, безопасность аккумулятора снизится, а срок службы батареи значительно сократится.

Следовательно, температурный режим оказывает определенное влияние на емкость литий-ионных аккумуляторов. Однако в практических приложениях мы можем гарантировать, что батарея может работать при подходящей температуре, увеличив управление электрическим нагревом батареи, чтобы убедиться, что емкость батареи может достичь нормального стандарта в максимально возможной степени.