22 лет персонализации аккумуляторов
Dec 11, 2019 Вид страницы：1305
Литий-ионные батареи, LIB, повсеместно используются в современных технологиях. Большинство из нас, если не все из нас, носит с собой телефоны и ноутбуки, в которых используются библиотеки LIB. По мере того как мир все больше переходит на экологически чистую энергию, производство аккумуляторов обязательно будет расти. Поскольку технология LIB считается превосходным химическим составом аккумуляторов, спрос на нее увеличил производство пользовательских устройств, включая электровелосипеды и электромобили.
В литий-ионной технологии было сделано несколько разработок. Каждый выпуск отличается большей емкостью, более длительным сроком службы, а также функциями безопасности, при этом основные отличия заключаются в химическом составе катода.
Есть и другие особенности, из-за которых LIB появляются во многих разновидностях. Такие свойства включают улучшенные функции и компромисс между ценой, эффективностью и безопасностью использования.
В целом литий-ионные батареи стали абсолютным другом для энтузиастов технологических устройств. Если у вас есть смартфон, ноутбук или любое другое устройство, содержащее перезаряжаемый аккумулятор, у вас, вероятно, есть LIB.
Мировой спрос на электроэнергию за последние несколько десятилетий рос. С никель-кадмиевыми или никелевыми гибридными батареями можно работать менее часа. С эффективностью литий-ионных аккумуляторов; однако вы можете общаться со своими близкими через разные средства массовой информации, смотреть видео и часами заниматься другими делами.
Но в чем же загадка LIB? Что отличает их от других химикатов? Ответ кроется в их плотности энергии, которая более чем вдвое больше, чем у никель-кадмиевых батарей. Итак, теперь мы можем пойти дальше, чтобы получить правильное представление о химии LIB. Продолжить чтение.
Какие материалы используются для анода и катода литий-ионной батареи?
ЛИА составляют четыре основных компонента: катод, анод, электролит и сепаратор. В этой части мы сосредоточимся на аноде (отрицательный электрод) и катоде (положительный электрод).
Катод
Этот компонент определяет емкость и напряжение аккумулятора. Как вы, возможно, уже знаете, электричество в литий-ионных аккумуляторах генерируется в результате реакции различных химических веществ. По этой причине литий вставлен в батарею в качестве катода. Другими словами, батареи названы литиевыми из-за того, что основным компонентом является металлический литий.
Однако сам по себе литий является нестабильным элементом. Поэтому он объединяется с оксидом лития для изготовления катода.
Существует также еще один материал, называемый «активным материалом», который облегчает реакцию электрода в батарее. Короче говоря, оксид лития занимает место активного вещества в литий-ионных батареях.
Внутри катода также находится тонкая алюминиевая фольга. Он используется в качестве держателя для каркаса катода и имеет покрытие из сложной смеси активного материала, проводящей добавки и связующего.
В активном материале находится ион лития, проводимость которого повышается при добавлении добавочного агента. Связующее представляет собой клей, который позволяет оседать другим элементам. Вот материалы, из которых сделан каждый компонент.
Катодные связующие: материалы могут включать сополимер бутадиена стирола и поливинилиден.
Алюминиевая фольга: рулонная фольга RA-типа из кованой меди используется в приложениях с высокой плотностью и высокой мощностью. Фольга служит токоприемником для аккумуляторных батарей.
Катодные активные материалы: это основные элементы, которые определяют различия в составе, облегчая создание положительных электродов для ячеек. Первичные материалы представляют собой комбинацию кобальта, никеля и марганца. Они образуют кристаллическую структуру, в которой содержится литий.
Анод
Это компонент, который отправляет электроны по проводу. Их подложка также покрыта активным материалом, как в случае с катодом, о котором говорилось выше.
Роль анода - проводимость. Это позволяет электрическому току течь во внешней цепи, в то же время обеспечивая обратимое поглощение и испускание ионов лития, которые исходят от положительного электрода.
Во время зарядки положительные ионы накапливаются в аноде, прежде чем перейти на катод во время разряда. Соединительный провод соединяет катод и анод, обеспечивая естественный поток ионов лития к катоду. Электроны движутся отдельно вдоль забора, генерируя энергию.
Анод состоит из графита в стабильной структуре, а подложка покрыта активным материалом, проводящей добавкой и связующим. Материалы анода довольно простые.
В чем разница между обслуживанием анода литий-ионного аккумулятора и катода?
Какими бы мощными ни были литий-ионные аккумуляторы, они легко поддаются влиянию различных внешних факторов. Катодные и анодные материалы по-разному реагируют на внешние воздействия.
Например, одна из наиболее значительных проблем - это тепловой разгон, связанный с быстрым саморазогревом батарей. Основной причиной такого состояния может быть внутреннее и внешнее короткое замыкание элемента или перезаряд.
Катод может показаться основным компонентом LIB, что делает их основным элементом. Основной причиной внутреннего короткого замыкания может быть смешение внутренних деталей. Вот почему есть разделитель, чтобы такого не происходило.
Катод переносит + ионы во время разряда, а анод переносит электроны. Анод - это электрический проводник, а это значит, что он должен быть хорошо изолирован. Алюминиевая фольга используется для разделения частей.
Катод очень хрупкий. Внешние проблемы, такие как плохое обращение, могут вызвать разрыв сепаратора, вызывая побочные реакции, приводящие к гибели аккумуляторов. Здесь ожидается надлежащий уход за обоими материалами.
Каковы химические характеристики анода и катода литий-ионной батареи?
Ионы лития (Li +) принимают участие в реакциях, которые делают батареи такими, какие они есть. Материалы как анода, так и катода могут поглощать ионы лития. Другими словами, они могут удерживать заряженные ионы. Эти ионы в LIB связаны с электроном внутри анодной структуры.
Во время заряда ионы лития высвобождаются из анода, проходят через раствор электролита и поглощаются катодом. По сути, жизнь LIB начинается с полной зарядки. Когда вы начинаете заряжать его, в катоде происходит процесс окисления, из-за которого он теряет отрицательно заряженные электроны. Но уравнение уравновешивается равным количеством ионов, растворяющихся в электролите. Они перемещаются внутри анода, где они поглощаются анодом.
С другой стороны, во время разряда ионы лития высвобождаются из анода и возвращаются к катоду. Любые электроны, которые были связаны с анодом, также высвобождаются. Они текут по проводу, создавая электрический ток.
Реакция прекращается при полном заряде. Затем начните снова при разряде, сделав полный цикл.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами
