22 лет персонализации аккумуляторов
APR 03, 2020 Вид страницы：392
В этой статье мы поговорим о литий-ионных батареях с самой высокой плотностью энергии. Начиная с определения плотности энергии, мы поговорим о причине, по которой литий-ионные батареи имеют такую высокую плотность энергии. Наконец, мы обсудим важность высокой плотности энергии для батареи.
Какова плотность энергии у литий-ионного аккумулятора?
Плотность энергии любой батареи описывает количество энергии, которое она может хранить на единицу массы или объема. Следовательно, батарея с более высокой плотностью энергии может обеспечивать электрическую нагрузку дольше, чем батарея с низкой плотностью энергии, но такой же массой или объемом. Часто измеряется только извлекаемая или полезная энергия, что означает, что химически недоступная энергия, такая как энергия массы покоя, не измеряется и не игнорируется. Плотность энергии обычно выражается двумя способами: объемная плотность энергии, которая выражается в ватт-часах на литр (Втч / л), и гравиметрическая плотность энергии, также называемая удельной энергией, которая выражается в ватт-часах на килограмм (Втч / л). кг).
Термины емкость, энергия и мощность с научной точки зрения имеют разные значения, и именно здесь люди очень путаются с батареями. Когда говорят о батареях большой емкости, вас особо не волнует их емкость, вам важны энергия и мощность. Мощность отличается от плотности энергии, поскольку она указывает, сколько энергии батарея может выдавать по запросу, тогда как плотность энергии описывает, сколько энергии батарея может хранить на единицу массы или объема.
Аналогию между мощностью и плотностью энергии можно провести с бутылкой воды. Пусть размер бутылки - это плотность энергии, а отверстие - плотность энергии. Если бутылка большого размера, она может вместить много воды, а большое отверстие может быстро ее испортить. Таким образом, большая бутылка с большим отверстием - лучшая комбинация. То же самое и с батареями - высокая плотность энергии и высокая удельная мощность составляют лучшую комбинацию в батареях.
Литий-ионные аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии, поскольку в качестве положительного электрода (катода) используется соединение, представляющее собой оксид лития-кобальта. Литий-ионные батареи обычно имеют удвоенную плотность энергии, чем стандартные никель-кадмиевые. Они обладают потенциалом накапливать много энергии, что приводит к более высокой плотности энергии. Высокая плотность энергии - самое большое преимущество литий-ионных аккумуляторов, которое делает их более привлекательными для портативных устройств, таких как мобильные телефоны и ноутбуки.
Почему литий-ионные батареи имеют высокую плотность энергии?
Литий-ионные батареи, используемые в портативных устройствах, в основном на основе кобальта. Эти батареи состоят из оксида лития-кобальта (LiCoO2) в качестве материала катода и графитового углерода в качестве материала анода. Оксид кобальта обеспечивает высокую плотность энергии в литий-ионных батареях.
Ни при каких условиях. Если вы формируете металлический литий или вы не должны образовывать металлический литий. Если у вас есть металлический литий в качестве отрицательного электрода, то, что вы можете сделать, это уже не литий-ионный аккумулятор, а литий-металлический аккумулятор.
Литий-ионные батареи обычно намного легче по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей того же размера. Электроды литий-ионных аккумуляторов состоят из легкого углерода и лития. Литий - металл с высокой реакционной способностью, а это означает, что его атомные связи могут хранить много энергии. Это причина того, что литий-ионные батареи имеют высокую плотность энергии.
Вот описание, чтобы увидеть плотность энергии. Самый распространенный тип ионно-литиевых батарей может хранить 150 ватт-часов электроэнергии на килограмм батареи. Аккумуляторная батарея из никель-металлгидрида (NiMH) может хранить около 100 ватт-часов на 1 килограмм батареи, хотя 60-70 ватт-часов могут быть более распространенными. Свинцово-кислотная батарея может хранить 25 ватт-часов только в 1 килограмме батареи. Теперь вы можете себе представить, что для хранения такого количества энергии для свинцово-кислотной батареи, которое может выдержать 1-килограммовая литий-ионная батарея, требуется 6 килограммов. Это большая разница.
Литий-ионные батареи полностью изменили способ использования источников энергии для различных технологий. Литий-ионные аккумуляторы - от сотовых телефонов до автомобилей и машин - могут стать отличным источником энергии в будущем. Эти батареи имеют самую высокую плотность энергии, чем большинство других типов батарей, что делает их одним из самых полезных и мощных источников энергии, которые можно использовать.
Насколько важна высокая плотность энергии для аккумулятора?
Поскольку электронные устройства, такие как ноутбуки и мобильные телефоны, должны дольше работать без подзарядки, но при этом потребляют больше энергии, всегда необходимы батареи с более высокой плотностью энергии. В дополнение к этому, электромобили также нуждаются в батарее с очень высокой плотностью энергии.
Материал может накапливать различные типы энергии, и для высвобождения каждого типа энергии требуется определенный тип реакции. В частности, есть четыре типа реакций: ядерные, химические, электрохимические и электрические. Животные используют химические реакции для извлечения энергии из пищи. В автомобилях также используются химические реакции для получения энергии из бензина. Большинство мобильных устройств, таких как мобильные телефоны и портативные компьютеры, используют электрохимические реакции для высвобождения энергии из батарей. Таким образом, батарея с высокой плотностью энергии более полезна, чем батарея с низкой плотностью энергии, потому что батарея с высокой плотностью энергии имеет более длительный срок службы батареи.
Растущий спрос на аккумуляторы заставил ученых и поставщиков сосредоточиться на повышении плотности энергии, безопасности, долговечности, рабочей температуры, выходной мощности, времени зарядки и стоимости литий-ионных аккумуляторов.
Литий-ионные батареи имеют более высокую квоту энергии по сравнению с другими перезаряжаемыми батареями. Таким образом, они считаются более мощными для использования в беговых машинах, электронике и транспортных средствах. Литий-ионные батареи легкие и обеспечивают источники энергии с высокой плотностью энергии для ряда устройств, таких как портативные устройства, электроинструменты и электромобили. Обеспечение энергией более крупных устройств, таких как электромобили, подключение нескольких небольших батарей в параллельную цепь более эффективно и действенно, чем подключение одной большой батареи.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами
