Почему объем аккумулятора больше, чем больше емкость, тем меньше внутреннее сопротивление?

Как правило, емкость батареи пропорциональна корню квадратному из площади и толщины пластины.

Пластина пастообразного типа была испытана при плотности электролита 1,300 г / см3, чтобы получить эмпирическую формулу для расчета емкости пластины:

Емкость монолитной пластины = 0,145 × ширина пластины × высота пластины × толщина площади пластины

Емкость одной ячейки = количество одной положительной пластины × емкость одной пластины

Чем больше емкость, тем больше емкость аккумулятора и меньше сопротивление тока.

Внутреннее сопротивление литиевой батареи должно быть как можно меньше. Чем меньше внутреннее сопротивление, тем меньше энергии тратится на батарею, и полезны тепловыделение и скорость батареи.

Внутреннее сопротивление батареи зависит от емкости и типа батареи.

Вообще говоря, чем больше емкость, тем меньше внутреннее сопротивление батареи.

Внутреннее сопротивление батареи номинального типа при той же емкости меньше, чем у батареи емкостного типа.

Например, наиболее распространенное внутреннее сопротивление батареи 18650 составляет от десятка до нескольких десятков миллиом.

Кроме того, такая же емкость и тип батареи могут также снизить внутреннее сопротивление в результате технического процесса, в основном в зависимости от того, насколько возможна стоимость ввода.

Литий-полимерный аккумулятор (литий-полимерный, также известный как полимерный литиевый аккумулятор): это также своего рода литий-ионный аккумулятор, но он имеет более высокую плотность энергии, меньший размер и тоньше, чем жидкий литиевый аккумулятор (Li-ion). Множество очевидных преимуществ, таких как легкий вес, высокая степень защиты, дает новый тип аккумулятора. Что касается формы, литий-полимерный аккумулятор имеет свойство ультратонкости и может быть преобразован в аккумулятор любой формы и емкости в соответствии с потребностями различных продуктов. Батарея может достигать минимальной толщины 0,5 мм. Его номинальное напряжение, как и у Li-ion, также составляет 3,7 В без эффекта памяти.

Полимерный литий-ионный аккумулятор

Литий-ионные батареи можно разделить на жидкие литий-ионные батареи (LILI) и полимерные литий-ионные батареи (LIP) в соответствии с материалами электролита, используемыми в литий-ионных батареях. Положительные и отрицательные материалы, используемые в полимерной литий-ионной батарее, такие же, как и жидкие ионы лития, и принцип работы батареи в основном такой же. Основное отличие состоит в том, что электролит отличается, в литий-ионной батарее используется жидкий электролит, а в полимерной литий-ионной батарее используется коллоидный полимерный электролит. Когда нормальная литий-ионная батарея возникает во время перезарядки или короткого замыкания, внутренняя часть батареи может нагреваться, материал катода разлагается, а материал анода и электролита окисляются. Это приводит к расширению газа и увеличению внутреннего давления в батарее. Когда давление достигает определенного уровня, после градуса может произойти взрыв. В полимерно-литиево-ионном аккумуляторе используется коллоидный электролит, и он не выделяет большого количества газа из-за кипения жидкости, что исключает возможность сильного взрыва.

В настоящее время большинство отечественных полимерных аккумуляторов представляют собой только аккумуляторы в мягкой упаковке, в которых используется алюминиевая пластиковая пленка в качестве внешнего корпуса, но электролит не изменился. Аккумулятор также может быть тонким, его характеристики разряда при низких температурах лучше, чем у полимерных аккумуляторов, а плотность энергии материала в основном такая же, как у жидких литиевых аккумуляторов и обычных полимерных аккумуляторов, но из-за использования алюминиевой пластиковой пленки. , это больше, чем обычная жидкая литиевая батарея. С точки зрения безопасности, когда жидкость просто кипит, алюминиевая пластиковая пленка мягкой аккумуляторной батареи естественным образом вздувается или разрывается и не взрывается.

Следует отметить, что новый аккумулятор все еще может гореть, расширяться и треснуть, и меры безопасности не являются надежными.

По сравнению с жидкими литий-ионными аккумуляторами, полимерные литий-ионные аккумуляторы не только обладают высокой безопасностью, но также обладают преимуществами толщины, произвольной площади, произвольной формы и т. Д. В корпусе также ИСПОЛЬЗУЕТСЯ более легкая алюминиево-пластиковая композитная пленка. Однако его характеристики разряда при низких температурах, возможно, нуждаются в улучшении.

Жидкая литиевая батарея

Из-за различных производственных процессов различных производителей полимерные литиевые батареи на рынке делятся на два типа: обмоточные (представлены Sony и Toshiba) и ламинированные (представлены TCL и ATL). Однако большинство характеристик, подходящих для мобильных телефонов, имеют толщину менее 4 мм. По сравнению с жидким состоянием, чем тоньше полимерная упаковка, тем тоньше алюминиевая пленка, чем стальная оболочка, алюминиевая оболочка тоньше, а способ производства отличается от жидкой литиевой батареи, чем тоньше, тем лучше производство полимера, теоретически можно производить батареи толщиной менее 0,5 мм.

Жидкая литиевая батарея как раз наоборот. Чем толще, тем лучше производство, поэтому трудно изготовить аккумулятор толщиной менее 4 мм. Даже если он произведен, очевидно, что емкость не такая хорошая, как у полимерно-литиевой батареи, а стоимость не выше. Таким образом, чем тоньше батарея, тем ниже стоимость производства полимера и выше стоимость производства жидкости.

Однако в более толстых спецификациях цепочка поставок жидких литиевых батарей является зрелой, процесс зрелым, эффективность производства высока, доходность высока, и есть сильное преимущество в стоимости производства. С точки зрения рынка, жидкие литиевые батареи серии толщиной 5 мм, 6 мм намного выше, чем батареи серии толщиной 3 мм и 4 мм, но цена намного ниже. Теоретически стоимость материала для толщины 5 мм и 6 мм близка к стоимости жидкости. Однако текущая технологическая стоимость батарей серий 5 мм и 6 мм намного выше, чем у жидких. Следовательно, необходимо конкурировать с жидкостью в этой спецификации. Есть еще много расстояний.

Основная структура обычной батареи включает три элемента: положительный электрод, отрицательный электрод и электролит. Так называемая полимерная литий-ионная батарея означает, что по крайней мере одна или несколько из трех основных структур используют полимерный материал в качестве основной системы батареи. В разработанной системе полимерных литий-ионных батарей полимерный материал в основном наносится на положительный электрод и электролит. Материал положительного электрода включает проводящий полимер или неорганическое соединение, используемое в обычной литий-ионной батарее, и электролит может быть твердым или коллоидным полимерным электролитом или органическим электролитом, а отрицательный электрод обычно представляет собой межслойное соединение металлического лития или лития-углерода. . Как правило, в литий-ионной технологии используется жидкий или коллоидный электролит, поэтому требуется прочная вторичная упаковка для содержания легковоспламеняющегося активного ингредиента, что увеличивает вес и стоимость, а также ограничивает гибкость размеров.

Новое поколение полимерных литий-ионных аккумуляторов может иметь более тонкую форму (самый тонкий 0,8 мм), произвольную площадь и произвольную форму, что значительно повышает гибкость конструкции аккумулятора, чтобы его можно было сделать в соответствии с потребностями продукта. Батарея любой формы и емкости обеспечивает разработчикам прикладного оборудования высокую степень гибкости конструкции и адаптируемость решений по питанию для достижения максимальной производительности их продуктов. В то же время удельная энергия полимерной литий-ионной батареи на 50% выше, чем у обычной литий-ионной батареи, а ее емкость, срок службы (более 500 раз) и экологические характеристики значительно улучшены по сравнению с литий-ионными батареями. .

Литиевая батарея, покрытая углеродной фольгой

Во-первых, описание материала

Алюминиевая фольга с углеродным покрытием изготовлена из проводящей композитной пасты на основе углерода и электронной алюминиевой фольги высокой чистоты путем нанесения покрытия методом переноса.

Во-вторых, сфера применения

Литиевая батарея силового типа с мелкодисперсным активным материалом

Литий фосфат железа

Положительный электрод представляет собой тройной манганат лития с мелкими частицами.

Используется в суперконденсаторах, литиевых первичных батареях (литиевые, литиево-марганцевые, литиево-железные, кнопки и т. Д.) Вместо протравленной алюминиевой фольги.

В-третьих, производительность батареи / конденсатора

Подавите поляризацию батареи, уменьшите тепловые эффекты и улучшите характеристики скорости;

Уменьшить внутреннее сопротивление батареи и значительно уменьшить динамическое увеличение внутреннего сопротивления цикла;

Улучшение согласованности и увеличение срока службы батареи;

Улучшить адгезию активного материала к коллектору тока и снизить стоимость изготовления полюсного наконечника;

Защита токосъемника от коррозии электролитом;

Повышение производительности при высоких и низких температурах литий-железо-фосфатной батареи и повышение производительности обработки материалов из фосфата лития-железа и титаната лития.

В-четвертых, рекомендуемые параметры

Соответствующий покрытый активный материал D50 предпочтительно составляет не более 4-5 мкм, плотность уплотнения не превышает 2,25 г / см, а удельная площадь поверхности находится в диапазоне от 13 до 18 м² / г.

Пять, меры предосторожности при использовании

1. Требования к хранению: в среде с температурой 25 ± 5 ° C и влажностью не более 50% следует избегать эрозии алюминиевой фольги воздухом и водяным паром во время транспортировки;

2. Этот продукт делится на два типа: A и B. Ключевые характеристики каждого продукта: A черный на вид, толщина обычного покрытия 4 ~ 8 мкм с обеих сторон, проводимость более заметна; Внешний вид B - светло-серый, обычный. Толщина покрытия составляет 2 ~ 3 мкм с обеих сторон, область покрытия может быть сварена меньшим количеством слоев, и машина для нанесения покрытия может распознавать переходной зазор;

3. Углеродная фольга с покрытием B (серая) может быть непосредственно приварена ультразвуком в зоне покрытия, подходит только для сварных язычков спиральных батарей (до 2–3 слоев полюсных наконечников), но мощность и время ультразвука необходимо отрегулировать. ;

4. Теплоотдача углеродного слоя хуже, чем у алюминиевой фольги, поэтому необходимо точно регулировать скорость ленты и температуру обжига при нанесении покрытия;

5. Этот продукт значительно улучшен по сравнению с литиевыми батареями и конденсаторами, но его нельзя использовать в качестве основного фактора для изменения характеристик некоторых аспектов батареи, таких как плотность энергии батареи, характеристики при высоких и низких температурах, высокое напряжение и так далее.

Полимер

Разница между полимерно-литиево-ионным аккумулятором и обычным аккумулятором заключается в электролите. В оригинальной конструкции 1970-х годов использовались твердые полимерные электролиты. Этот тип электролита похож на пластиковую пленку и не проводит электроны, но допускает ионный обмен (атомы или радикалы, которые могут заряжаться). Полимерный электролит заменяет обычную пористую мембрану, пропитанную электролитом. Конструкция сухого полимерного электролита обеспечивает упрощенную сборку, улучшенную механическую прочность, безопасность и возможность изготовления сверхтонкой геометрии. Толщина одной батареи может достигать 1 мм. Дизайнеры оборудования могут спроектировать форму и размер батареи, исходя из своего воображения. К сожалению, твердые полимерные литий-ионные аккумуляторы обладают плохой электропроводностью. Внутреннее сопротивление слишком велико для обеспечения высокого импульсного тока, необходимого текущему устройству связи, и не может управлять жестким диском ноутбука. Нагревая аккумулятор до 60 градусов Цельсия, проводимость быстро увеличивается, но такие требования не подходят для использования в портативных устройствах.

В качестве компромисса были введены некоторые гелевые электролиты. Большинство продаваемых на рынке полимерных литий-ионных батарей для мобильных телефонов представляют собой гибридные батареи, содержащие гелевые электролиты. Литий-ионные полимеры используются для модификации этой системы, чтобы сделать ее единственным полимерным источником питания для портативных устройств.

Совокупное преимущество

В чем разница между литий-ионно-полимерным аккумулятором и обычным литий-ионным аккумулятором после добавления гелевого электролита? Хотя две батареи очень похожи по характеристикам, литий-ионный полимер заменяет пористую мембрану в качестве единственного твердого электролита. Гелевые электролиты только увеличивают ионную проводимость. Полимерные литий-ионные аккумуляторы не так популярны, как предсказывали некоторые аналитики. Его превосходство и низкая стоимость изготовления не были признаны. Поскольку его емкость не увеличилась, фактически емкость немного уменьшилась по сравнению со стандартными литий-ионными батареями. Рынок полимерных литий-ионных аккумуляторов используется в таких приложениях, как блоки питания с ультратонкими геометрическими формами, например блоки питания для кредитных карт.

Страница содержит содержимое машинного перевода.