Кто изобрел литиевые батареи Введение и структура

Передовые аккумуляторные технологии все еще разрабатываются для удовлетворения потребностей портативных источников питания. При рассмотрении системы факторы дополнительного энергопотребления и мобильности часто перевешивали экономику. Так было с технологией литиевых батарей в течение последних тридцати лет, и так будет и в будущем. Ранние системы литиевых батарей уступили место системам ионно-литиевых батарей. Спрос на портативные источники питания в последние годы увеличился из-за сокращения электронных продуктов, где батарея иногда является единственным источником энергии. Система весит и измеряет вдвое меньше, чем устройство с питанием. М. Стэнли был тем, кто изобрел литиевые батареи. Какова структура литий-ионной батареи? Анод, катод и электролит — три основных компонента батареи. Если электролита недостаточно, часто используется сепаратор, чтобы предотвратить контакт анода и катода. Аккумуляторы обычно имеют корпус для хранения этих компонентов.

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

Кто изобрел первую литиевую батарею?

М. Стэнли Уиттингем был первым, кто определил понятие перезаряжаемых литий-ионных батарей в конце 1970-х годов, и за это достижение он разделит Нобелевскую премию по химии в 2019 году. Даже он не предсказал сложные проблемы материаловедения, которые возникнут. поскольку эти батареи стали основным источником энергии для портативной электроники в мире. Одна давняя технологическая проблема заключается в том, что когда в устройство вставляется новая литий-ионная батарея, она теряет до одной пятой своей емкости до того, как ее можно будет перезарядить в первый раз. Это верно независимо от того, находится ли батарея в ноутбуке, фотоаппарате, наручных часах или даже в новом электромобиле.

Кто изобрел литий-полимерный аккумулятор?

Литий-полимерный (Li-Po) — устаревшая технология, которую можно найти в старинных сотовых телефонах и портативных компьютерах. Эти батареи имеют структуру, аналогичную литий-ионным батареям, но они построены из гелеобразного (кремний-графен) вещества, которое очень легкое. Эти батареи используются в ноутбуках и большинстве аккумуляторов большой емкости благодаря их легким и гибким свойствам. М. Стэнли Уиттингем был первым, кто описал концепцию перезаряжаемых литий-ионных батарей, что принесло ему долю Нобелевской премии по химии в 2019 году. Мишель Арман первым применил сухой ТФЭ в прототипе батареи в 1978 году, а ANVAR и Elf Aquitaine из Франции, а также Hydro Quebec из Канады использовали его в 1985 году. Оба типа батарей имеют свои преимущества и недостатки. Начнем с того, что литий-ионные аккумуляторы имеют гораздо более высокую удельную мощность, чем литий-полимерные аккумуляторы, а это означает, что они могут просто упаковать больше элементов питания. Эта функция используется производителями смартфонов для повышения мощности своих устройств при сохранении тонкого дизайна. Самое лучшее в этой батарее то, что у этих батарей нет эффекта памяти. Что это означает? Эффект памяти возникает, когда оптимальная способность перезарядки батареи теряется. Поскольку литий-ионные аккумуляторы не имеют эффекта памяти, их можно заряжать даже после частичного разряда. С другой стороны, литий-ионные аккумуляторы имеют ряд недостатков. Одним из наиболее значительных является эффект старения. Ионы в батареях теряют способность производить максимальную энергию через определенное время. Литий-полимерные аккумуляторы более жесткие, чем аккумуляторы других типов.

Структура литий-ионного аккумулятора

Несколько литий-ионных элементов (соединенных последовательно и параллельно), провода, соединяющие элементы, и система управления батареями, широко известная как BMS, находятся внутри литиевой батареи. Система управления батареями отслеживает состояние и температуру батареи. BMS также уравновешивает энергию во всех элементах в конце каждой зарядки, обеспечивая максимальный срок службы и производительность литий-ионного аккумулятора. Внутренняя часть одиночной литий-ионной батареи довольно проста. Анод, катод, электролит и сепаратор являются четырьмя основными компонентами. Анод – это отрицательный электрод в ячейке. Катод является положительной стороной ячейки. Во время зарядки ионы лития проходят от катода к аноду через сепаратор. Во время разряда поток обратный. Оксид лития-кобальта, фосфат лития-железа и оксид лития-марганца являются обычными катодными материалами. Эти различные химические вещества предлагают различные преимущества и напряжения. Электролит в литий-ионной батарее помогает транспортировать положительные ионы лития между анодом и катодом. Соль лития является наиболее часто встречающимся электролитом внутри литий-ионного аккумулятора. Сепаратор расположен между анодом и катодом. Сепаратор представляет собой тонкий лист материала, который пропускает ионы лития, но предотвращает протекание через него электричества. Он предотвращает электрическое замыкание анода и катода, заставляя электроны течь через ваш электронный гаджет и обеспечивая электричество.

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

Вывод

Внешне литий-ионный аккумулятор кажется очень простым, но при ближайшем рассмотрении обнаруживается множество различных компонентов. В конце концов, ионно-литиевое накопление энергии — это химический процесс, основанный на одноименном ионно-литиевом аккумуляторе. Использование литий-ионного аккумулятора имеет множество преимуществ. В результате технология все чаще используется для широкого круга приложений. Благодаря преимуществам литий-ионной технологии эти аккумуляторы находят все более широкое применение, и, как следствие, в них проводится много исследований и разработок. Одним из наиболее значительных преимуществ технологии литий-ионных аккумуляторов является ее высокая плотность энергии. Всегда существует потребность в батареях с гораздо большей плотностью энергии, поскольку электронное оборудование, такое как мобильные телефоны, должно работать дольше между зарядками, потребляя при этом больше энергии. Есть также несколько вариантов использования энергии, от электроинструментов до электромобилей. Литий-ионные аккумуляторы имеют значительное преимущество с точки зрения удельной мощности. Электромобилям также требуются аккумуляторные технологии с высокой плотностью энергии. Литий-ионные аккумуляторы стареют независимо от того, используются они или нет. Независимо от потребления, потеря емкости имеет временной компонент. При хранении обычного потребителя литий-кобальтовый оксид, LCO аккумулятор или элемент.