Низкотемпературная высокоскоростная литиевая батарея

Литий-ионные батареи, которые могут эффективно работать в экстремально холодных условиях и генерировать высокую скорость разряда, известны как низкотемпературные литиевые батареи с высокой скоростью. Традиционные литий-ионные батареи часто демонстрируют снижение производительности и емкости при низких температурах, что делает их менее подходящими для использования в холодных местах или в условиях, требующих высокой выходной мощности. Низкотемпературные высокоскоростные литиевые батареи были созданы в результате развития аккумуляторной технологии, которая позволяет обойти эти недостатки.

Что такое высокоскоростная литиевая батарея?

Высокоскоростные литиевые батареи с высокой скоростью разряда предназначены для быстрого обеспечения большой выходной мощности. Эти батареи предназначены для быстрой разрядки энергии, что делает их подходящими для использования в условиях, требующих высокой выходной мощности или кратковременных всплесков мощности.

Традиционные литий-ионные батареи известны своей высокой плотностью энергии, что означает их способность хранить много энергии. Для некоторых мощных приложений они могут быть не в состоянии быстро высвободить эту энергию. Высокопроизводительные литиевые батареи предназначены для преодоления этого ограничения и более быстрого обеспечения питания.

Зарядка и разрядка

Литиевые батареи, работа которых в основном зависит от движения ионов лития между положительным и отрицательным электродами, часто называют высокоскоростными последовательными батареями. Li+ интеркалируется и деинтеркалируется между двумя электродами в процессе зарядки и разрядки. Li+ удаляется с положительного электрода во время перезарядки батареи, а затем внедряется в отрицательный электрод через электролит. В отличие от разряда, отрицательный электрод находится в состоянии, богатом литием.

Эффективность

Высокопроизводительная литиевая батарея может работать при различных температурах от -20°C до 60°C. Благодаря функциям быстрой зарядки и разрядки и эффективности заряда до 100 % он может похвастаться отличными рабочими характеристиками. Кроме того, он имеет длительный срок службы и высокую выходную мощность.

Ниже приведены основные характеристики высокопроизводительной литиевой батареи:

Фосфат лития-железа (LiFePO4) и оксид лития-никеля-марганца-кобальта (LiNMC), которые обеспечивают превосходную плотность мощности и могут выдерживать высокие токовые нагрузки, являются двумя распространенными усовершенствованными электродными материалами, используемыми в этих батареях.

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

Конструкция элемента: в высокоскоростных литиевых батареях могут использоваться специальные конструкции элементов, которые максимально увеличивают площадь поверхности электрода, снижают внутреннее сопротивление и улучшают подвижность ионов. Эти конструктивные факторы помогают увеличить подачу мощности.

Электролит, используемый в высокоскоростных литиевых батареях, часто предназначен для ускорения зарядки и разрядки за счет увеличения потока ионов внутри элемента.

Преимущества высокопроизводительного литий-ионного аккумулятора

Он может быть выполнен в форме квадрата, цилиндра, треугольника и луны, среди прочего.

Крошечная толщина: 0,5 мм — это минимально возможная толщина высокоскоростного литиевого аккумулятора.

Из него можно создать единую высоковольтную батарею и соединить батареи последовательно.

Высокая емкость: по сравнению с алюминиевым корпусом емкость батареи того же типа на 15% выше.

Легкий: по сравнению с алюминиевым корпусом батарея того же типа весит на 30 % меньше.

Сильноточный разряд: гибкая упаковка имеет верхний предел 35C-40C, а алюминиевый корпус имеет максимальный разрядный ток 3C.

Что такое низкотемпературная высокоскоростная литиевая батарея?

Литиевые аккумуляторы с низкими рабочими температурами и высокими скоростями хорошо работают при низких температурах. Из-за медленной кинетики электродов и пониженной проводимости электролита при низких температурах традиционные литий-ионные батареи часто демонстрируют снижение производительности и емкости. Однако совершенствование аккумуляторных технологий привело к созданию аккумуляторов, специально разработанных для приложений, требующих отрицательных температур.

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

Например, литий-полимерная батарея представляет собой низкотемпературную высокопроизводительную литиевую батарею. Высокоскоростная полимерная батарея имеет значительное значение C разряда, потому что она сочетает в себе высокую скорость с полимерной литий-ионной батареей. Обычно они не используются в цифровых устройствах, таких как мобильные телефоны, но они используются в системах питания электромобилей, различных самолетах и моделях транспортных средств с дистанционным управлением, которым требуется взрывная энергия.

Подходы к созданию низкотемпературных высокоскоростных литиевых батарей:

Модификации электродов и электролитов. Ученые изучили различные материалы электродов и электролитов, которые лучше работают при низких температурах. Литиевые батареи, например, могут лучше работать при низких температурах, если катод сделан из фосфата лития-железа (LiFePO4). Также можно оптимизировать состав электролита для увеличения ионной проводимости при более низких температурах.

Наноструктурные материалы: Наноструктурные материалы могут улучшить характеристики литиевой батареи при низких температурах при использовании в конструкции электродов. Ионы лития обладают большей подвижностью и способны двигаться с большей скоростью даже при более низких температурах благодаря увеличенной площади поверхности наноструктурированных электродов и конденсированным диффузионным каналам.

Аккумуляторы, которые могут работать в экстремально холодных условиях, необходимы для нескольких высокопроизводительных приложений. В этих условиях можно использовать системы обогрева батарей, чтобы поддерживать температурный диапазон, который идеально подходит для работы батарей. Температура батареи часто повышается до соответствующего рабочего диапазона с помощью внутренних или внешних нагревателей в этих системах.

Состав электролита батареи может включать специальные добавки для улучшения низкотемпературных характеристик. Чтобы улучшить подвижность ионов и характеристики батареи в целом при низких температурах, эти добавки могут повысить проводимость и снизить температуру замерзания электролита.

Преимущества низкотемпературных высокоскоростных литиевых батарей

Улучшенная производительность в холодных условиях. Низкотемпературные литиевые батареи предназначены для эффективной работы при отрицательных температурах, что делает их подходящими для использования в холодных погодных условиях или в таких областях, как самолеты, электромобили и наружные устройства.

Быстрая зарядка и разрядка: по сравнению с обычными литий-ионными батареями высокоскоростные литиевые батареи имеют значительно большую емкость для зарядки и разрядки. Приложения, которые требуют быстрой зарядки или высокой выходной мощности за короткий период времени, выиграют от этого качества.

Повышенная удельная мощность: по сравнению с традиционными литий-ионными батареями низкотемпературные высокоскоростные литиевые батареи часто имеют более высокую удельную мощность. Эти батареи полезны для портативной электроники и электромобилей, где решающее значение имеют пространство и вес, поскольку их более высокая удельная мощность позволяет создавать компактные конструкции и меньший вес.