Из каких материалов состоят литий-ионные аккумуляторы?

Литий-ионные батареи обычно состоят из материалов положительного и отрицательного электродов. Материал положительного электрода состоит из никелата лития, манганата лития, тройного соединения, литиевой кислоты, фосфата лития-железа и т. Д., А материал отрицательного электрода обычно состоит из аморфного углеродного материала, графитированного углеродного материала, материала на основе кремния, нитрида, нового сплава и т. Д.

Кроме того, если вы посмотрите на химические вещества, состоящие из литиевых батарей, их будет даже больше. Такие как состав электролита, CMC, литий-кобальтовая кислота, диафрагма, PVDF, высокотемпературная лента, NMP, графитовый анод, SBR, щавелевая кислота, медная фольга, алюминиевая фольга и т. Д. Это состав материалов литиевых батарей.

Способ получения катодного материала литиевой батареи, включающий смешанное высвобождение фосфат-ионных соединений в водном растворе и металлического железа, растворенного в металлическом железе, с последующим обжигом, таким образом, синтетический фосфат железа. Способ дополнительно включает реакцию сырьевой смеси, измельчение или возврат одновременно, он может производить мелкие частицы диаметром и показывает высокоактивный катодный материал из фосфата железа, а также использование предшественника мелкодисперсного диаметра частиц перед обжигом.

Конструкция из сплава материала корпуса литиевой батареи имеет значительные соображения безопасности, которые могут быть выражены толщиной материала и коэффициентом вздутия. Литиевая батарея такой же емкости легче стального корпуса, потому что алюминиевая оболочка может быть тоньше. С точки зрения рабочего механизма литиевой батареи, зарядки, литий-ионный встроенный, расширение объема анода; Разрядка, внедренный ион лития с анода, надувание катода; Может создавать сущность, благодаря правильной формуле сплава может снизить коэффициент наддува.

Также имеется жесткий корпус из нержавеющей стали, и корпуса аккумулятора из этого материала тоже много. Нержавеющая сталь - это сокращение от кислотостойкой нержавеющей стали, стойкой к слабым коррозионным средам, таким как воздух, пар, вода, или нержавеющая сталь марки называется нержавеющей сталью; А стойкость к химической коррозии средой (кислотное, щелочное, солевое и другое химическое травление), коррозия стали называют кислотостойкой сталью.

Shenzhen Yaluhang New Energy Materials Factory специализируется на исследованиях и разработках алюминиевого корпуса силового аккумулятора, алюминиевого корпуса силового аккумулятора, корпуса литиевого аккумулятора, крышки / крышки / верхней крышки силового аккумулятора, квадратного / цилиндрического алюминиевого корпуса литий-ионного аккумулятора. Он имеет независимый промышленный парк, высококачественное производственное оборудование для обеспечения производительности и качества продукции.

Основными литиевыми батареями, используемыми в автомобильных аккумуляторах в индустрии электромобилей Китая, являются железо-литиевые, марганцево-литиевые и тройные.

Литий-марганцевый: 1. Цена дешевая.2. Хорошие низкотемпературные характеристики, разряд при минус 20 градусов ниже нуля может иметь КПД более 90%. Хорошие показатели безопасности.

Но недостаток: 1. Низкие характеристики при высоких температурах (2) Низкий срок службы (нормальный срок службы около 300-400) (3) г (112) 4. Разница в удельной емкости (например, подъем автомобиля в гору и быстрый старт, a большое влияние на батарею)

Тройной: 1. Цена самая дорогая 2. Три вида материала с высокой емкостью (150.) могут сэкономить объем 3. Хороший срок службы (от 600 до 700) 4. Разряд

Но недостаток: 1. Показатели безопасности наихудшие из трех (особенно стальной корпус). 2. В настоящее время китайская аккумуляторная промышленность владеет материалом еще не достигла зрелого уровня, и его не так много.

Литиевое железо: 1. Цена умеренная 2. Емкость умеренная (130) 3. Жизненный цикл высок (около 1500 раз) 4. Высокотемпературные характеристики хорошие 5. Скорость разряда хорошая.

Но недостаток: 1. цена не дешевая (2) низкотемпературные характеристики плохие (3) на электромобиле можно полностью продемонстрировать свои превосходные характеристики (20 раз может быть 6 минут при полной зарядке, разрядке)

Во-первых, литиевая батарея по внешнему виду: литиевая электрическая квадратного типа (например, обычно используемые батареи сотового телефона) и цилиндр (например, 18650);

Во-вторых, материал для литиевых батарей: литий-ионные батареи с алюминиевым корпусом, литий-ионные батареи со стальным корпусом, мягкая упаковка батарей;

В-третьих, анодные материалы литиевых батарей из (добавка): продавать (LiCoO2) кислотно-литиевые батареи или литиево-марганцевую кислоту (LiMn2O4), литий-железо-фосфатные батареи, одноразовые литиевые батареи из диоксида марганца; Другой момент: литий-ионный LIB, полимерный PLB.

В-четвертых, производительность различных точек использования:

Одноразовые - литиево-марганцевые батарейки, батарейка 3 вольта

Высокая емкость (высокая платформа), используется в мобильных цифровых продуктах

Высокое соотношение - используется в электромобилях, электроинструментах и моделях самолетов.

Высокая температура - шахтерская лампа, комнатное освещение, встроенное резервное питание машины;

Низкая температура - - наружная среда, () зимой на севере Южного полюса;

Тройная полимерная литиевая батарея - это правильный материал с использованием литий-никель-марганцево-кобальтового тройного катода литиевых батарей, катодный материал литиево-ионной батареи имеет много видов, в основном, включая литий-кобальтовую кислоту, литий-литий-марганцевую кислоту, никель, тройной материал, фосфат лития-железа и т. Д. .Тройные композиционные материалы для кислотного лития, кобальта, лития, никеля и марганца, кислоты лития, трех видов материалов, преимуществ высокой емкости, низкой стоимости и хорошей безопасности, в его небольшом литиевом электричестве постепенно занимают определенную долю рынка, а в области Литий-ионный аккумулятор power имеет хорошие перспективы развития.

Для литий-ионных батарей металлический кобальт является незаменимым материалом. Но высокая цена на металлический кобальт, с одной стороны, с одной стороны, токсичность, ведущие технологии, предприятия Японии и Южной Кореи или отечественные производители аккумуляторов в последние годы стремятся к аккумулятору «кобальт» меньше. В соответствии с этой тенденцией, с никелем, солью кобальта, солью марганца в качестве сырья подготовка никель-кобальта-марганцевой кислоты лития постепенно удостоилась тройного материала. С химической точки зрения тройной материал относится к избыточным оксидам металлов, и удельная энергия батареи высока.

Хотя в тройном материале влияние кобальта является незаменимым, но показатель качества обычно контролируется на уровне около 20%, что значительно снижает стоимость. И в то же время сочетает в себе преимущества кислоты лития, кобальта, кислоты лития и никеля. Поскольку в последние годы компании продолжали увеличивать производство в стране и за рубежом, использование тройного материала в качестве анодного материала литиевых батарей для замены коммерческой тенденции кобальто-кислотного лития становится очень очевидным.

Эта новая технология идеально подходит для электромобилей и смартфонов, носимых устройств или зарядных устройств. Тесла (микроблоггинг) уже тройные батареи, используемые в электромобилях, диапазон моделей может достигать 486 километров, емкость аккумулятора 85 кВтч, используются 8142 3,4 Ач батареи типа 18650 Panasonic. Инженеры сделают эти клетки в виде кирпичиков, кусочков по одной. Среднее распределение всего аккумуляторного блока, аккумуляторный блок находится в колоде.

С глобальной точки зрения исследования и разработки и производство тройных материалов постоянно развиваются. В этом процессе характеристики материала были значительно улучшены, а область применения была расширена. Японские и корейские компании являются лидерами в разработке трехкомпонентных батарей. Производство отечественных тройных материалов началось примерно с 2005 года, и появилось более десятка крупных предприятий.

Литий фосфат железа

Поскольку в последние годы появился литий-железо-фосфатный литиевый аккумуляторный материал, отечественный литий-железо-фосфатный аккумулятор большой емкости был разработан в 2005 году. Его характеристики безопасности и срок службы не имеют себе равных среди других материалов, наиболее важным из них является индекс технологии аккумуляторных батарей. Срок службы 1 c цикла наполнения более 2000 раз. Одиночный аккумулятор напряжением зарядки 30 В не горит, прокол не взрывается. Литий-железо-фосфатный катодный материал для изготовления литий-ионных аккумуляторов большой емкости, скорее всего, будет использоваться для частого удовлетворения потребностей в электрическом заряде и разряде.

Фосфат лития-железа не токсичен, не загрязняет окружающую среду, имеет хорошие характеристики безопасности, источники сырья, дешевую цену, преимущества длительного срока службы, является идеалом нового поколения катодного материала литий-ионных аккумуляторов. Литий-железо-фосфатная батарея также имеет свои недостатки, такие как литий-железо-фосфатный катодный материал с небольшой плотностью отвода, большая часть литий-железо-фосфатной батареи, такая как емкость, чем кобальто-кислотная литиевая и другие литий-ионные батареи, поэтому у них нет преимущество с точки зрения микроячеек.

Из-за внутренних характеристик фосфата лития-железа, определяет низкотемпературные характеристики, которые уступают марганцево-кислотному литию и другому материалу положительного электрода. В общем, для одиночных батарей (обратите внимание, что только вместо батареи для батарейного блока измеренная производительность при низкой температуре может быть немного выше, что связано с условиями охлаждения) емкость 0 ℃ для сохранения скорости около 60 ~ 70%, до 10 ℃ для 40 ~ 55%, это 20 ~ 40% - 20 ℃ . Низкотемпературные характеристики, очевидно, не могут удовлетворить потребность в электроэнергии. В настоящее время некоторые производители улучшили низкотемпературные характеристики фосфата лития-железа, улучшив систему электролита, улучшив состав положительного электрода, улучшив свойства материала и улучшив конструкцию структуры ячейки.

Проблема с постоянством заряда батареи. Срок службы одной литий-железо-фосфатной батареи в настоящее время превышает 2000 раз, но срок службы аккумуляторной батареи будет значительно сокращен, возможно, в 500 раз. Поскольку аккумуляторная батарея состоит из большого количества отдельных ячеек, ее рабочее состояние лучше, чем у группы людей, связанных веревками для бега, даже если все являются спринтерами, если последовательность движений всех невысока, команда будет не бегать быстро, в целом Скорость даже ниже, чем у самого медленного отдельного игрока. То же самое и с аккумулятором. Только при стабильной работе батареи срок службы может быть приближен к уровню одиночной батареи.

Литиевая марганцевая кислота

Марганцево-кислотный литий является многообещающим анодным материалом для литий-ионных аккумуляторов по сравнению с традиционными анодными материалами, такими как кобальтовая кислота, литий, марганцево-кислотный литий, богатый ресурсами, низкая стоимость, отсутствие загрязнения, хорошая безопасность, соотношение производительности хорошее, подождите Преимуществом является идеальный катодный материал аккумуляторной батареи, но его плохая циркуляция и электрохимическая стабильность значительно ограничивают его индустриализацию. В основном включает шпинель, марганцевую кислоту, литий, марганцевую кислоту, литий, марганцевую кислоту, литий и слоистую структуру, в том числе стабильную структуру шпинели, литиево-марганцевую кислоту, простую в реализации промышленное производство, в настоящее время на рынке представлены продукты для такого рода структуры. Шпинель, литий-марганцевая кислота, принадлежит к кубической кристаллической системе, пространственная группа Fd3m, теория удельной емкости составляет 148 мАч / г, с 3-дневной туннельной структурой, ион лития может быть обратимо из вложенной решетки шпинели, не вызовет коллапса структур, таким образом обладает отличной производительностью и стабильностью.

В настоящее время традиционное мнение о том, что литий-марганцевая кислота имеет низкую плотность энергии и низкую производительность цикла, значительно улучшилось (типичное значение Wanli New Energy: 123 мАч / г, в 400 раз, типичное значение для многоциклового типа 107 мАч / г, в 2000 раз). Модификация поверхности и легирование могут эффективно изменять ее электрохимические свойства, а модификация поверхности может эффективно ингибировать растворение марганца и разложение электролита. Допинг может эффективно подавить эффект Яна-Теллера во время заряда и разряда. Комбинация модификации поверхности и легирования, несомненно, может дополнительно улучшить электрохимические характеристики материала, что считается одним из будущих направлений исследований по модификации манганата лития шпинели.

Страница содержит содержимое машинного перевода.