Литий батарея - литий металл яки литий эритмәсе тискәре электрод материалы буларак һәм су булмаган электролит эремәсен кулланган батарея төре.Иң элек тәкъдим ителгән литий батареясы бөек уйлап табучы Эдисоннан килгән.
Литий батареялары - Литий батареялары
литий батарея
Литий батарея - литий металл яки литий эритмәсе тискәре электрод материалы буларак һәм су булмаган электролит эремәсен кулланган батарея төре.Иң элек тәкъдим ителгән литий батареясы бөек уйлап табучы Эдисоннан килгән.
Литий металлның химик үзлекләре бик актив булганлыктан, литий металлны эшкәртү, саклау һәм куллану бик экологик таләпләргә ия.Шуңа күрә литий батареялары озак кулланылмый.
ХХ гасырда микроэлектроника технологиясе үсеше белән миниатюрлаштырылган җайланмалар көннән-көн арта, бу электр белән тәэмин итүгә зур таләпләр куя.Аннары литий батарейкалары зур масштаблы практик этапка керделәр.
Ул беренче тапкыр йөрәк тынычландыргычларында кулланылган.Литий батарейкаларның үз-үзен җибәрү дәрәҗәсе бик түбән булганга, агызу көчәнеше текә.Тынычлык урнаштыргычны кеше организмына озак вакыт урнаштырырга мөмкинлек бирә.
Литий батарейкалары, гадәттә, номиналь көчәнеш 3.0 вольттан югарырак һәм интеграль электр энергиясе белән тәэмин итү өчен кулайрак.Марганец газы батарейкалары компьютерларда, калькуляторларда, фотоаппаратларда һәм сәгатьләрдә киң кулланыла.
Яхшырак эш сортларын үстерү өчен төрле материаллар өйрәнелде.Аннары продуктлар ясагыз.Мәсәлән, литий күкерт газы батарейкалары һәм литий тионил хлорид батарейкалары бик аерылып тора.Аларның уңай актив материалы шулай ук электролит өчен эретүче.Бу структура су булмаган электрохимик системаларда гына бар.Шуңа күрә, литий батарейкаларын өйрәнү шулай ук су булмаган системаларның электрохимик теориясен үстерүгә ярдәм итте.Төрле су булмаган эреткечләрне куллануга өстәп, полимер нечкә пленка батарейкалары буенча тикшеренүләр дә үткәрелде.
1992-нче елда Сони литий-ион батарейкаларын уңышлы эшләде.Аның практик кулланылышы кәрәзле телефоннар һәм дәфтәр компьютерлары кебек көчле электрон җайланмаларның авырлыгын һәм күләмен киметә.Куллану вакыты бик озайтылган.Литий-ион батарейкаларында авыр металл хром булмаганга, никель-хром батареялары белән чагыштырганда, әйләнә-тирә мохиткә пычрану кими.
1. Литий-ион батареясы
Литий-ион батареялары хәзер ике категориягә бүленәләр: сыек литий-ион батарейкалары (LIB) һәм полимер литий-ион батарейкалары (ПЛБ).Алар арасында сыек литий ион батареясы икенчел батареяны аңлата, анда Li + инкальация кушылмасы уңай һәм тискәре электродлар.Позитив электрод литий кушылмасын LiCoO2 яки LiMn2O4 сайлый, тискәре электрод литий-углерод үзара кушылуны сайлый.Литий-ион батарейкалары XXI гасырда үсеш өчен идеаль этәргеч көче, чөнки аларның зур көчәнеше, зурлыгы, җиңел авырлыгы, югары энергиясе, хәтер эффекты юк, пычрану юк, үз-үзеңне аз җибәрү һәм озын цикл гомере.
2. Литий-ион батарея үсешенең кыскача тарихы
Литий батарейкалары һәм литий ион батарейкалары - XX гасырда уңышлы эшләнгән яңа югары энергияле батареялар.Бу батареяның тискәре электроды - металл литий, һәм уңай электрод - MnO2, SOCL2, (CFx) n һ.б. Бу 1970-нче елларда кулланылышка кертелгән.Energyгары энергиясе, югары батарея көчәнеше, киң температура диапазоны, озак саклану вакыты булганга, ул хәрби һәм гражданнарның кечкенә электр приборларында киң кулланылган, мәсәлән, кәрәзле телефон, портатив компьютер, видеокамера, фотоаппарат һ.б. традицион батареяларны алыштыру..
3. Литий-ион батарейкаларының үсеш перспективалары
Литий-ион аккумуляторлары уникаль функциональ өстенлекләре аркасында ноутбук компьютерлары, видеокамералар, мобиль элемтә кебек күчемле приборларда киң кулланылган.Хәзерге вакытта эшләнгән зур сыйдырышлы литий-ион батареясы электр машиналарында сынап каралган, һәм ул XXI гасырда электр машиналары өчен төп энергия чыганакларының берсе булыр, һәм спутникларда, аэрокосмоста һәм энергия саклауда кулланылачак. .
4. Батарейканың төп функциясе
(1) Батарейканың ачык чылбыр көчәнеше
2) Батарейканың эчке каршылыгы
(3) Батарейканың эш көчәнеше
(4) Зарядлау көчәнеше
Корылма көчәнеше, икенчел батарея зарядланган вакытта тышкы электр тәэминаты белән батареяның ике очына да кулланылган көчәнешне аңлата.Корылманың төп ысулларына даими ток корылмасы һәм даими көчәнеш корылмасы керә.Гадәттә, даими ток корылмасы кулланыла, һәм аның характеристикасы - зарядлау токы зарядлау процессында тотрыклы.Корылма барган саен, актив материал торгызыла, электрод реакция өлкәсе өзлексез кими, двигательнең поляризациясе әкренләп арта.
(5) Батарея сыйдырышлыгы
Батарея сыйдырышлыгы батареядан алынган электр күләмен аңлата, ул гадәттә C белән күрсәтелә, һәм җайланма гадәттә Ah яки mAh белән күрсәтелә.Потенциал - батареяның электр җитештерүчәнлегенең мөһим максаты.Батарейканың сыйдырышлыгы гадәттә теоретик сыйдырышлыкка, практик сыйдырышлыкка һәм бәяләнгән сыйдырышлыкка бүленә.
Батарейка сыйдырышлыгы электродларның сыйдырышлыгы белән билгеләнә.Электродларның сыйдырышлыгы тигез булмаса, батареяның сыйдырышлыгы кечерәк сыйдырышлы электродка бәйле, ләкин ул уңай һәм тискәре электродларның сыйдырышлыгы суммасы түгел.
(6) Саклау функциясе һәм батареяның гомере
Химик энергия чыганакларының төп үзенчәлекләренең берсе - алар кулланганда электр энергиясен җибәрә һәм кулланмаган вакытта электр энергиясен саклый ала.Саклау функциясе - икенчел батарея өчен зарядны саклап калу.
Икенчел батареяга килгәндә, хезмәт итү вакыты - батарея эшчәнлеген үлчәү өчен мөһим параметр.Икенчел батарея бер тапкыр зарядлана һәм җибәрелә, цикл (яки цикл) дип атала.Билгеле зарядлау һәм җибәрү критерийлары буенча, батарея сыйдырышлыгы билгеле бер кыйммәткә җиткәнче, батарейка каршы тора ала торган зарядлау һәм чыгару вакыты икенчел батареяның эш циклы дип атала.Литий-ион батарейкалары искиткеч саклауга һәм озын циклга ия.
Литий батареялары - үзенчәлекләре
A. energyгары энергия тыгызлыгы
Литий-ион аккумуляторының авырлыгы никель-кадмий яки никель-водород батареясының яртысы, һәм күләме никель-кадмийның 40-50% һәм никель-водород батареясының 20-30% тәшкил итә. .
B. Volгары көчәнеш
Бер литий-ион аккумуляторының эш көчәнеше 3,7В (уртача кыйммәт), бу бер-берсенә бәйләнгән өч никель-кадмий яки никель-металл гидрид батарейкаларына тигез.
C. Пычрану юк
Литий-ион батарейкаларында кадмий, кургаш, сымап кебек зарарлы металллар юк.
D. Металл литий юк
Литий-ион батарейкаларында металл литий юк, шуңа күрә пассажир самолетларында литий батарейкаларын йөртү тыелган кагыйдәләргә буйсынмыйлар.
E. cycleгары цикл тормышы
Нормаль шартларда литий-ион батарейкалары 500-дән артык корылма-чыгару циклына ия булырга мөмкин.
F. Хәтер эффекты юк
Хәтер эффекты зарядлау һәм агызу циклы вакытында никель-кадмий батарейкасының сыйдырышлыгы кими торган күренешне аңлата.Литий-ион батарейкалары бу эффектка ия түгел.
Г. Тиз корылма
4.2В көчәнешле даими ток һәм даими көчәнеш зарядлагычын куллану литий-ион батареясын бер-ике сәгать эчендә тулысынча зарядлый ала.
Литий батареясы - Литий батареясы принцибы һәм структурасы
1. Литий ион аккумуляторы структурасы һәм эш принцибы: Литий ион батареясы ике кушылмадан торган икенчел батареяны аңлата, ул литий ионнарын кире һәм үзара бәйли ала, уңай һәм тискәре электродлар.Кешеләр бу литий-ион аккумуляторын уникаль механизм белән атыйлар, ул литий ионнарын уңай һәм тискәре электродлар арасында күчерүгә таяна, батарея зарядын һәм агызу операциясен тәмамлау өчен, "селкенүче кресло батареясы", гадәттә "литий батарея" дип атала. .LiCoO2-ны мисал итеп алыгыз: (1) Батарейка зарядлангач, литий ионнары уңай электродтан аерыла һәм тискәре электродта интеркаляцияләнә, һәм киресенчә.Моның өчен электрод монтаж алдыннан литий инкальация хәлендә булырга тиеш.Гадәттә, литийга караганда 3Втан зуррак һәм һавада тотрыклы литий инкальация күчү металл оксиды LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4 кебек уңай электрод итеп сайлана.(2) Тискәре электродлар булган материаллар өчен литий кушылмаларын сайлап алыгыз, аларның потенциалы литий потенциалына мөмкин кадәр якын.Мәсәлән, төрле углерод материалларына табигый графит, синтетик графит, углерод җепселләре, месофаз сферик углерод һ.б. һәм металл оксидлары керә, шул исәптән SnO, SnO2, Калай составлы оксиды SnBxPyOz (x = 0.4 ～ 0.6, y = 0.6 ～ 0.4, z = (2 + 3х + 5й) / 2) һ.б.
литий батарея
2. Батарейка гадәттә үз эченә ала: уңай, тискәре, электролит, сепаратор, позитив корыч, тискәре тәлинкә, үзәк терминал, изоляцион материал (изолятор), куркынычсызлык клапаны (куркынычсызлык), мөһер боҗрасы (савыт), PTC (уңай температураны контрольдә тоту терминалы), батарея корпусы.Гадәттә, кешеләр уңай электрод, тискәре электрод һәм электролит турында күбрәк борчылалар.
литий батарея
Литий-ион батарея структурасын чагыштыру
Төрле катод материаллары буенча, ул тимер литий, кобальт литий, марганец литийы һ.б.га бүленә;
Форма классификациясеннән ул гадәттә цилиндрик һәм квадратка бүленә, һәм полимер литий ионнары теләсә нинди формада ясалырга мөмкин;
Литий-ион батарейкаларында кулланылган төрле электролит материаллары буенча, литий-ион батарейкаларын ике категориягә бүлеп була: сыек литий-ион батареялары (LIB) һәм каты дәүләт литий-ион батарейкалары.PLIB) - каты халәтле литий-ион аккумуляторы.
электролит
Кабык / Пакет Барьеры Хәзерге Коллекционер
Сыек литий-ион аккумуляторы Сыек дат басмаган корыч, алюминий 25μPE бакыр фольга һәм алюминий фольга полимер литий-ион батарея коллоид полимер алюминий / PP композицион фильм барьерсыз яки бер μPE бакыр фольга һәм алюминий фольга
Литий батареялары - Литий Ион батареялары функциясе
1. energyгары энергия тыгызлыгы
Бер үк сыйдырышлы NI / CD яки NI / MH батарейкалары белән чагыштырганда, литий-ион батарейкалары җиңелрәк, һәм аларның күләменең махсус энергиясе бу ике төр батареяныкыннан 1,5-2 тапкыр күбрәк.
2. volгары көчәнеш
Литий-ион аккумуляторлары 3,7В га кадәр терминал көчәнешләренә ирешү өчен югары электронегатив элемент булган литий электродларын кулланалар, бу NI / CD яки NI / MH батарейкаларының көчәнешеннән өч тапкыр күбрәк.
3. Пычратмый торган, экологик яктан чиста
4. Озын цикллы гомер
Гомер озынлыгы 500 тапкыр артып китә
5. loadгары йөк сыйдырышлыгы
Литий-ион батарейкалары зур ток белән өзлексез агызылырга мөмкин, шулай итеп бу батарея камералар һәм ноутбук компьютерлары кебек югары көчле приборларда кулланыла ала.
6. Искиткеч куркынычсызлык
Искиткеч анод материаллары кулланылганлыктан, батарея зарядланган вакытта литий дендрит үсеше проблемасы җиңелә, бу литий-ион батарейкаларының куркынычсызлыгын яхшырта.Шул ук вакытта, куллану вакытында батареяның куркынычсызлыгын тәэмин итү өчен махсус торгызыла торган аксессуарлар сайлана.
Литий батарея - Литий ион батареясын зарядлау ысулы
Метод 1. Литий-ион аккумуляторы заводтан киткәнче, җитештерүче активлаштыру эшкәртмәсе һәм алдан зарядланган, шуңа күрә литий-ион аккумуляторы калдык көченә ия, һәм литий-ион батареясы көйләү чоры буенча зарядланган.Бу көйләү вакыты 3-5 тапкыр тулысынча башкарылырга тиеш.Агарту.
Метод 2. Зарядланганчы, литий-ион аккумуляторы махсус чыгарылырга тиеш түгел.Дөрес булмаган батарея зыян китерәчәк.Зарядлаганда, әкрен корылма кулланырга һәм тиз корылманы киметергә тырышыгыз;вакыт 24 сәгатьтән артмаска тиеш.Батарейка өч-биш тулы корылма һәм агызу циклын үткәннән соң гына, аның эчке химикатлары оптималь куллану өчен тулысынча “активлаштырылачак”.
Метод 3. Зинһар, оригиналь зарядлагычны яки абруйлы бренд зарядлагычын кулланыгыз.Литий батарейкалары өчен литий батареялары өчен махсус зарядлагыч кулланыгыз һәм күрсәтмәләрне үтәгез.Otherwiseгыйсә, батарея бозылачак, хәтта куркыныч астында булачак.
Метод 4. Яңа сатып алынган батарея - литий ионы, шуңа күрә беренче 3-5 тапкыр зарядлау гадәттә көйләү чоры дип атала, һәм литий ионнары активлыгын тулысынча тәэмин итү өчен 14 сәгатьтән артык зарядланырга тиеш.Литий-ион батарейкаларының хәтер эффекты юк, ләкин көчле инерциягә ия.Киләчәк кушымталарда иң яхшы эшне тәэмин итү өчен алар тулысынча активлашырга тиеш.
Метод 5. Литий-ион батареясы махсус зарядлагыч кулланырга тиеш, югыйсә ул туену халәтенә ирешә алмый һәм аның эшенә тәэсир итә ала.Зарядланганнан соң, аны 12 сәгатьтән артык зарядлагычка урнаштырмагыз, һәм батарейканы мобиль электрон продукттан озак кулланмагыз.
Литий батарея - куллану
ХХ гасырда микроэлектроника технологиясе үсеше белән миниатюрлаштырылган җайланмалар көннән-көн арта, бу электр белән тәэмин итүгә зур таләпләр куя.Аннары литий батарейкалары зур масштаблы практик этапка керделәр.
Ул беренче тапкыр йөрәк тынычландыргычларында кулланылган.Литий батарейкаларның үз-үзен җибәрү дәрәҗәсе бик түбән булганга, агызу көчәнеше текә.Тынычлык урнаштыргычны кеше организмына озак вакыт урнаштырырга мөмкинлек бирә.
Литий батарейкалары, гадәттә, номиналь көчәнеш 3.0 вольттан югарырак һәм интеграль электр энергиясе белән тәэмин итү өчен кулайрак.Марганец газы батарейкалары компьютерларда, калькуляторларда, фотоаппаратларда һәм сәгатьләрдә киң кулланыла.
Куллану мисалы
1. Батарейка пакетын ремонтлау өчен батарея пакетлары бик күп: мәсәлән, дәфтәр санакларында кулланылган кебек.Ремонттан соң, бу батарея пакеты бозылганда, аерым батареяларда гына проблемалар барлыгы ачыкланды.Аны бер күзәнәкле литий батарея белән алыштырырга мөмкин.
2. lightгары яктылык миниатюр факел ясау Автор бер тапкыр 3.6V1.6AH литий аккумуляторын ак супер яктылык яктылык җибәрүче труба белән миниатюр факел ясау өчен кулланган, куллану җиңел, компакт һәм матур.Batteryәм батарея сыйдырышлыгы зур булганга, аны төнлә уртача ярты сәгать кулланырга мөмкин, һәм ул ике айдан артык зарядсыз кулланыла.
3. Альтернатив 3В электр белән тәэмин итү
Чөнки бер күзәнәкле литий батарея көчәнеше 3,6В.Шуңа күрә, бер литий батарея гына ике гади батареяны алыштыра ала, радио, җәяүлеләр, фотоаппаратлар һ.б.
Литий-ион батарея анод материалы - литий титанат
Ул литий марганат, өченче материаллар яки литий тимер фосфат һәм башка уңай материаллар белән кушылып, 2,4В яки 1,9В литий ион икенчел батарейкаларын барлыкка китерергә мөмкин.Моннан тыш, ул уңай электрод буларак металл литий яки литий эритмәсе тискәре электрод икенчел батарея белән 1,5В литий батарея формалаштыру өчен дә кулланылырга мөмкин.
Lithгары куркынычсызлык, югары тотрыклылык, озын гомер һәм литий титанатның яшел характеристикалары аркасында.Литий титанат материалы 2-3 ел эчендә яңа буын литий ион батарейкаларының тискәре электрод материалына әйләнәчәк һәм яңа электр машиналарында, электр мотоциклларында һәм югары куркынычсызлык, югары тотрыклылык һәм озын цикл таләп иткән киң кулланылачак дип алдан әйтеп була.куллану өлкәсе.Литий титанат батарейкасының эш көчәнеше 2,4В, иң югары көчәнеш 3.0В, зарядлау токы 2C кадәр.
Литий титанат батарея составы
Позитив электрод: литий тимер фосфат, литий марганат яки өченче материал, литий никель марганат.
Тискәре электрод: литий титанат материалы.
Барьер: тискәре электрод кебек углерод белән хәзерге литий батарея барьеры.
Электролит: тискәре электрод буларак углеродлы литий батарея электролиты.
Батарея корпусы: тискәре электрод кебек углеродлы литий батарея корпусы.
Литий титанат батарейкаларының өстенлекләре: ягулык машиналарын алыштыру өчен электр машиналарын сайлау - шәһәр әйләнә-тирә мохитне пычрату өчен иң яхшы сайлау.Алар арасында литий-ион электр батареялары тикшерүчеләрнең игътибарын җәлеп итте.Электр машиналарының борттагы литий-ион батарейкалары таләпләрен канәгатьләндерү өчен, тикшеренүләр һәм эшләнмәләр highгары куркынычсызлык, яхшы күрсәткечләр һәм озын гомерле тискәре материаллар аның кайнар нокталары һәм кыенлыклары.
Коммерция литий-ион батарея тискәре электродлар, нигездә, углерод материалларын кулланалар, ләкин литий батарейкаларын тискәре электрод буларак куллануда кайбер кимчелекләр бар:
1. Литий дендритлары артык зарядка вакытында җиңел яудыралар, нәтиҗәдә батареяның кыска схемасы барлыкка килә һәм литий батареяның куркынычсызлык функциясенә тәэсир итә.
2. SEI пленкасын формалаштыру җиңел, нәтиҗәдә түбән башлангыч корылма һәм агызу көче һәм зур кире кайтарылмаслык куәт;
3. Ягъни, углерод материалларының платформа көчәнеше түбән (металл литийга якын), һәм электролитның бозылуына китерү җиңел, бу куркынычсызлык китерәчәк.
4. Литий ион кертү һәм чыгару процессында күләм зур үзгәрә, цикл тотрыклылыгы начар.
Углерод материаллары белән чагыштырганда, шпинель тибындагы Li4Ti5012 зур өстенлекләргә ия:
1. Бу нуль-сызыклы материал һәм әйбәт әйләнешкә ия;
2. Агызу көчәнеше тотрыклы, һәм электролит череп бетмәячәк, литий батарейкаларның куркынычсызлык күрсәткечләрен яхшырта;
3. Карбон анод материаллары белән чагыштырганда, литий титанат югары литий ион диффузия коэффициентына ия (2 * 10-8см2 / с), һәм ул югары тизлектә зарядка һәм чыгарылырга мөмкин.
4. Литий титанатның потенциалы саф металл литийныкыннан югарырак, һәм литий батарейкаларының куркынычсызлыгын тәэмин итү өчен нигез бирүче литий дендритлар ясау җиңел түгел.
хезмәт күрсәтү схемасы
Ул ике кыр эффект транзисторыннан һәм S-8232 махсус хезмәт күрсәтү интеграль блокыннан тора.Артык зарядка белән идарә итү трубасы FET2 һәм FET1 артык зарарлы контроль трубасы бер-бер артлы схемага тоташтырылган, һәм батарея көчәнеше техник хезмәт күрсәтү IC белән контрольдә тотыла һәм контрольдә тотыла.Батарейка көчәнеше 4.2Вка күтәрелгәч, FET1 артык зарядлы хезмәт күрсәтү трубасы сүндерелә, һәм зарядлау туктатыла.Начарлыктан саклану өчен, тышкы схемага тоткарлык конденсаторы өстәлә.Батарейка зарарланган хәлдә, батарея көчәнеше 2,55кә төшә.
Пост вакыты: 30-2023 март