nijs_banner

Hoe wurkje lithiumbatterijen

Li-ion is in batterij mei leech ûnderhâld, in foardiel dat de measte oare skiekunde net oanspraak meitsje kin.De batterij hat gjin ûnthâld en hoecht net te oefenjen (opsetlike folsleine ûntlading) om it yn goede foarm te hâlden.Self-discharge is minder dan de helte fan dat fan nikkel-basearre systemen en dit helpt de brânstof gauge applikaasjes.De nominale selspanning fan 3.60V kin mobile tillefoans, tablets en digitale kamera's direkt oanmeitsje, en biedt ferienfâldigingen en kostenreduksjes oer ûntwerpen mei meardere sellen.De neidielen binne de needsaak foar beskermingssirkels om misbrûk te foarkommen, lykas hege priis.

Soarten Lithium-ion Batterijen

nijs1

Figuer 1 yllustrearret it proses.

Li-ion is in batterij mei leech ûnderhâld, in foardiel dat de measte oare skiekunde net oanspraak meitsje kin.De batterij hat gjin ûnthâld en hoecht net te oefenjen (opsetlike folsleine ûntlading) om it yn goede foarm te hâlden.Self-discharge is minder dan de helte fan dat fan nikkel-basearre systemen en dit helpt de brânstof gauge applikaasjes.De nominale selspanning fan 3.60V kin mobile tillefoans, tablets en digitale kamera's direkt oanmeitsje, en biedt ferienfâldigingen en kostenreduksjes oer ûntwerpen mei meardere sellen.De neidielen binne de needsaak foar beskermingssirkels om misbrûk te foarkommen, lykas hege priis.

Sony's orizjinele lithium-ion-batterij brûkte koks as de anode (koalprodukt).Sûnt 1997 binne de measte Li-ion-fabrikanten, ynklusyf Sony, oerstapt nei grafyt om in plattere ûntladingskromme te berikken.Grafyt is in foarm fan koalstof dy't lange-termyn syklusstabiliteit hat en wurdt brûkt yn leadpotloden.It is it meast foarkommende koalstofmateriaal, folge troch hurde en sêfte koalstoffen.Nanotube-koalstoffen hawwe noch gjin kommersjeel gebrûk fûn yn Li-ion, om't se de neiging hawwe om de prestaasjes te ferwikseljen en te beynfloedzjen.In takomstich materiaal dat belooft de prestaasjes fan Li-ion te ferbetterjen is grafeen.

Figuer 2 yllustrearret de spanningsûntladingskromme fan in moderne Li-ion mei grafytanode en de iere koksferzje.

nijs 2

Ferskate tafoegings binne besocht, ynklusyf silisium-basearre alloys, om de prestaasjes fan 'e grafytanode te ferbetterjen.It duorret seis koalstof (grafyt) atomen te binen oan ien lithium ion;ien silisium atoom kin bine oan fjouwer lithium-ionen.Dit betsjut dat de silisiumanode teoretysk mear dan 10 kear de enerzjy fan grafyt koe opslaan, mar útwreiding fan 'e anode by lading is in probleem.Pure silikonanodes binne dêrom net praktysk en allinich 3-5 prosint fan silisium wurdt typysk tafoege oan 'e anode fan in silisium-basearre om in goede fytslibben te berikken.

It brûken fan nano-strukturearre lithium-titanate as in anode-tafoeging toant belofte sykluslibben, goede loadmooglikheden, poerbêste lege temperatuerprestaasjes en superieure feiligens, mar de spesifike enerzjy is leech en de kosten binne heech.

Eksperimintearjen mei katode- en anodemateriaal kinne fabrikanten yntrinsike kwaliteiten fersterkje, mar ien ferbettering kin in oare kompromittearje.De saneamde "Energy Cell" optimisearret de spesifike enerzjy (kapasiteit) om lange runtimes te berikken, mar op legere spesifike krêft;de "Power Cell" biedt útsûnderlike spesifike krêft, mar op legere kapasiteit.De "Hybrid Cell" is in kompromis en biedt in bytsje fan beide.

Fabrikanten kinne relatyf maklik in hege spesifike enerzjy en lege kosten berikke troch nikkel ta te foegjen yn plak fan it djoerdere kobalt, mar dit makket de sel minder stabyl.Wylst in start-up bedriuw kin rjochtsje op hege spesifike enerzjy en lege priis te krijen flugge merk akseptaasje, feiligens en duorsumens kinne net kompromittearre.Renommearre fabrikanten pleatse hege yntegriteit op feiligens en langstme.

De measte Li-ion-batterijen diele in ferlykber ûntwerp besteande út in metalen okside positive elektrode (katode) dy't bedekt is op in aluminium stroomkollektor, in negative elektrode (anode) makke fan koalstof / grafyt coated op in koperen stroomkollektor, in separator en elektrolyt makke fan lithium sâlt yn in organysk solvent.Mear ynformaasje, gean mei teda battery.com.

nijs3

Tabel 3 vat de foardielen en beheiningen fan Li-ion gear.


Post tiid: Jun-26-2022