På nuværende tidspunkt har lithium-ion-strømbatterier erstattet traditionelle batterier i mobiltelefoner, bærbare computere, videokameraer og kameraer. Lithium-ion-batterier med stor kapacitet er blevet afprøvet i elektriske køretøjer og vil blive en af de vigtigste strømkilder til elektriske køretøjer i det 21. århundrede. De er blevet brugt i kunstige satellitter, luftfart og energilagring.
Arbejdsprincippet for lithium-ion-batteri
Lithium-ion-batteriets arbejdsprincip er, at når batteriet oplades, frigives lithium i det positive elektrodemateriale, passerer gennem membranen og kommer ind i den negative elektrodegrafit; Når batteriet aflades, frigives lithiumionerne fra den negative elektrodegrafit og vender tilbage til det positive elektrodemateriale gennem mellemgulvet. . Med udviklingen af ladning og udledning indsættes lithiumioner kontinuerligt og ekstraheres fra den positive elektrode og den negative elektrode.
Funktioner i lithium-ion-strømbatteri
højspænding
Spændingen ved lithium-ion-energibatterier er tre gange så stor som for nikkel-cadmiumbatterier og nikkel-brintbatterier og næsten dobbelt så stor som blysyrebatterier. Dette er også en vigtig grund til, at lithium-ion-strømbatterier har højere energi. Når der dannes en strømbatteripakke med samme spænding, vil antallet af lithium-ion-strømbatterier, der anvendes i serier, derfor være meget mindre end antallet af blysyrebatterier og nikkel-brintbatterier.
let vægt
Den specifikke energi er så høj som 150Wh/Kg, hvilket er 2 gange så stor som Ni-MH-batterier og 4 gange så høj som blysyrebatterier, så vægten er en tredjedel til en fjerdedel af blysyrebatterier med samme energi. Fra dette perspektiv lithium batteriforbrug Der er færre ressourcer, og fordi reserverne af elementer, der anvendes i lithium manganatbatterier, er relativt store, kan prisen på blysyre- og nikkelmetalhydridbatterier øges yderligere, og omkostningerne ved lithiumbatterier vil blive yderligere reduceret.
lang levetid
Antallet af cyklusser kan nå op på 1000~3000 gange. Baseret på kapacitetsfastholdelse på 70% kan antallet af 100% opladnings- og afladningscyklusser for batteripakken nå mere end 200 gange, levetiden kan nå 5-8 år, og levetiden er omkring to til tre gange så lang som for blysyrebatterier. Med teknologisk innovation og forbedring af udstyr vil batterilevetiden være længere, og omkostningsydelsen vil være højere og højere.
Lav selvafladningsrate: mindre end 5% pr. Måned.
bred vifte
Lav temperatur ydeevne er god. Li-ion-strømbatterier kan fungere mellem -40 °C og +55 °C, mens vandige batterier (såsom blysyrebatterier og nikkel-hydrogenbatterier) ved lave temperaturer i høj grad vil reducere ydeevnen på grund af forringelsen af elektrolytvæsken .
ingen hukommelse
Der er ingen grund til at udlede som nikkel-cadmium batterier og nikkel-metal hydrid batterier før hver opladning, og det kan oplades når som helst og hvor som helst. Dybden af batteriopladning og afladning har ringe effekt på batteriets levetid. Det kan være fuldt opladet og fuldt afladet. Vores cyklustest er fuldt opladet og fuldt afladet.
er specielt velegnet til elbatterier
Ud over den høje spænding af lithium-ion-batterier, fordi beskyttelseskortet på lithium-ion-batteripakken kan overvåge hvert enkelt batteri med høj præcision, lavt strømforbrug og intelligent styring, har det perfekt overpris, overdischarge, temperatur, overstrøm, kortslutningsbeskyttelse, låsning af selvgendannelsesfunktion og pålidelig udligningsopladningsfunktion forlænger batteriets levetid betydeligt. Andre typer batterier (f.eks. blybatterier) er imidlertid tilbøjelige til at genoplade batteriet og overafladningsproblemer på grund af batterikonsistens og opladerproblemer under brug (på grund af forskellige årsager såsom omkostninger kan blysyrebatteripakken ikke overvåges og beskyttes hver enkelt celle).
ingen forurening
Der er ingen giftige stoffer i lithium-ion-strømbatterier, så de kaldes "grønne batterier" og understøttes af staten. Da blybatterier og cadmium-nikkelbatterier indeholder skadelige stoffer som bly og cadmium, vil staten uundgåeligt styrke tilsynet og styringen (afskaffelse af eksportafgiftsrabatter for blysyrebatterier, forhøjelse af blyressourceafgifter og restriktioner for eksport af blysyreelektriske cykler). Omkostningerne vil også stige. Selvom lithiumbatterier ikke forurener, betragtes de ud fra perspektivet om ressourcebevarelse. Genbrug af lithium-ion-energibatterier, sikkerheden ved genanvendelse og omkostningerne ved genanvendelse skal også overvejes.
Sikkerhedsrisici
På grund af lithium-ion-batteriernes høje energi og dårlige materialestabilitet er lithiumbatterier tilbøjelige til sikkerhedsproblemer. I 2013, verdens velkendte mobiltelefon og laptop batteriproducenter (det positive elektrodemateriale er lithium koboltoxid og ternære materialer), Japans Sanyo, Sony og andre virksomheder Det kræves, at batteriets bursthastighed styres under 40 ppb (dele pr. Milliard). Det er godt for indenlandske virksomheder at nå ppm (dele per million) niveau, og kapaciteten af batteriet er højere end mobiltelefonen batteriet. Mere end hundrede gange, så sikkerhedskravene til lithiumbatterier er ekstremt høje. Selvom lithiumkoboltoxidbatterier og ternære materialebatterier har fordelene ved lettere vægt og mindre størrelse, er de ikke egnede til, at elbatterier kan bruges i elektriske køretøjer. Lithium-ion-batteriet i blandet krystal lithium-manganat og lithium-jernphosphat er det mest lovende lithium-ion-strømbatteri.
høj pris
Prisen på et lithium-ion-batteri med samme spænding og samme kapacitet er 3-4 gange blysyre. Med udvidelsen af markedet for lithium-ion-batteri, reduktionen af omkostningerne, forbedringen af ydeevnen og stigningen i prisen på blysyrebatterier vil lithium-ion-strømbatteriernes omkostningseffektivitet sandsynligvis overstige omkostningerne ved blysyrebatterier.