Βασικά στοιχεία των μπαταριών λιθίου

• Τα βασικά συστατικά μιας μπαταρίας λιθίου αποτελούνται κυρίως από τα ακόλουθα τέσσερα μέρη:

1. θετικό ηλεκτρόδιο (κάθοδος):Χρησιμοποιούνται συνήθως υλικά οξειδίου του λιθίου, όπως το οξείδιο του μαγγανίου LIFEPO (LICOO ₂), το φωσφορικό σίδερο λιθίου (LifePo ₄) ή τα τριμερή υλικά (όπως το NCM: Lithium Nickel Cobalt Manganese) .}}}
2. αρνητικό ηλεκτρόδιο (άνοδο):Ο γραφίτης (υλικό άνθρακα) χρησιμοποιείται συνήθως και τα ιόντα λιθίου ενσωματώνονται μεταξύ των στρωμάτων γραφίτη κατά τη φόρτιση .
3. ηλεκτρολύτης:Ένα οργανικό διάλυμα που περιέχει άλατα λιθίου (όπως Lipf ₆) ως μέσο για τη μετανάστευση ιόντων λιθίου .
4. Διαφράγματος:Το πορώδες πολυμερές μεμβράνη (όπως το πολυαιθυλενικό/πολυπροπυλένιο) που επιτρέπει στα ιόντα λιθίου να περάσουν, αλλά αποτρέπει την άμεση ροή ηλεκτρονίων, εμποδίζοντας τα βραχυκυκλώματα .

• Βασικά χαρακτηριστικά

1. Πυκνότητα υψηλής ενέργειας:Το λίθιο έχει ένα μικρό ατομικό βάρος, υψηλό δυναμικό μείωσης οξείδωσης και μπορεί να αποθηκεύσει μεγάλη ποσότητα ενέργειας ανά μονάδα μάζας/όγκου .
2. Χωρίς επίδραση μνήμης:μπορεί να χρεωθεί και να αποφορτιστεί ανά πάσα στιγμή χωρίς να επηρεάζεται η χωρητικότητα .
3. Χαμηλή ποσοστό εκφόρτισης:Ο μηνιαίος ρυθμός αυτο -εκφόρτισης είναι περίπου 12%, το οποίο είναι καλύτερο από τις μπαταρίες υδρογόνου νικελίου .
4. Ζωή κύκλου:Συνήθως κύκλοι εκκένωσης 500 έως 2000 (ανάλογα με το υλικό και το σχεδιασμό) .

• Ασφάλεια και προκλήσεις

1. Κίνδυνος θερμικής δραπέτης:

Η υπερφόρτιση, η υψηλή θερμοκρασία ή η φυσική βλάβη μπορεί να προκαλέσουν αποσύνθεση ηλεκτρολυτών, ρήξη διαφράγματος, βραχυκύκλωμα ή ακόμα και φωτιά (όπως μπαταρίες οξειδίου του κοβαλτίου λιθίου) .
2. κατεύθυνση βελτίωσης:

(1) Χρησιμοποιήστε πιο σταθερά θετικά υλικά ηλεκτροδίου (όπως LISHOPATE LIFEPO LIFEPO ₄) .

(2) Βελτιστοποιήστε τους ηλεκτρολύτες (όπως στερεά ηλεκτρολύτες) .

(3) Προσθέστε προστατευτικά κυκλώματα (BMS, σύστημα διαχείρισης μπαταριών) .

• Περίληψη:

Οι μπαταρίες λιθίου επιτυγχάνουν τη μετατροπή της ηλεκτρικής και χημικής ενέργειας μέσω της αναστρέψιμης μετανάστευσης ιόντων λιθίου μεταξύ των θετικών και των αρνητικών ηλεκτροδίων . Η υψηλή πυκνότητα ενεργειακής και η μακρά διάρκεια ζωής του καθιστούν μια βασική τεχνολογία ενέργειας για φορητές ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρικά οχήματα και συστήματα ενέργειας . μελλοντικές κατευθύνσεις ανάπτυξης περιλαμβάνουν τη βελτίωση της ασφάλειας. πυκνότητα .