Neffens statistiken hat de wrâldwide fraach nei lithium-ion-batterijen 1,3 miljard berikt, en mei de trochgeande útwreiding fan tapassingsgebieten nimt dit sifer jier nei jier ta. Hjirtroch, mei de rappe tanimming fan it brûken fan lithium-ion-batterijen yn ferskate yndustry, wurde de feiligensprestaasjes fan 'e batterij hieltyd prominint, en fereasket net allinich poerbêste oplaad- en ûntlaadprestaasjes fan lithium-ion-batterijen, mar fereasket ek in heger nivo fan feiligens prestaasjes. Dat lithium batterijen yn 'e ein wêrom fjoer en sels eksploazje, hokker maatregels kinne wurde mijd en eliminearre?
Earst fan alles, lit ús begripe it materiaal gearstalling fan lithium batterijen. De prestaasjes fan lithium-ion-batterijen binne benammen ôfhinklik fan 'e struktuer en prestaasjes fan' e ynterne materialen fan 'e brûkte batterijen. Dizze ynterne batterijmaterialen omfetsje negatyf elektrodemateriaal, elektrolyt, diafragma en posityf elektrodemateriaal. Under harren, de kar en kwaliteit fan positive en negative materialen direkt bepale de prestaasjes en priis fan lithium-ion batterijen. Dêrom is it ûndersyk fan goedkeape en hege prestaasjes positive en negative elektrodesmaterialen it fokus west fan 'e ûntwikkeling fan' e lithium-ion-batterij-yndustry.
It negative elektrodesmateriaal wurdt algemien selektearre as koalstofmateriaal, en de ûntwikkeling is op it stuit relatyf folwoeksen. De ûntwikkeling fan kathodematerialen is in wichtige faktor wurden dy't de fierdere ferbettering fan lithium-ion-batterijprestaasjes en priisreduksje beheine. Yn 'e hjoeddeistige kommersjele produksje fan lithium-ion-batterijen binne de kosten fan kathodemateriaal sawat 40% fan' e totale batterijkosten, en de fermindering fan 'e priis fan katodemateriaal bepaalt direkt de fermindering fan 'e priis fan lithium-ion-batterijen. Dit is benammen wier foar lithium-ion-batterijen. Bygelyks, in lytse lithium-ion-batterij foar in mobyl tillefoan fereasket mar sawat 5 gram katodemateriaal, wylst in lithium-ion-batterij foar it riden fan in bus oant 500 kg katodemateriaal nedich is.
Hoewol d'r teoretysk in protte soarten materialen binne dy't kinne wurde brûkt as de positive elektrode fan Li-ion-batterijen, is de wichtichste komponint fan it mienskiplike positive elektrodemateriaal LiCoO2. By it opladen twingt it elektryske potinsjeel tafoege oan 'e twa polen fan' e batterij de ferbining fan 'e positive elektrode om lithium-ionen frij te litten, dy't yn' e koalstof fan 'e negative elektrode mei in lamellêre struktuer ynbêde binne. As it ûntslein wurdt, falle de lithiumionen út 'e lamellêre struktuer fan' e koalstof en rekombinearje mei de ferbining by de positive elektrodes. De beweging fan lithium-ionen genereart in elektryske stroom. Dit is it prinsipe fan hoe't lithiumbatterijen wurkje.
Hoewol it prinsipe is ienfâldich, yn 'e eigentlike yndustriële produksje binne d'r folle mear praktyske problemen te beskôgjen: it materiaal fan' e positive elektrode hat tafoegings nedich om de aktiviteit fan meardere opladen en ûntladen te behâlden, en it materiaal fan 'e negative elektrode moat wurde ûntwurpen by it nivo fan molekulêre struktuer om mear lithiumionen op te nimmen; de electrolyte fol tusken de positive en negative elektroden, neist it behâld fan stabiliteit, moat ek hawwe goede elektryske conductivity en ferminderjen de ynterne wjerstân fan de batterij.
Hoewol't de lithium-ion batterij hat alle boppesteande foardielen, mar syn easken foar de beskerming circuit is relatyf heech, yn it brûken fan it proses moat wêze strikt te kommen over-opladen, over-discharge ferskynsel, de ûntlading stroom moat net te grut wêze, yn 't algemien moat de ûntladingsrate net grutter wêze as 0,2 C. It oplaadproses fan lithiumbatterijen wurdt yn' e figuer werjûn. Yn in oplaadsyklus moatte lithium-ion-batterijen de spanning en temperatuer fan 'e batterij detektearje foardat it opladen begjint om te bepalen oft it kin wurde opladen. As de batterijspanning of temperatuer bûten it berik is tastien troch de fabrikant, is opladen ferbean. It tastiene berik fan oplaadspanning is: 2.5V ~ 4.2V per batterij.
Yn it gefal dat de batterij yn djippe ûntlading is, moat de lader ferplicht wurde om in pre-chargeproses te hawwen, sadat de batterij foldocht oan 'e betingsten foar fluch opladen; dan, neffens de flugge oplaad taryf oanrikkemandearre troch de batterij fabrikant, algemien 1C, de lader charges de batterij mei konstante stroom en de batterij spanning nimt ta stadich; as de batterijspanning de ynstelde beëinigingsspanning berikt (algemien 4.1V of 4.2V), wurdt de konstante stroomopladen beëinige en de oplaadstroom Sadree't de batterijspanning de ynstelde beëinigingsspanning berikt (algemien 4.1V of 4.2V), wurdt de konstante stroomopladen beëiniget, de oplaadstroom ferfalt fluch en it opladen giet it folsleine oplaadproses yn; tidens it folsleine oplaadproses ferfalt de oplaadstroom stadichoan oant de oplaadsnelheid ôfnimt nei ûnder C / 10 of de folsleine oplaadtiid wurdt oerrûn, dan feroaret it yn 'e boppeste besunigingslading; tidens it opladen fan 'e boppeste cut-off, de lader vult de batterij mei in heul lytse oplaadstroom. Nei in perioade fan opladen fan boppeste besuniging, wurdt de lading útskeakele.
Post tiid: Nov-15-2022