Литий {{0} ion ион батарейкалары белән таныштыру
Литийның эш принцибы {{0} ion ион аккумуляторы
Литий {{0} ion ион батареясы, нигездә, уңай электродтан, тискәре электродтан, литий ионнарын үткәрүче электролиттан һәм а.сепараторһәм уңай һәм тискәре электродларны аеручы корпус. Позитив электрод материалы, гадәттә, литий ионнарын кире кайтарырга һәм чыгарырга мөмкинлек бирә торган кушылма, мәсәлән, литий кобальт оксиды (LiCoO₂), литий никель оксиды (LiNiO₂), литий марганец оксиды (LiMn₂O₄), яки өченче материаллар (LiCoₓNiᵧMn₁₋ₓ₋ᵧO₂). Электролит литий тозларыннан тора (гомуми литий тозларына LiClO₄, LiPF₆, LiBF₄, LiBOB һ.б.) билгеле бер эретүчедә эретелгән (нигездә этилен карбонат (EC), диетил карбонат (DEC), диметил карбонат (DMC), пропилен карбонат (PC) һ.б.) керә. Сепаратор материалы, гадәттә, полиолефин резинасы, гадәттә бер - катлам яки күп - катлам полипропилен (PP) һәм полиэтилен (PE) микропор мембраналарын куллана, мәсәлән, Селгард 2300 сепараторы. Тискәре электрод гадәттә литий инкальациягә сәләтле материалларны куллана, мәсәлән, нефть кокы, саф графит һәм катламлы графит катнаш углерод. Литий {{10} ion ион аккумуляторындагы реакция углерод (C₆) тискәре электрод һәм металл оксиды LiMeO₂ уңай электрод кебек түбәндәгечә.
Зарядлау вакытында:
Агызу вакытында:
Зарядлау вакытында литий ионнары уңай электродтан чыгарыла һәм тискәре электродка кертелә; агызу вакытында литий ионнары тискәре электродтан чыгарыла һәм уңай электродка кертелә. Башкача әйткәндә, зарядлау һәм агызу вакытында литий ионнары позитив һәм тискәре электродлар арасында артка борылып, селкенгән урындык кебек. Шуңа күрә, литий {{2} ion ион батареялары шулай ук "кресло батарейкалары" дип атала. Аларның эш принцибын рәсем 1.1 белән күрсәтергә мөмкин.
Нормаль корылма һәм агызу шартларында катламлы углерод материаллары һәм оксид кисәкчәләре арасында яки литий {{0} ion ион батарейкалары арасында литий ионнарын кертү һәм чыгару, гадәттә, аралар арасындагы үзгәрешләрне китерә һәм кристалл структурасына зыян китерми. Корылма һәм агызу вакытында уңай һәм тискәре электрод материалларының химик структуралары үзгәрешсез кала. Шуңа күрә, charge {3} charge корылма кире кайтару күзлегеннән караганда, батарея материалларына литий ионнарын кертү һәм чыгару идеаль реакция процессы. Бу характеристикаларга нигезләнеп, литий {{5} ion ион батарейкалары никель - кадмий һәм никель - металл гидрид батарейкаларыннан яхшырак.
Литий {{0} ion ион батарея классификациясе
Литий {{0} ion ион батарейкалары кулланылган катод материалы, тышкы кыяфәте һәм күләме, күзәнәк җитештерү ысулы, төрү төре һәм куллану үзенчәлекләре буенча классификацияләнергә мөмкин.
Кулланылган катод материалына нигезләнеп, литий {{0} ion ион батарейкаларын литий кобальт оксиды батарейкаларына, литий марганец оксиды батарейкаларына, өченче литий батареяларына һәм литий тимер фосфат батарейкаларына бүлеп була.
Литий кобальт оксиды батарейкаларының номиналь көчәнеше 3,7В һәм эш көчәнеше диапазоны 2,4 ~ 4.2В. Литий кобальт оксиды батарейкалары тотрыклы структурага, югары конкрет сыйдырышлыкка һәм гомуми күрсәткечкә ия, ләкин аларның куркынычсызлыгы начар һәм бәясе зур, нигездә кече һәм урта - зурлыктагы күзәнәкләрдә кулланыла. Соңгы елларда югары - көчәнеш литий кобальт оксиды материаллары эшләнде, алар батарейканың югары чик көчәнешен 4,3В яки 4.35Вка кадәр күтәрә ала, шуның белән батарея сыйдырышлыгын һәм энергия тыгызлыгын яхшырта ала. Хәзерге вакытта литий кобальт оксиды батарейкалары иң зур күләмле энергия тыгызлыгына ия, 550Вт / кг га җитә, бу кәрәзле телефоннарны һәм башка электрон продуктларны югары - эшләтеп җибәрү өчен бердәнбер сайлау.
Литий марганец оксиды (MMANO) батарейкаларының номиналь көчәнеше 3,8В һәм эш көчәнеше диапазоны 2,5В - 4.2В. Артык зарядны саклау көчәнеше 4,28В ± 0,025В, һәм {{6} overдан артып китүдән саклау көчәнеше 2,5В ± 0,1В. MMANO батарейкалары түбән - бәясе һәм яхшы куркынычсызлыгы бар. Ләкин, литий марганец оксиды материалы үзе чагыштырмача тотрыксыз һәм черергә мөмкин, газ чыгара һәм шешә. Аның цикл гомере чагыштырмача тиз бозыла, гомер озынлыгы чагыштырмача кыска, һәм аның югары - температурасы начар. Бу, нигездә, батареялар җитештерү өчен түбән - бәядә, уртача - - - зур - зурлыктагы күзәнәкләрдә кулланыла.
Өченче литий {{0} ion ион (TLC) батарейкаларының номиналь көчәнеше 3,6В, эш көчәнеше диапазоны 2,75В - 4.2В. Артык зарядны саклау көчәнеше 4,28В ± 0,025В, һәм {{7} over агып чыгудан саклау көчәнеше 2,75В ± 0,1В. TLC батарейкалары гомуми җитештерүчәнлеккә ия, литий кобальт оксиды (LCO) белән чагыштырганда арзанрак, һәм куркынычсызлыкны яхшырта. Алар электр батарейкаларында кулланылырга мөмкин, һәм аларның катод материалы базарындагы өлеше елдан-ел арта. Кечкенә литий {{13} ion ион батареялары өченче литий {{14} ion ион материалларын кулланып акрынлап базар тарафыннан кабул ителә. Өченче материаллар шулай ук литий кобальт оксиды һәм литий марганец оксиды белән кушылырга мөмкин, корыч {{16} ased корыч, алюминий {{17} ased корпус, сумка, полимер, цилиндрик литий {{18} ion ион аккумуляторы, бу батарея чыгымнарын сизелерлек киметә һәм гомуми эшне яхшырта ала. Хәзерге вакытта өченче материал батарейкалары 180 Wh / кг энергия тыгызлыгына ирешә ала (26650 корыч {{22} ased корпуслы батарейкалар 4600 мАч / кг 90 г авырлыктагы сыйдырышлыкка ирешә ала), бәясе - эффективлыкта ачык өстенлек бирә.
Литий тимер фосфат (LFP) батарейкаларының номиналь көчәнеше 3,2В һәм эш көчәнеше диапазоны 2,5 ~ 3.75В. Артык зарядны саклау көчәнеше - 3,75В ± 0.025В, һәм {{6} over агызудан саклау көчәнеше 2,5В ± 0,1В. LFP батарейкаларының иң зур өстенлеге - уңай электрод материалының тотрыклылыгы һәм - бозылуы, аларга башка уңай электрод материал системалары белән чагыштырганда тиңсез куркынычсызлык бирә. LFP батарейкалары озын цикллы, ресурсларга бай һәм экологик яктан чиста. Ләкин, аларда түбән агызу платформасы һәм начар - температурасы начар.
Күренешенә һәм зурлыгына карап, литий {{0} ion ион батарейкаларын цилиндрик батареяларга һәм призматик батарейкаларга бүлеп була.
Күзәнәк җитештерү ысулы нигезендә литий {{0} ion ион батарейкаларын яралы батареяларга (цилиндрик яра һәм яссы яра), тупланган батарейкалар һ.б. бүләргә мөмкин.
Управление материалы төренә нигезләнеп, литий {{0} ion ион батарейкаларын корыч {{1} ased корпуслы батарейкаларга, алюминий {{2} ased корпуслы батарейкаларга, пластик {{3} ased батарейкаларга, йомшак - пакет батарейкаларына бүлеп була.
Куллану үзенчәлекләренә нигезләнеп, литий {{0} ion ион батарейкаларын югары - температура батарейкаларына, түбән - температура батарейкаларына, электр батарейкаларына, сыйдырышлык батарейкаларына бүлеп була.
Аларның куллану өлкәләренә нигезләнеп, литий {{0} ion ион батарейкалары классификацияләнергә мөмкин: резерв батарейкалар, электр батареялары, энергия саклау батарейкалары.
Литий кушымталары {{0} ion ион батарейкалары
Батарейка уйлап табылганнан бирле, башка бер батарея продукты литий {{0} ion ион батареясы кебек тиз һәм киң кулланылмады дип әйтергә мөмкин. Компьютер үзәк эшкәрткеч җайланмалары өчен сәгать белән тәэмин итүдән алып, автомобильләрдә һәм су асты көймәләрендә кулланылган зур литий {{2} ion ионлы батарея пакетларына кадәр, сыйдырышлык аермасы 10 миллионнан артык. Аларның көндәлек тормышта, медицина җиһазларында, электр машиналарында, энергия саклау станцияләрендә, аэрокосмоста һәм армиядә киң кулланылышы бар.
10 елдан артык популярлашканнан соң, литий {{1} ion ион батарейкалары кәрәзле телефон һәм ноутбук кебек санлы продуктларда киң кулланыла торган бердәнбер энергия системасына әверелде. Specificгары специфик энергиясе аркасында алар шулай ук электр коралларында, электр велосипедларында, электр автобусларында, җил һәм кояш энергиясен саклау станцияләрендә, мобиль элемтә базасы станцияләрендә, лампа электр энергиясе белән тәэмин итүдә, тау коткару капсуласы электр белән тәэмин итүдә, хәрби солдат электр энергиясе, радио, спутник батареяларында һәм башка бик күп кушымталарда киң кулланыла. Статистика мәгълүматлары буенча, 2011-нче елда Кытай литий батарея сәнәгатенең базар күләме 39,7 миллиард юаньга, елына - ел {43} артты, һәм литий батарейкаларның еллык продукты 2,97 миллиард берәмлеккә җитте, ел - ел {28} арту. Литий батарея индустриясе халык икътисадының мөһим сәнәгать юнәлешенә әйләнде.
