Introdukshon na Bateria di Litio-on Bateria
Prinsipio di Trabou di Bateria di Litio
Un bateria litio-ion ta konsistí prinsipalmente di un elektrodo positivo, un elektrodo negativo, un elektrolito ku ta kondusí ionnan di litio, i unseparadóe kaskamentu ku ta separá e elektrodenan positivo i negativo. E material di elektrode positivo ta generalmente un komponé ku ta pèrmití pa e insershon i ekstrakshon reversibel di ionnan di litio, manera óksido di kobalt di litio (LiCoO2), óksido di nikkel di litio (LiNiO2), óksido di manganes litio (LiMn₂O₄), òf materialnan ternario (LiCoₓNiᵧMnₓₓᵧO₂). E elektrolito ta komponé di salunan di litio (salnan di litio komun ta inkluí LiClO₄, LiPF₆, LiBF, LiBOB, etc.) disolvé den un solvente spesífiko (prinsipalmente un meskla di karbonato di etileno (CC), karbonato di propileno (PC), etc., den un sierto proporshon). E material di separadó ta generalmente un resina di poliolefina, komunmente usando single-di kapa òf multipropileno di kapa (PP) i polietileno (PE) membrananan mikroporoso, manera e separador di Celgard 2300. E elektrodo negativo tipikamente ta usa materialnan kapas di interkalashon di litio, manera coke di petroli, grafito puru, i karbon mixto di grafito di kapa. E reakshon den un bateria litio- si usando karbon (C₆) komo e elektroda negativo i òksido di metal di transishon LiMeO2 komo e elektroda positivo ta lo siguiente.
Durante di karga:
Durante di descarga:
Durante di kobramentu, ionnan di litio ta wòrdu liberá for di e elektroda positivo i insertá den e elektroda negativo; durante descarga, ionnan di litio ta wordo libera for di e electrodo negativo y ta wordo inserta den e electrodo positivo. Cu otro palabra, durante carga y descarga, ionnan di litio ta move bay bin entre e electrodonan positivo y negativo, hopi manera un stoel di balansa. P’esei, bateria di litio{{2}ion ta wòrdu yamá tambe "baterianan di stul ku ta rock." Nan principio di trabou por wordo ilustra pa Figura 1.1.
Bou di kondishonnan normal di karga i deskargo, e insershon i ekstrakshon di ionnan di litio entre materialnan di karbon i óksido di kapa òf entre kapanan den bateria di litio{{2}ionnan generalmente ta kousa kambionan den e espasio di interkapa i no ta daña e struktura di kristal. Durante karga i deskarga, e strukturanan kímiko di e materialnan di elektrodo positivo i negativo ta keda esensia sin kambio. P’esei, for di e perspektiva di e reversibilidat di e reakshon di karga- diskalegashon, e insershon i ekstrakshon di ionnan di litio den e materialnan di bateria ta un proseso di reakshon ideal. Basa riba e karakterístikanan aki, bateria di litio-ion ta superior den rendimentu pa nikel{{6} kadmium i nikkel{{7} nan baterianan di hidrido di metal.
Litio-ion di klasifikashon di bateria
Litio-ion bateria por wòrdu klasifiká segun e material di katodo ku ta wòrdu usá, aparensia i tamaño, método di fabrikashon di cel, tipo di empaketahe, i karakterístika di aplikashon.
Basa riba e material di katodo ku ta wòrdu usá, baterianan di litio-on por wòrdu dividí den baterianan di óksido di kobalt di litio, bateria di óksido di litio, baterianan ternario di lithium, i baterianan di fosfato di heru di litio.
Bateria di òksido di litio tin un voltahe nominal di 3.7V i un rango di voltahe di operashon di 2.4~4.2V. Baterianan di óksido di cobalt di litio tin un struktura stabil, kapasidat spesífiko haltu, i rendimentu general sobresaliente, pero nan seguridat ta malu i nan kosto ta haltu, prinsipalmente usa den sèlnan chikitu i mediano{{4}. Den añanan resien, a desaroyá materialnan di óksido di litio di litio di voltahe, ku por oumentá e voltahe di límite superior di e bateria te na 4.3V òf 4.35V, mehorándo asina e efektivamente e kapasidat di bateria i e densidat di energia. Actualmente, e baterianan di oxido di cobalt di litio tin e densidad di energia volumétrico mas halto, yegando 550Wh/kg, haciendo nan e unico escogencia pa alimenta telefonnan celular halto o otro productonan electronico.
Bateria di òksido di manganes di litio (MMANO) tin un voltahe nominal di 3.8V i un rango di voltahe di operashon di 2.5V pa 4.2V. E voltahe di protekshon di sobrecargo ta 4,28V ± 0,025V, i riba-}} di e voltahe di protekshon di deskargo ta 2,5V ± 0,1V. Baterianan di MMNO ta abou-costo y tin bon seguridad. Sinembargo, e material di òksido di litio mes ta relativamente instabil i propenso na deskomposishon, produsiendo gas i hinchamentu. Su bida di siklo ta dekaí relativamente lihé, su durashon di bida ta relativamente kòrtiku, i su rendimentu di temperatura haltu ta pober. E ta wòrdu usá prinsipalmente den abou{15} kosto, medio{16}}to-pa- di sèlnan pa fabrikashon di bateria di energia.
Baterianan di litio di litio di ternario-on tin un voltahe nominal di 3.6V i un rango di voltahe di operashon di 2.75V pa 4.2V. E voltahe di protekshon di sobrecargo ta 4,28V ± 0,025V, i riba-} lèmpel di protekshon di deskargo ta 2,75V ± 0,1V. Baterianan di TLC tin bon rendimento general, ta mas barata cu oxido di cobalt di litio (LCO), y ofrece mehoracion di seguridad. Nan por wordo uza den bateria di coriente, y nan cuota di mercado den e mercado di material di catodo ta aumentando aña pa aña. Baterianan di litio chikito-on bateria usando materialnan di litio ternario{{14}io materialnan ta wordo acepta gradualmente pa e mercado. Materialnan ternario tambe por ta blend ku litio di cobalt óksido i litio di manganes di óksido pa uso den staal-casá, aluminio-casá, polimero, i cilindrico litio di bateria, ku por redusí signifikantemente e gastunan di bateria i mehorá e rendimentu general. Aktualmente, baterianan material ternario por logra un densidat di energia di 180 Wh/kg (26650 di staal-igustanan kasá por yega na un kapasidat di 4600 mAh/kg ku un peso di 90g), ofresiendo un bentaha kla den kosto-efektividat.
Bateria di fosfato di heru di litio (LFP) tin un voltahe nominal di 3.2V i un rango di voltahe di operashon di 2.5~3.75V. E voltahe di protekshon di sobrecargo ta 3.75V±0.025V, i ribador di protekshon di deskargo ta 2,5V±0,1V. E bentaha mas grandi di baterianan di LFP ta e stabilidat i no-decomposishon di e material di elektrodo positivo, dunando nan seguridat inigualabel kompará ku otro sistemanan di material di elektrode positivo. Bateria di LFP tin un bida di ciclo largo, ta abundante den recursonan, y ta amistoso pa medio ambiente. Sinembargo, nan tin un plataforma di descarga abou y mal rendimento di temperatura abao.
Basa riba apariencia y tamaño, bateria lithium-ion por wordo parti den bateria cilindrico y baterianan prismatico, etc.
Basa riba e método di fabrikashon di cel, bateria di litio {0}ion por wòrdu dividí den bateria di herida (herida silindriko i herida plat), baterianan staka, etc.
Basa riba tipo di material di empaketahe, bateria di bateria por wordo parti den baterianan di staal- cu baterianan cu a wordo causa, aluminio{{2} di baterianan caca, plastic- baterianan, suave{4} di baterianan, etc.
Basa riba karakterístikanan di aplikashon, bateria litio{{0}ion por wòrdu dividí den baterianan haltu di-.
Basa riba nan áreanan di aplikashon, bateria di litio-ion por wòrdu klasifiká komo: baterianan di backup, bateria di koriente, i baterianan di almasenahe di energia.
Aplikashonnan di Bateria di Litio-ion Bateria
Por bisa ku for di e invenshon di e bateria, no a usa otro produkto di bateria mes rápido i ampliamente ku e bateria litio-ion. For di e suministro di koriente di klok pa CPUnan di kòmpiuter te na e baterianan grandi di lithium{{2}ionnan ku ta wòrdu usá den outomobil i submarino, e diferensia di kapasidat ta mas ku 10 mion biaha. Nan tin aplicacionnan amplio den bida diario, ekiponan medico, vehiculonan electrico, centralnan di energia di energia, aeroespacio, y militarnan.
Despues di mas ku 10 aña di popularisashon, baterianan litio-on a bira e sistema di energia úniko usá den produktonan digital manera telefòn selular i laptop. Debí na nan energia spesífiko haltu, nan tambe ta wòrdu usá ampliamente den hermentnan di energia, baiskelnan eléktriko, busnan eléktriko, bientunan di almasenamentu di bientu i energia solar, stashonnan di base di komunikashon mobil, suministronan di koriente di koriente di lampi di mineria, suministronan di koriente di koriente di koriente di reskate, di mineria di soldanan, radionan di satélite, i hopi otro aplikashon. Segun estadístika, na 2011, e tamaño di merkado di e industria di bateria di lithium di China a yega 39.7 mil mion yuan di 28.}}} di aña. E industria di bateria di litio a bira un direkshon industrial importante di e ekonomia nashonal21.
