Litium Batareyaya Baxış |BSLBATT Bərpa Olunan Enerji

BSLBATT Engineered Technologies bizim təcrübəli Mühəndislik, Dizayn, Keyfiyyət və İstehsal komandalarımızdan istifadə edir ki, müştərilərimiz öz xüsusi tətbiqlərinin unikal tələblərinə cavab verən texniki cəhətdən təkmil akkumulyator həllərinə əmin ola bilsinlər.Biz dünya miqyasında tələb olunan tətbiqlər üçün seçimlər və həllər təklif etmək üçün müxtəlif litium hüceyrə kimyası ilə işləmək üçün təkrar doldurulan və doldurulmayan litium hüceyrə və batareya paketi dizaynında ixtisaslaşırıq.

Litium Batareya Paketi Texnologiyalar

Geniş istehsal imkanlarımız bizə ən əsas akkumulyator paketlərini, xüsusi sxemlərə, birləşdiricilərə və korpuslara malik fərdi paketlər yaratmağa imkan verir.Təcrübəli mühəndis komandamız əksər tətbiqlərin xüsusi ehtiyacları üçün xüsusi akkumulyator həlləri layihələndirə, inkişaf etdirə, sınaqdan keçirə və istehsal edə bildiyi üçün aşağı həcmdən yüksək həcmə qədər bütün OEM-lərin unikal ehtiyaclarını ödəmək qabiliyyətimiz və sənaye təcrübəmiz var.

BSLBATT müştəri tələblərinə və spesifikasiyalarına əsaslanan açar təslim həllər təklif edir.Biz optimal həlləri təmin etmək üçün sənayenin aparıcı mobil istehsalçıları ilə əməkdaşlıq edirik və ən mürəkkəb idarəetmə və monitorinq elektronikasını işləyib hazırlayıb onun batareya paketlərinə inteqrasiya edirik.

Litium-ion batareyası necə işləyir?

Litium-ion batareyaları bütün batareya texnologiyalarının mərkəzi olan redoks reaksiyasını gücləndirmək üçün litium ionlarının güclü azaldıcı potensialından istifadə edir - katodda azalma, anodda oksidləşmə.Batareyanın müsbət və mənfi terminallarını bir dövrə vasitəsilə birləşdirərək, redoks reaksiyasının iki yarısını birləşdirir və dövrəyə qoşulmuş cihaza elektronların hərəkətindən enerji çıxarmağa imkan verir.

Bu gün sənayedə istifadə olunan bir çox müxtəlif növ litium əsaslı kimya olsa da, biz Litium Kobalt Oksidin (LiCoO2) istifadə edəcəyik - bu kimya litium-ion batareyaları istehlakçılar üçün norma olan nikel-kadmium batareyalarını əvəz etməyə imkan verir. 90-cı illərə qədər elektronika - bu məşhur texnologiyanın arxasındakı əsas kimyanı nümayiş etdirmək.

LiCoO2 katod və qrafit anod üçün tam reaksiya aşağıdakı kimidir:

LiCoO2 + C ⇌ Li1-xCoO2 + LixC

İrəli reaksiya yüklənməni, əks reaksiya isə boşalmanı təmsil edir.Bunu aşağıdakı yarım reaksiyalara bölmək olar:

Müsbət elektrodda, boşalma zamanı katodda azalma baş verir (əks reaksiyaya baxın).

LiCo3+O2 ⇌ xLi+ + Li1-xCo4+xCo3+1-xO2 + e-

Mənfi elektrodda, boşalma zamanı anodda oksidləşmə baş verir (əks reaksiyaya baxın).

C + xLi+ + e- ⇌ LixC

Boşalma zamanı litium ionları (Li+) mənfi elektroddan (qrafit) elektrolit (məhlulda asılmış litium duzları) və separator vasitəsilə müsbət elektroda (LiCoO2) keçir.Eyni zamanda, elektronlar anoddan (qrafit) xarici dövrə ilə bağlanan katoda (LiCoO2) keçir.Xarici enerji mənbəyi tətbiq edilərsə, reaksiya müvafiq elektrodların rolları ilə birlikdə əks istiqamətdə aparılır və hüceyrəni doldurur.

Litium-ion batareyada nə var

Noutbuklardan elektrik nəqliyyat vasitələrinə qədər kommersiya tətbiqləri üçün sənaye tərəfindən istifadə olunan ümumi forma faktoru olan tipik silindrik 18650 hüceyrəniz 3,7 voltluq bir OCV (açıq dövrə gərginliyi) var.İstehsalçıdan asılı olaraq, 3000 mAh və ya daha çox tutumlu təxminən 20 amper verə bilər.Batareya paketi bir neçə hüceyrədən ibarət olacaq və ümumiyyətlə həddindən artıq yüklənmənin və minimum tutumdan aşağı boşalmanın qarşısını almaq üçün qoruyucu mikroçipdən ibarət olacaq ki, bu da həddindən artıq istiləşməyə, yanğınlara və partlayışlara səbəb ola bilər.Gəlin hüceyrənin daxili hissələrinə daha yaxından nəzər salaq.

Müsbət elektrod/katod

Müsbət elektrod dizayn etməyin açarı, təmiz litium metalları ilə müqayisədə 2,25V-dən çox elektro potensiala malik olan material seçməkdir.Litium-iondakı katod materialları çox dəyişir, lakin onlar daha əvvəl tədqiq etdiyimiz LiCoO2 katod dizaynı kimi ümumiyyətlə laylı litium keçid metal oksidlərinə malikdirlər.Digər materiallara şpinellər (yəni LiMn2O4) və olivinlər (yəni LiFePO4) daxildir.

Mənfi elektrod/anod

İdeal litium batareyada siz anod kimi saf litium metaldan istifadə edərdiniz, çünki o, batareya üçün mümkün olan aşağı molekulyar çəki və yüksək xüsusi tutumun optimal birləşməsini təmin edir.Litiumun kommersiya tətbiqlərində anod kimi istifadəsinə mane olan iki əsas problem var: təhlükəsizlik və geri çevrilmə.Litium yüksək reaktivdir və pirotexniki tipli katastrofik uğursuzluq rejimlərinə meyllidir.Həmçinin doldurulma zamanı litium dendrit kimi tanınan iynə kimi morfologiyanı qəbul etmək əvəzinə, orijinal vahid metal vəziyyətinə qayıtmayacaq.Dendritin əmələ gəlməsi şortlara səbəb ola biləcək deşilmiş separatorlara səbəb ola bilər.

Tədqiqatçıların litium metalının üstünlüklərini bütün mənfi cəhətləri olmadan istifadə etmək üçün hazırladıqları həll litium interkalasiyası idi - litium ionlarının bir elektroddan digərinə asanlıqla hərəkətini təmin etmək üçün litium ionlarının karbon qrafitinə və ya başqa bir materiala qatlanması prosesi.Digər mexanizmlər geri dönən reaksiyaları daha mümkün edən litium ilə anod materiallarının istifadəsini əhatə edir.Tipik anod materiallarına qrafit, silikon əsaslı ərintilər, qalay və titan daxildir.

Ayırıcı

Ayırıcının rolu mənfi və müsbət elektrodlar arasında elektrik izolyasiya qatını təmin etməkdir, eyni zamanda yüklənmə və boşalma zamanı ionların oradan keçməsinə imkan verir.O, həmçinin hüceyrədəki elektrolit və digər növlər tərəfindən deqradasiyaya kimyəvi cəhətdən davamlı olmalı və aşınmaya müqavimət göstərəcək qədər mexaniki güclü olmalıdır.Ümumi litium-ion separatorları təbiətdə ümumiyyətlə yüksək məsaməli olur və polietilen (PE) və ya polipropilen (PP) təbəqələrdən ibarətdir.

Elektrolit

Litium-ion hüceyrəsindəki elektrolitin rolu, şarj və boşalma dövrlərində litium ionlarının katod və anod arasında sərbəst axması üçün bir mühit təmin etməkdir.İdeya həm yaxşı Li+ keçiricisi, həm də elektron izolyator olan bir mühit seçməkdir.Elektrolit istilik cəhətdən sabit olmalı və hüceyrənin digər komponentləri ilə kimyəvi cəhətdən uyğun olmalıdır.Ümumiyyətlə, dietil karbonat, etilen karbonat və ya dimetil karbonat kimi üzvi həlledicidə dayandırılmış LiClO4, LiBF4 və ya LiPF6 kimi litium duzları adi litium-ion dizaynları üçün elektrolit kimi xidmət edir.

Bərk Elektrolit İnterfazası (SEI)

Litium-ion hüceyrələri haqqında anlamaq üçün vacib dizayn konsepsiyası bərk elektrolit interfazası (SEI) - Li+ ionlarının elektrolitin parçalanma məhsulları ilə reaksiya verməsi nəticəsində elektrod və elektrolit arasındakı interfeysdə əmələ gələn passivasiya filmidir.Hüceyrənin ilkin yüklənməsi zamanı mənfi elektrodda film əmələ gəlir.SEI hüceyrənin sonrakı yüklənməsi zamanı elektroliti daha da parçalanmadan qoruyur.Bu passivləşdirici təbəqənin itirilməsi dövrənin ömrünə, elektrik performansına, tutumuna və hüceyrənin ümumi ömrünə mənfi təsir göstərə bilər.Digər tərəfdən, istehsalçılar SEI-ni incə tənzimləməklə batareya performansını yaxşılaşdıra biləcəklərini tapdılar.

Litium-Ion Batareya Ailəsi ilə tanış olun

Batareya tətbiqləri üçün ideal elektrod materialı kimi litiumun cazibəsi bir çox növ litium-ion batareyalara səbəb oldu.Burada bazarda ən çox yayılmış beş batareya var.

Litium kobalt oksidi

Biz artıq bu məqalədə LiCoO2 batareyaları haqqında ətraflı məlumat vermişik, çünki o, mobil telefonlar, noutbuklar və elektron kameralar kimi portativ elektronika üçün ən populyar kimyanı təmsil edir.LiCoO2 müvəffəqiyyətini yüksək spesifik enerjisinə borcludur.Qısa ömür, zəif istilik sabitliyi və kobaltın qiyməti istehsalçıları qarışıq katod dizaynlarına keçməyə məcbur edir.

Litium manqan oksidi

Litium manqan oksid batareyaları (LiMn2O4) MnO2 əsaslı katodlardan istifadə edir.Standart LiCoO2 batareyaları ilə müqayisədə, LiMn2O4 batareyaları daha az zəhərlidir, daha ucuzdur və istifadəsi daha təhlükəsizdir, lakin aşağı tutumludur.Yenidən doldurulan dizaynlar keçmişdə tədqiq edilsə də, bugünkü sənaye adətən bu kimyadan təkrar doldurulmayan və istifadədən sonra atılmalı olan ilkin (tək dövrəli) hüceyrələr üçün istifadə edir.Davamlı, yüksək istilik sabitliyi və uzun raf ömrü onları elektrik alətləri və ya tibbi cihazlar üçün əla edir.

Litium Nikel Manqan Kobalt Oksidi

Bəzən bütöv onun hissələrinin cəmindən böyük olur və litium nikel manqan kobalt oksid batareyaları (həmçinin NCM batareyaları kimi tanınır) LiCoO2-dən daha yüksək elektrik performansına malikdir.NCM, fərdi katod materiallarının müsbət və mənfi cəhətlərini balanslaşdırmaqda gücünü qazanır.Bazarda ən uğurlu litium-ion sistemlərindən biri olan NCM elektrik alətləri və elektron velosipedlər kimi güc aqreqatlarında geniş istifadə olunur.

Litium Dəmir Fosfat

Litium Dəmir Fosfat (LiFePO4) batareyaları nanostrukturlu fosfat katod materialının köməyi ilə yaxşı istilik sabitliyi ilə uzun dövriyyə ömrünə və yüksək cərəyan reytinqinə nail olur.Bu təkmilləşdirmələrə baxmayaraq, o, kobalt qarışığı texnologiyaları qədər enerji sıx deyil və bu siyahıdakı digər batareyalar arasında ən yüksək özünü boşaltma sürətinə malikdir.LiFePO4 akkumulyatorları qurğuşun turşusuna alternativ olaraq avtomobilin başlanğıc batareyası kimi məşhurdur.

Litium titanat

Qrafit anodunun litium titanat nanokristalları ilə əvəz edilməsi anodun səth sahəsini qram başına təxminən 100 m2-ə qədər artırır.Nanostrukturlu anod dövrədən keçə bilən elektronların sayını artırır, bu da litium titanat hüceyrələrinə 10C-dən (nominal tutumundan on dəfə) yüksək sürətlə təhlükəsiz şəkildə yüklənmə və boşalma imkanı verir.Litium-ion batareyalarının ən sürətli doldurulması və boşaldılması dövrünə sahib olmaq üçün mübadilə, litium batareyalarının enerji sıxlığı spektrinin aşağı ucunda yerləşən litium titanat hüceyrələri, lakin nikel kimi alternativ kimyalardan daha yüksək olan litium-ion batareyaları üçün nisbətən daha aşağı gərginlikdir 2.4V. kadmium.Bu çatışmazlığa baxmayaraq, ümumi elektrik performansı, yüksək etibarlılıq, istilik sabitliyi və həddindən artıq uzun bir dövriyyə müddəti batareyanın hələ də elektrikli nəqliyyat vasitələrində istifadə edildiyini göstərir.

Litium-ion batareyalarının gələcəyi

Təmiz enerji və azaldılmış karbon emissiyalarına artan tələbatı ödəmək üçün litium-ion və digər batareya texnologiyaları üzrə əlavə tədqiqat və təkmilləşdirmələr aparmaq üçün dünya üzrə şirkətlər və hökumətlər tərəfindən böyük təkan var.Günəş və külək kimi təbii olaraq fasiləli enerji mənbələri litium ionunun yüksək enerji sıxlığından və uzun dövriyyə müddətindən çox faydalana bilər ki, bu da artıq texnologiyanın elektrikli avtomobil bazarını küncə sıxışdırmasına kömək edir.

Bu artan tələbi ödəmək üçün tədqiqatçılar artıq mövcud litium-ionun sərhədlərini yeni və maraqlı üsullarla itələməyə başlayıblar.Litium polimer (Li-Po) hüceyrələri təkmilləşdirilmiş təhlükəsizlik və daha yüngül çəki ilə müqayisə edilə bilən elektrik performansı üçün təhlükəli maye litium duzu əsaslı elektrolitləri daha təhlükəsiz polimer gellər və yarı yaş hüceyrə dizaynları ilə əvəz edir.Solid-state litium blokdakı ən yeni texnologiyadır, bərk elektrolitin sabitliyi ilə enerji sıxlığı, təhlükəsizlik, dövriyyə ömrü və ümumi uzunömürlülükdə təkmilləşdirmələr vəd edir.Hansı texnologiyanın son enerji saxlama həlli yarışında qalib gələcəyini proqnozlaşdırmaq çətindir, lakin litium-ion gələcək illərdə enerji iqtisadiyyatında böyük rol oynamağa davam edəcək.

Enerji Saxlama Həlləri Provayderi

Müştərilərə enerji saxlama həllərini məhsullarına inteqrasiya etməkdə kömək etmək üçün dəqiq mühəndisliyi geniş tətbiq təcrübəsi ilə birləşdirərək ən müasir məhsullar istehsal edirik.BSLBATT Engineered Technologies tətbiqlərinizi konsepsiyadan kommersiyalaşdırılmasına çatdırmaq üçün sübut edilmiş texnologiya və inteqrasiya təcrübəsinə malikdir.

Ətraflı məlumat üçün bizim blog yazımıza baxın litium batareyanın saxlanması .