Muhtasari wa Betri ya Lithium |BSLBATT Nishati Mbadala

BSLBATT Engineered Technologies hutumia timu zetu zenye uzoefu wa Uhandisi, Usanifu, Ubora na Utengenezaji ili wateja wetu waweze kuhakikishiwa suluhu za kitaalam za betri zinazokidhi mahitaji ya kipekee ya programu zao mahususi.Tuna utaalam katika muundo wa seli ya lithiamu inayoweza kuchajiwa tena na isiyoweza kuchajiwa na pakiti ya betri kama kazi na aina mbalimbali za kemia za seli za lithiamu ili kutoa chaguo na suluhu kwa programu zinazohitajika duniani kote.

Kifurushi cha Betri ya Lithium Teknolojia

Uwezo wetu mpana wa utengenezaji hutuwezesha kuunda vifurushi vya msingi zaidi vya betri, kwa vifurushi maalum vilivyo na saketi maalum, viunganishi na nyumba.Kuanzia kiwango cha chini hadi cha juu, tuna uwezo na utaalamu wa sekta ya kukidhi mahitaji ya kipekee ya OEM zote kwani timu yetu ya wahandisi wenye uzoefu inaweza kubuni, kuendeleza, kujaribu na kutengeneza suluhu maalum za betri kwa mahitaji mahususi ya programu nyingi.

BSLBATT inatoa suluhu za turnkey kulingana na mahitaji ya wateja na vipimo.Tunashirikiana na watengenezaji wa seli zinazoongoza katika tasnia ili kutoa masuluhisho bora zaidi na tunakuza na kuunganisha vifaa vya kisasa zaidi vya udhibiti na ufuatiliaji kwenye pakiti zake za betri.

Je, Betri ya Lithium-Ioni Inafanyaje Kazi?

Betri za lithiamu-ioni hutumia uwezo mkubwa wa kupunguza ioni za lithiamu ili kuwezesha mwitikio wa redoksi katikati ya teknolojia zote za betri - kupunguza kwenye kathodi, uoksidishaji kwenye anodi.Kuunganisha vituo vya chanya na hasi vya betri kupitia saketi, huunganisha nusu mbili za mmenyuko wa redox, kuwezesha kifaa kilichounganishwa kwenye saketi kutoa nishati kutoka kwa harakati za elektroni.

Ingawa kuna aina nyingi tofauti za kemia zenye msingi wa lithiamu zinazotumika katika tasnia hii leo, tutatumia Lithium Cobalt Oxide(LiCoO2) - kemia iliyoruhusu betri za lithiamu-ion kuchukua nafasi ya betri za nickel-cadmium ambazo zilikuwa kawaida kwa watumiaji. umeme hadi miaka ya 90 - ili kuonyesha kemia ya msingi nyuma ya teknolojia hii maarufu.

Mwitikio kamili wa cathode ya LiCoO2 na anodi ya grafiti ni kama ifuatavyo.

LiCoO2 + C ⇌ Li1-xCoO2 + LixC

Ambapo majibu ya mbele yanawakilisha malipo, na majibu ya kinyume yanawakilisha kutokwa.Hii inaweza kugawanywa katika athari nusu zifuatazo:

Katika electrode nzuri, kupunguzwa kwa cathode hutokea wakati wa kutokwa (angalia majibu ya reverse).

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

Katika electrode hasi, oxidation kwenye anode hutokea wakati wa kutokwa (angalia majibu ya nyuma).

C + xLi+ + e- ⇌ LixC

Wakati wa kutokwa, ioni za lithiamu (Li +) husogea kutoka kwa elektrodi hasi (graphite) kupitia elektroliti (chumvi za lithiamu zilizosimamishwa kwenye suluhisho) na kitenganishi kwa elektrodi chanya (LiCoO2).Wakati huo huo, elektroni hutoka kwenye anode (graphite) hadi cathode (LiCoO2) ambayo imeunganishwa kupitia mzunguko wa nje.Ikiwa chanzo cha nguvu cha nje kinatumiwa, majibu yanabadilishwa pamoja na majukumu ya electrodes husika, malipo ya seli.

Ni nini kilicho kwenye Betri ya Lithium-Ion

Seli yako ya kawaida ya silinda ya 18650, ambayo ndiyo kipengele cha kawaida kinachotumiwa na sekta hiyo kwa matumizi ya kibiashara kutoka kwa kompyuta za mkononi hadi magari ya umeme, ina OCV (voltage ya mzunguko wazi) ya volti 3.7.Kulingana na mtengenezaji inaweza kutoa karibu amps 20 na uwezo wa 3000mAh au zaidi.Kifurushi cha betri kitaundwa na seli nyingi, na kwa ujumla hujumuisha microchip ya kinga ili kuzuia kuchaji zaidi na kutoweka chini ya uwezo wa chini zaidi, ambayo inaweza kusababisha kuongezeka kwa joto, moto na milipuko.Wacha tuangalie kwa undani mambo ya ndani ya seli.

Electrode / Cathode chanya

Ufunguo wa kubuni elektrodi chanya ni kuchagua nyenzo ambayo ina uwezo wa elektroni zaidi ya 2.25V ikilinganishwa na metali safi za lithiamu.Nyenzo za cathode katika lithiamu-ioni hutofautiana sana, lakini kwa ujumla zimeweka oksidi za metali za mpito za lithiamu, kama vile muundo wa cathode wa LiCoO2 tuliochunguza hapo awali.Nyenzo zingine ni pamoja na spinels (yaani LiMn2O4) na olivines (yaani LiFePO4).

Electrode hasi/Anode

Katika betri bora ya lithiamu, unaweza kutumia chuma safi cha lithiamu kama anodi, kwa sababu hutoa mchanganyiko bora wa uzito wa chini wa Masi na uwezo mahususi wa juu unaowezekana kwa betri.Kuna shida mbili kuu zinazozuia lithiamu isitumike kama anode katika matumizi ya kibiashara: usalama na ugeuzaji.Lithiamu ni tendaji sana na inakabiliwa na hali mbaya za kushindwa za aina ya pyrotechnic.Pia wakati wa chaji, lithiamu haitarudi katika hali yake ya asili ya metali, badala ya kutumia mofolojia inayofanana na sindano inayojulikana kama dendrite.Uundaji wa dendrite unaweza kusababisha watenganishaji waliochomwa ambayo inaweza kusababisha kifupi.

Watafiti wa suluhisho walipanga kutumia faida za chuma cha lithiamu bila ubaya wote ilikuwa mwingiliano wa lithiamu - mchakato wa kuweka ioni za lithiamu ndani ya grafiti ya kaboni au nyenzo zingine, ili kuruhusu harakati rahisi ya ioni za lithiamu kutoka kwa elektrodi moja hadi nyingine.Taratibu zingine zinajumuisha kutumia vifaa vya anode vilivyo na lithiamu vinavyofanya athari zinazoweza kutenduliwa ziwezekane zaidi.Nyenzo za kawaida za anode ni pamoja na grafiti, aloi za silicon, bati na titani.

Kitenganishi

Jukumu la mgawanyiko ni kutoa safu ya insulation ya umeme kati ya electrodes hasi na chanya, wakati bado kuruhusu ions kusafiri kwa njia hiyo wakati wa malipo na kutokwa.Ni lazima pia iwe sugu kwa kemikali kwa uharibifu wa elektroliti na spishi zingine kwenye seli na kuwa na nguvu ya kutosha kiufundi kustahimili uchakavu na uchakavu.Vitenganishi vya kawaida vya lithiamu-ioni kwa ujumla vina vinyweleo vingi katika asili na vinajumuisha karatasi za polyethilini (PE) au polypropen (PP).

Electrolyte

Jukumu la elektroliti katika seli ya lithiamu-ioni ni kutoa njia ambayo ioni za lithiamu zinaweza kutiririka kwa uhuru kati ya cathode na anode wakati wa mizunguko ya malipo na kutokwa.Wazo ni kuchagua kati ambayo ni kondakta mzuri wa Li+ na kihami cha kielektroniki.Electroliti inapaswa kuwa thabiti katika hali ya joto, na iendane na kemikali na vipengele vingine kwenye seli.Kwa ujumla, chumvi za lithiamu kama LiClO4, LiBF4, au LiPF6 zilizoahirishwa katika kutengenezea kikaboni kama vile diethyl carbonate, ethilini carbonate, au dimethyl carbonate hutumika kama elektroliti kwa miundo ya kawaida ya lithiamu-ion.

Muunganisho Mango wa Electrolyte (SEI)

Dhana muhimu ya muundo wa kuelewa kuhusu seli za lithiamu-ioni ni kipenyo cha elektroliti dhabiti (SEI) - filamu ya kupitisha ambayo hujilimbikiza kwenye kiolesura kati ya elektrodi na elektroliti huku ioni za Li+ zinavyotenda pamoja na bidhaa za uharibifu wa elektroliti.Filamu huunda kwenye electrode hasi wakati wa malipo ya awali ya seli.SEI hulinda elektroliti kutokana na mtengano zaidi wakati wa malipo ya baadae ya seli.Kupoteza safu hii ya kupitisha kunaweza kuathiri vibaya maisha ya mzunguko, utendakazi wa umeme, uwezo na maisha ya jumla ya seli.Kwa upande mwingine, watengenezaji wamegundua kuwa wanaweza kuboresha utendaji wa betri kwa kurekebisha SEI vizuri.

Kutana na Familia ya Betri ya Lithium-Ion

Kuvutia kwa lithiamu kama nyenzo bora ya elektrodi kwa matumizi ya betri kumesababisha aina nyingi za betri za lithiamu-ioni.Hapa kuna betri tano za kawaida zinazopatikana kibiashara kwenye soko.

Oksidi ya Lithium Cobalt

Tayari tumeshughulikia kwa kina betri za LiCoO2 katika makala haya kwa sababu inawakilisha kemia maarufu zaidi ya vifaa vya kielektroniki vinavyobebeka kama vile simu za mkononi, kompyuta ndogo na kamera za kielektroniki.LiCoO2 inadaiwa mafanikio yake kwa nishati yake maalum ya juu.Muda mfupi wa maisha, uthabiti duni wa mafuta, na bei ya kobalti huwa na watengenezaji kubadili miundo ya cathode iliyochanganyika.

Oksidi ya Lithiamu ya Manganese

Betri za oksidi ya manganese ya lithiamu (LiMn2O4) hutumia cathodi zenye msingi wa MnO2.Ikilinganishwa na betri za kawaida za LiCoO2, betri za LiMn2O4 hazina sumu kidogo, zina gharama kidogo, na ni salama zaidi kutumia, lakini zina uwezo mdogo.Ingawa miundo inayoweza kuchajiwa imegunduliwa hapo awali, tasnia ya leo kwa kawaida hutumia kemia hii kwa seli za msingi (mzunguko mmoja) ambazo haziwezi kuchajiwa tena na zinazokusudiwa kutupwa baada ya matumizi.Kudumu, uthabiti wa hali ya juu wa joto na maisha marefu ya rafu huwafanya kuwa bora kwa zana za nguvu au vifaa vya matibabu.

Lithium Nickel Manganese Cobalt Oksidi

Wakati mwingine nzima ni kubwa kuliko jumla ya sehemu zake, na betri za lithiamu nickel manganese cobalt oksidi (pia hujulikana kama betri za NCM) hujivunia utendakazi mkubwa wa umeme kuliko LiCoO2.NCM inapata nguvu zake katika kusawazisha faida na hasara za nyenzo zake za kibinafsi za cathode.Mojawapo ya mifumo iliyofanikiwa zaidi ya lithiamu-ioni kwenye soko, NCM inatumika sana katika treni za nguvu kama vile zana za nguvu na baiskeli za kielektroniki.

Lithium Iron Phosphate

Betri za Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) hufikia maisha ya mzunguko mrefu na kiwango cha juu cha sasa na utulivu mzuri wa joto kwa msaada wa nyenzo za cathode ya phosphate ya nanostructured.Licha ya maboresho haya, haina nishati nyingi kama teknolojia iliyochanganywa ya kobalti na ina kiwango cha juu zaidi cha kutokwa kwa betri zaidi ya betri zingine katika orodha hii.Betri za LiFePO4 ni maarufu kama mbadala wa asidi ya risasi kama betri ya kuwasha gari.

Lithium Titanate

Kubadilisha anodi ya grafiti na nanocrystals za lithiamu titanate huongeza sana eneo la anode hadi karibu 100 m2 kwa gramu.Anodi iliyo na muundo wa nano huongeza idadi ya elektroni zinazoweza kutiririka kupitia saketi, na kuzipa seli za lithiamu titanate uwezo wa kuchajiwa kwa usalama na kutolewa kwa viwango vya zaidi ya 10C (mara kumi ya uwezo wake uliokadiriwa).Ubadilishanaji wa kuwa na mzunguko wa kasi wa chaji na utokaji wa betri za lithiamu-ionni ni volteji ya chini kiasi ya 2.4V kwa kila seli, seli za lithiamu titanate kwenye ncha ya chini ya wigo wa msongamano wa nishati ya betri za lithiamu lakini bado ni kubwa kuliko kemia mbadala kama vile nikeli- kadimiamu.Licha ya hasara hii, utendakazi wa jumla wa umeme, kuegemea juu, uthabiti wa joto, na maisha ya mzunguko wa muda mrefu zaidi inamaanisha kuwa betri bado inaona matumizi katika magari ya umeme.

Mustakabali wa Betri za Lithium-Ion

Kuna msukumo mkubwa kutoka kwa makampuni na serikali duniani kote kutafuta utafiti zaidi na maendeleo juu ya lithiamu-ioni na teknolojia nyingine za betri ili kukidhi mahitaji yanayokua ya nishati safi na kupunguza utoaji wa kaboni.Vyanzo vya nishati asilia kama vile jua na upepo vinaweza kufaidika sana kutokana na msongamano mkubwa wa nishati ya lithiamu ion na maisha ya mzunguko mrefu ambayo tayari yamesaidia kona ya teknolojia kwenye soko la magari ya umeme.

Ili kukidhi mahitaji haya yanayokua, watafiti tayari wameanza kusukuma mipaka ya lithiamu-ioni iliyopo kwa njia mpya na za kusisimua.Seli za polima ya Lithiamu (Li-Po) huchukua nafasi ya elektroliti kioevu chenye hatari cha lithiamu kwa msingi wa elektroliti na geli za polima salama na miundo ya seli zenye unyevunyevu, kwa utendakazi wa umeme unaolinganishwa na usalama ulioimarishwa na uzito mwepesi.Lithiamu ya hali mango ndiyo teknolojia mpya zaidi kwenye kizuizi, inayoahidi uboreshaji wa msongamano wa nishati, usalama, maisha ya mzunguko, na maisha marefu kwa ujumla pamoja na uthabiti wa elektroliti dhabiti.Ni vigumu kutabiri ni teknolojia gani itashinda kinyang'anyiro cha suluhu la mwisho la uhifadhi wa nishati, lakini lithiamu-ioni ina hakika itaendelea kuchukua jukumu kubwa katika uchumi wa nishati katika miaka ijayo.

Mtoa Huduma za Suluhu za Uhifadhi wa Nishati

Tunatengeneza bidhaa za kisasa, kwa kuchanganya uhandisi wa usahihi na utaalamu wa kina wa programu ili kuwasaidia wateja katika kuunganisha suluhu za kuhifadhi nishati kwenye bidhaa zao.BSLBATT Engineered Technologies ina teknolojia iliyothibitishwa na utaalamu wa ujumuishaji ili kuleta programu zako kutoka kwa utungaji hadi ufanyaji biashara.

Ili kujifunza zaidi, tazama chapisho letu la blogi uhifadhi wa betri ya lithiamu .