Enseñarle a comprar una batería de litio.

Las baterías de litio se clasifican en baterías de iones de litio y baterías de polímero de litio. El electrolito de la batería de iones de litio fluye y el electrolito de la batería de polímero de litio es sólido. Por lo tanto, la batería de iones de litio es más inestable que la batería de polímero de litio, que puede explotar cuando es golpeada por fuerzas externas o cuando se usa un cargador deficiente. Muchas baterías que se utilizan en productos electrónicos portátiles como teléfonos móviles, computadoras portátiles y cámaras digitales son baterías de litio. Comprar una batería de litio de mala calidad es como poner una "bomba de tiempo" a tu alrededor. Por lo tanto, los consumidores deben prestar atención a los siguientes puntos al comprar baterías de litio:

Paso / método

1. ¿Está claramente indicada la capacidad? Es probable que una batería de litio sin una capacidad claramente indicada (2200 mAh o 4400 mAh) sea una batería de basura reensamblada con un núcleo de batería de mala calidad o un núcleo de batería reciclado. Hay muchas baterías de litio baratas en el mercado, que se fabrican reciclando los núcleos de las baterías o desmontando los núcleos de las baterías. Aunque el precio es barato, la vida útil es corta, la calidad es inestable y el uso accidental puede dañar el teléfono móvil o incluso explotar.

2. Ya sea para garantizar el tiempo de espera. El tiempo de espera es el tiempo de uso continuo desde que se carga la batería de litio en el teléfono móvil hasta la siguiente carga. Las baterías de litio que se venden en el mercado general no pueden garantizar el tiempo de espera para los clientes. Esto se debe a la inestable calidad de la batería. Muchas baterías económicas usan baterías de calidad corta, por lo que el tiempo de espera es corto.

3. Ya sea con circuito de seguridad. Las características de la batería de litio determinan que la batería de litio debe estar equipada con una placa protectora para evitar que la batería de litio se sobrecargue, se descargue en exceso y se cortocircuite. La batería de litio sin la placa protectora puede deformarse, tener fugas o explotar. Bajo la feroz competencia de precios, cada fábrica de empaques de baterías busca un circuito de protección de menor costo, o simplemente omite el dispositivo, llenando el mercado de explosivas baterías de litio. Los consumidores no pueden saber si tienen una placa de circuito de protección desde el exterior, por lo que es mejor elegir un comerciante de buena reputación para comprar.

La batería de litio se refiere a una batería que contiene litio (que incluye litio metálico, aleación de litio e iones de litio, polímero de litio) en un sistema electroquímico. Las baterías de litio se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: baterías de metal de litio y baterías de iones de litio. Las baterías de metal de litio generalmente no son recargables y contienen litio metálico. Las baterías de iones de litio no contienen litio metálico y son recargables.

Principio de reacción química de la batería plegable

Una batería de metal de litio es un tipo de batería que utiliza un metal de litio o una aleación de litio como material de electrodo negativo y utiliza una solución de electrolito no acuoso. La primera batería de litio utilizó la siguiente reacción: Li + MnO2 = LiMnO2, la reacción es una reacción redox, descarga.

Se utilizó por primera vez en marcapasos. La tasa de autodescarga de la batería de litio es extremadamente baja y el voltaje de descarga es suave. El dispositivo que se implanta en el cuerpo humano puede funcionar durante mucho tiempo sin recargarse. Las baterías de litio generalmente tienen un voltaje nominal superior a 3,0 voltios, lo que las hace más adecuadas para su uso como fuentes de alimentación de circuito integrado. Las baterías de dióxido de manganeso se utilizan ampliamente en calculadoras, cámaras digitales y relojes.

Se han estudiado diversos materiales con el fin de desarrollar variedades más excelentes de producto sin precedentes. Por ejemplo, las baterías de dióxido de azufre y litio y las baterías de cloruro de tionilo y litio son muy características. Sus materiales activos positivos también son disolventes para el electrolito. Esta estructura solo ocurre en sistemas electroquímicos que no son soluciones acuosas. Por lo tanto, la investigación de las baterías de litio también ha promovido el desarrollo de la teoría electroquímica de los sistemas no acuosos. Además del uso de varios disolventes no acuosos, también se han realizado investigaciones sobre baterías de polímero de película fina.

En 1992, Sony desarrolló con éxito baterías de iones de litio. Su practicidad hace que los teléfonos móviles, portátiles, calculadoras y otros dispositivos electrónicos portátiles de las personas sean mucho más pequeños en peso y tamaño. El tiempo de uso se amplía considerablemente. Dado que la batería de iones de litio no contiene cadmio de metales pesados, reduce en gran medida la contaminación ambiental en comparación con la batería de níquel cadmio.

Las baterías de litio generalmente se dividen en dos categorías:

Batería de metal de litio: una batería de metal de litio es generalmente una batería que utiliza dióxido de manganeso como material de electrodo positivo, litio metálico o una aleación del mismo como material de electrodo negativo y una solución de electrolito no acuoso.

Batería de iones de litio: una batería de iones de litio es generalmente una batería que utiliza un óxido metálico de aleación de litio como material de electrodo positivo, grafito como material de electrodo negativo y un electrolito no acuoso.

Aunque la batería de metal de litio tiene una alta densidad de energía, teóricamente puede alcanzar los 3.860 vatios / kg. Sin embargo, dado que no es lo suficientemente estable y no se puede cargar, no se puede utilizar como batería de alimentación para uso repetido. Las baterías de iones de litio se han desarrollado como la batería de energía principal debido a su capacidad para cargarse repetidamente. Sin embargo, debido a su combinación con diferentes elementos, la composición del material del cátodo varía mucho en varios aspectos, lo que lleva a un aumento de las disputas de la industria sobre la ruta del material del cátodo.

Generalmente, las baterías eléctricas más comúnmente utilizadas son las baterías de fosfato de hierro y litio, las baterías de manganato de litio, las baterías de óxido de cobalto de litio y las baterías ternarias de litio (ternarias de níquel cobalto manganeso).

Los materiales del ánodo de la batería de litio se dividen aproximadamente en los siguientes tipos:

El primer tipo es material de ánodo de carbono:

En la actualidad, los materiales de ánodo que se utilizan realmente para las baterías de iones de litio son básicamente materiales de carbono, como grafito artificial, grafito natural, microesferas de mesocarbono, coque de petróleo, fibra de carbono, resina de pirólisis de carbono y similares.

El segundo es un material de ánodo a base de estaño:

Los materiales de ánodos a base de estaño se pueden clasificar en óxidos de estaño y óxidos compuestos a base de estaño. Óxido se refiere a óxidos de varias latas metálicas de valencia. Actualmente no hay productos comerciales.

El tercer tipo es un material de ánodo de nitruro de metal de transición que contiene litio, y actualmente no hay productos comerciales.

El cuarto tipo es material de ánodo de aleación:

Incluidas las aleaciones a base de estaño, las aleaciones a base de silicio, las aleaciones a base de bismuto, las aleaciones a base de aluminio, las aleaciones a base de bismuto, las aleaciones a base de magnesio y otras aleaciones, actualmente no existen productos comerciales.

El quinto tipo es un material de ánodo a nanoescala: nanotubos de carbono, materiales de nanoaleaciones.

El sexto nanomaterial es material de nano-óxido: en la actualidad, Hefei Xiangzheng Chemical Technology Co., Ltd., basado en el último desarrollo del desarrollo del mercado de la industria de nueva energía de baterías de litio en 2009, muchas empresas han comenzado a utilizar óxido de nano-titanio y La nano-sílice para agregar al grafito tradicional, el óxido de estaño y los nanotubos de carbono aumentan en gran medida la cantidad de carga y descarga y el número de ciclos de carga y descarga de las baterías de litio.

La tecnología técnica es una base de indicador importante para medir si una empresa está avanzada, si tiene competitividad en el mercado y si puede liderar continuamente a la competencia. Con el rápido desarrollo del mercado de materiales de baterías de litio de China, la aplicación de la tecnología de producción central relacionada y la investigación y el desarrollo se convertirán en el foco de atención de la industria. Comprender las tendencias de I + D, los equipos de proceso, las aplicaciones tecnológicas y las tendencias de la tecnología central de la producción de material de batería de litio es crucial para que las empresas mejoren las especificaciones de los productos y la competitividad del mercado.

El revestimiento conductor también se denomina prerrevestimiento. En la industria de las baterías de litio, generalmente se lo conoce como un revestimiento conductor en la superficie del colector de corriente positiva-lámina de aluminio. El papel de aluminio revestido con el revestimiento conductor se denomina papel de aluminio prerrevestido o simplemente revestido. Capa de papel de aluminio, su primer experimento en la batería se remonta a los años 70, y en los últimos años, con el desarrollo de la nueva industria energética, especialmente la batería de fosfato de hierro y litio, se ha convertido en una nueva tecnología popular o un nuevo material en la industria. .

Actuación

El revestimiento conductor puede mejorar eficazmente la adhesión de la pieza polar en la batería de litio, reducir la cantidad de aglutinante utilizado y, al mismo tiempo, mejorar significativamente las propiedades eléctricas de la batería.

1. La resistencia de contacto cae en un 40%

2. Reducir la cantidad de adhesivo en un 50%.

3. Bajo la misma tasa, la plataforma de voltaje de la batería aumenta en un 20%.

4. La adhesión entre el material y el colector de corriente aumenta en un 30% y no habrá deslaminación después de una circulación prolongada.

Instrucciones de lámina de carbono recubierta de batería de litio

Primero, la descripción del material

El papel de aluminio recubierto de carbono es una suspensión compuesta principalmente de carbono conductor y un papel de aluminio electrónico de alta pureza, que se produce mediante un proceso de recubrimiento por transferencia.

En segundo lugar, el ámbito de aplicación

1. batería de litio tipo potencia con material activo de partículas finas

2. El electrodo positivo es fosfato de hierro y litio.

3. El electrodo positivo es ternario de gránulos finos / manganato de litio

4. Se utiliza para supercondensador, batería primaria de litio (litio, litio manganeso, hierro litio, botón, etc.) en lugar de grabar papel de aluminio.

En tercer lugar, el rendimiento de la batería / condensador.

1. Suprime la polarización de la batería, reduce los efectos térmicos y mejora el rendimiento de la frecuencia;

2. Reducir la resistencia interna de la batería y reducir significativamente el aumento de la resistencia interna dinámica del ciclo;

3. Mejorar la consistencia y aumentar la vida útil de la batería;

4. Mejorar la adherencia entre el material activo y el colector de corriente y reducir el costo de fabricación de la pieza polar;

5. Proteja el colector de corriente de la corrosión causada por el electrolito;

6. Mejorar el rendimiento de alta y baja temperatura de la batería de fosfato de hierro y litio y mejorar el rendimiento de procesamiento de los materiales de fosfato de hierro y litio y titanato de litio.

Cuarto, los parámetros recomendados

El material activo revestido correspondiente D50 es preferiblemente no más de 4 a 5 µm, la densidad de compactación no es más de 2,25 g / cm y el área superficial específica está en el rango de 13 a 18 m 2 / g.

Cinco, las precauciones en uso

1. Requisitos de almacenamiento: En un entorno en el que la temperatura sea de 25 ± 5 ° C y la humedad no supere el 50%, se debe evitar la erosión del papel de aluminio por el aire y el vapor de agua durante el transporte;

2. Este producto se divide en dos tipos, A y B. Las características clave de cada producto son: A es de apariencia negra, el espesor del recubrimiento convencional es de 4 ~ 8μm en ambos lados, la conductividad es más prominente; la apariencia de B es gris claro, regular El espesor del recubrimiento es de 2 ~ 3μm en ambos lados, el área de recubrimiento se puede soldar en menos capas y la máquina de recubrimiento puede reconocer el espacio de salto;

3.La lámina de carbono recubierta B (gris) se puede soldar por ultrasonidos directamente en el área de recubrimiento, solo es adecuada para lengüetas de soldadura de batería en espiral (hasta 2-3 capas de piezas polares), pero la potencia y el tiempo ultrasónicos deben ajustarse con precisión ;

4. La disipación de calor de la capa de carbón es peor que la del papel de aluminio, por lo que es necesario ajustar con precisión la velocidad de la cinta y la temperatura de horneado al recubrir;

5. Este producto tiene una mejora considerable en el rendimiento integral de las baterías y condensadores de litio, pero no se puede utilizar como un factor importante para cambiar el rendimiento de algunos aspectos de la batería, como la densidad de energía de la batería, el rendimiento a altas y bajas temperaturas, alto voltaje y así sucesivamente.

Tambor de batería de litio plegable

Primero, características de la carcasa de la batería de litio

El litio, número atómico 3, peso atómico 6,941, es el elemento de metal alcalino más ligero. Para mejorar la seguridad y el voltaje, los científicos han inventado materiales como el grafito y el óxido de litio y cobalto para almacenar átomos de litio. La estructura molecular de estos materiales forma una fina rejilla de almacenamiento a nanoescala que se puede utilizar para almacenar átomos de litio. De esta manera, incluso si la carcasa de la batería se rompe y entra oxígeno, las moléculas de oxígeno son demasiado grandes para entrar en estas células finas, por lo que los átomos de litio no entran en contacto con el oxígeno para evitar una explosión.

Este principio de las baterías de iones de litio permite a las personas lograr una densidad de alta densidad al tiempo que logran la seguridad. Cuando se carga una batería de iones de litio, el átomo de litio del electrodo positivo pierde electrones y se oxida a iones de litio. Los iones de litio nadan a través del electrolito hasta el electrodo negativo, entran en la celda del electrodo negativo y obtienen un electrón, que se reduce a un átomo de litio. Al descargar, todo el programa se invierte. Para evitar que la batería se cortocircuite por contacto directo entre los terminales positivo y negativo, se agrega a la batería un papel separador con una gran cantidad de orificios finos para evitar cortocircuitos. Un buen papel de diafragma también puede cerrar automáticamente los poros cuando la temperatura de la batería es demasiado alta, de modo que los iones de litio no puedan pasar, a fin de evitar que ocurra el peligro.

Salvaguardia

Las celdas de la batería de litio comenzarán a producir efectos secundarios cuando se sobrecarguen a un voltaje superior a 4.2V. Cuanto mayor sea el voltaje de sobrecarga, mayor es el riesgo. Una vez que el voltaje de la batería de litio es superior a 4,2 V, la cantidad de átomos de litio que quedan en el material del electrodo positivo es menos de la mitad. En este momento, la celda de almacenamiento a menudo colapsa, provocando una caída permanente en la capacidad de la batería. Si la carga continúa, dado que la celda del electrodo negativo ya está llena de átomos de litio, el metal de litio subsiguiente se acumulará en la superficie del material del electrodo negativo. Estos átomos de litio desarrollan dendritas desde la superficie del electrodo negativo hacia la dirección de los iones de litio. Estos cristales de metal de litio pasan a través del papel separador, provocando un cortocircuito entre los electrodos positivo y negativo. A veces, la batería explota antes de que ocurra el cortocircuito. Esto se debe a que durante el proceso de sobrecarga, el electrolito y otros materiales se agrietarán y generarán gas, lo que provocará que la carcasa de la batería o la válvula de presión se abulten y se rompan, permitiendo que el oxígeno entre y reaccione con los átomos de litio depositados en la superficie del electrodo negativo. luego explotó. Por lo tanto, al cargar una batería de litio, debe establecer el límite de voltaje superior para tener en cuenta la vida útil, la capacidad y la seguridad de la batería. El voltaje de carga óptimo está limitado a 4.2V. Las baterías de litio también deben tener un límite de voltaje más bajo cuando se descargan. Cuando el voltaje de la celda es inferior a 2,4 V, algunos materiales comenzarán a destruirse. Dado que la batería se autodescargará, el voltaje será menor durante más tiempo. Por lo tanto, es mejor no ponerlo a 2.4V para detenerlo. Durante el período comprendido entre la descarga de 3,0 V a 2,4 V, la energía liberada por la batería de litio es solo aproximadamente el 3% de la capacidad de la batería. Por lo tanto, 3,0 V es un voltaje de corte de descarga ideal. En carga y descarga, además del límite de voltaje, también es necesaria la limitación de corriente. Cuando la corriente es demasiado grande, los iones de litio no pueden ingresar a la celda y se acumularán en la superficie del material. Cuando estos iones de litio obtienen electrones, se generan cristales de átomos de litio en la superficie del material, lo que es peligroso como sobrecarga. En el caso de que se rompa la caja de la batería, explotará. Por lo tanto, la protección de la batería de iones de litio debe incluir al menos tres factores: el límite superior del voltaje de carga, el límite inferior del voltaje de descarga y el límite superior de la corriente. En el paquete de baterías de litio general, además del núcleo de la batería de litio, habrá una placa protectora, que es principalmente para proporcionar estas tres protecciones. Sin embargo, estas tres protecciones de la placa de protección obviamente no son suficientes, y la explosión global de la batería de litio sigue siendo frecuente. Para garantizar la seguridad del sistema de batería, se debe realizar un análisis más cuidadoso de la causa de la explosión de la batería.

En segundo lugar, la causa del análisis de la explosión.

1, la polarización interna es mayor

2, la pieza polar absorbe agua y reacciona con el electrolito

3, la calidad del electrolito en sí, problemas de rendimiento.

4, la cantidad de inyección de líquido no cumple con los requisitos del proceso al inyectar líquido

5, el rendimiento del sellado de soldadura y soldadura láser en el proceso de ensamblaje es deficiente, con fugas, detección de fugas cuando hay fugas

6, el polvo, el polvo de la pieza polar es fácil de provocar un micro cortocircuito

7, los electrodos positivos y negativos son más gruesos que el rango del proceso y es difícil entrar en la carcasa.

8, el problema del sellado por inyección de líquido, el rendimiento del sellado de la bola de acero no es bueno, lo que resulta en un tambor de aire

9, el material de la carcasa tiene una pared de carcasa gruesa y la deformación de la carcasa afecta el grosor.

En tercer lugar, el tipo de análisis de explosión.

Análisis del tipo de explosión El tipo de explosión del núcleo de la batería se puede resumir como cortocircuito externo, cortocircuito interno y sobrecarga. La parte externa aquí se refiere al exterior de la celda de la batería e incluye un cortocircuito causado por un diseño de aislamiento deficiente dentro del paquete de baterías. Cuando ocurre un cortocircuito fuera de la celda y el componente electrónico no corta el circuito, se genera mucho calor dentro de la celda, lo que hace que parte del electrolito se vaporice y la caja de la batería se agrande. Cuando la temperatura interna de la batería es tan alta como 135 grados Celsius, el papel de diafragma de buena calidad cerrará los poros, la reacción electroquímica terminará o casi terminará, la corriente caerá repentinamente y la temperatura bajará lentamente, evitando así el explosión. Sin embargo, la tasa de cierre de los poros es demasiado pobre, o el papel separador, que no cierra los poros en absoluto, hará que la temperatura de la batería continúe aumentando, se vaporice más electrolito y finalmente se rompa la carcasa de la batería y la temperatura de la batería. se eleva hasta El material arde y explota.

El cortocircuito interno es causado principalmente por la rebaba de la hoja de cobre y la hoja de aluminio que perfora el diafragma, o la dendrita de átomos de litio que perfora el diafragma. Estos diminutos metales en forma de agujas pueden causar micro cortocircuitos. Dado que la aguja es muy delgada y tiene un cierto valor de resistencia, la corriente no es necesariamente grande. Las rebabas de cobre y papel de aluminio se producen durante el proceso de producción. El fenómeno observado es que la batería tiene fugas demasiado rápido y la mayoría de ellas pueden ser examinadas por la fábrica de baterías o la planta de ensamblaje. Además, dado que las rebabas son pequeñas, a veces se eliminan, de modo que la batería vuelve a la normalidad. Por lo tanto, la probabilidad de una explosión causada por un microcortocircuito de rebaba no es alta. De esta manera, es posible obtener una batería defectuosa con un voltaje bajo poco después de la carga en cada fábrica de baterías, pero hay pocos eventos de explosión y soporte estadístico. Por lo tanto, la explosión causada por el cortocircuito interno se debe principalmente a una sobrecarga.

Porque, después de la sobrecarga, los cristales lenticulares de metal de litio están en todas partes en la pieza polar, y el punto de perforación está en todas partes, y se producen micro cortocircuitos en todas partes. Por lo tanto, la temperatura de la batería aumentará gradualmente y finalmente la temperatura alta será el gas electrolito. En este caso, si la temperatura es demasiado alta, el material se quema y explota, o la capa exterior se rompe primero, de modo que el aire entra y el metal de litio se oxida violentamente, que es el final de la explosión. Sin embargo, tal explosión causada por un cortocircuito interno causado por una sobrecarga no ocurre necesariamente en el momento de la carga. Es posible que cuando la temperatura de la batería no sea lo suficientemente alta para que el material se queme y el gas generado no sea suficiente para romper la carcasa de la batería. El consumidor finaliza la carga y saca el teléfono móvil. En este momento, el calor generado por los numerosos micro cortocircuitos aumenta lentamente la temperatura de la batería y, después de un período de tiempo, se produce la explosión. La descripción común de los consumidores es que cuando se levanta el teléfono, se encuentra que está muy caliente y explotará después de tirarlo. En combinación con los tipos de explosiones anteriores, podemos centrarnos en la prevención de sobrecargas, la prevención de cortocircuitos externos y la seguridad de la protección contra explosiones de tres partes. Entre ellos, la prevención de sobrecargas y la prevención de cortocircuitos externos están la protección electrónica, que tiene una gran relación con el diseño del sistema de batería y el ensamblaje de la batería. El enfoque de la mejora de la seguridad de las baterías es la protección química y mecánica, que tiene una gran relación con las plantas de fabricación de baterías.

Cuarto, la especificación de diseño

Dado que hay cientos de millones de teléfonos móviles en todo el mundo, para lograr la seguridad, la tasa de fallas de la protección de seguridad debe ser inferior a uno en 100 millones. Debido a que la tasa de falla de la placa es generalmente mucho más alta que mil millones, por lo tanto, al diseñar un sistema de batería, debe haber más de dos líneas de seguridad. Un error común es usar un cargador (adaptador) para cargar directamente la batería. De esta manera, la protección contra sobrecargas se transfiere completamente a la placa de protección en el paquete de baterías. Aunque la tasa de fallas de la placa de protección no es alta, incluso si la tasa de fallas es tan baja como uno en un millón, hay un accidente de explosión todos los días en el mundo. Si el sistema de batería puede proporcionar dos protecciones de seguridad para sobrecarga, sobredescarga y sobrecorriente respectivamente, si la tasa de falla de cada protección es uno en diez mil, las dos protecciones pueden reducir la tasa de falla a cien milésimas. El diagrama de bloques de un sistema de carga de batería común es el siguiente, que incluye el cargador y el paquete de baterías.

1 cargador también contiene adaptador (Adaptador) y controlador de carga de dos partes. El adaptador convierte la alimentación de CA en CC y el controlador de carga limita la corriente máxima y el voltaje máximo de la alimentación de CC.

2 El paquete de baterías contiene dos partes de la placa de protección y el núcleo de la batería, y un PTC para limitar la corriente máxima. En la siguiente figura, el cuadro de texto de CA variable CC del adaptador funciona: el límite de voltaje de límite de corriente del controlador de corriente. Función de cuadro de texto del cargador: sobrecarga de la placa de protección, sobredescarga, protección contra sobrecorriente. Función del cuadro de texto de los paquetes de baterías: limitador de corriente. La celda de la batería utiliza un sistema de batería de teléfono móvil como ejemplo. El sistema de protección contra sobrecargas utiliza el voltaje de salida del cargador que se establece en aproximadamente 4,2 V para lograr la primera capa de protección, de modo que incluso si la placa de protección del paquete de baterías falla, la batería no se sobrecargará. La segunda protección es la función de protección de sobrecarga en la placa de protección, que generalmente se establece en 4,3 V. De esta manera, la placa de protección generalmente no es responsable de cortar la corriente de carga, y solo cuando el voltaje del cargador es anormalmente alto, se requiere la acción. La protección contra sobrecorriente es responsabilidad de la placa de protección y la placa limitadora de corriente. Se trata también de dos protecciones contra sobrecorriente y cortocircuito externo. Dado que la descarga excesiva solo se produce durante el proceso en el que se utiliza el producto electrónico. Por lo tanto, el diseño general es proporcionar la primera protección mediante la placa de circuito del producto electrónico, y la placa de protección del paquete de baterías proporciona la segunda protección. Cuando el producto electrónico detecta que el voltaje de la fuente de alimentación es inferior a 3,0 V, debería apagarse automáticamente. Si el producto no fue diseñado con esta característica en mente, la placa de protección cerrará el circuito de descarga cuando el voltaje sea tan bajo como 2.4V.

General: Al diseñar un sistema de batería, es necesario proporcionar dos protecciones electrónicas para sobrecarga, sobredescarga y sobrecorriente, respectivamente. Cargue la placa después de quitarla. Si la batería explota, significa un diseño deficiente. Cargue la placa después de quitarla. Si la batería explota, significa un diseño deficiente. Aunque el método anterior proporciona dos protecciones, dado que el consumidor a menudo compra un cargador no original para cargar después de que el cargador se rompe, el fabricante del cargador a menudo quita el controlador de carga basándose en consideraciones de costo para reducir el costo. . Como resultado, el dinero malo expulsó al dinero bueno y aparecieron en el mercado muchos cargadores inferiores. Esto hace que la protección contra sobrecargas pierda la primera y más importante línea de defensa. La sobrecarga es el factor más importante que causa la explosión de la batería. Por lo tanto, un cargador de mala calidad puede considerarse el culpable de la explosión de la batería. Por supuesto, no todos los sistemas de baterías utilizan la solución que se muestra arriba. En algunos casos, también habrá un diseño de controlador de carga dentro del paquete de baterías.

Por ejemplo, muchas computadoras portátiles tienen un controlador de batería y un controlador de carga. Esto se debe a que las computadoras portátiles generalmente tienen un controlador de carga en la computadora y solo le dan al consumidor un adaptador. Por lo tanto, la batería externa de la computadora portátil debe tener un controlador de carga para garantizar la seguridad de la batería externa cuando se carga con el adaptador. Además, los productos que se cargan con un encendedor de cigarrillos de automóvil a veces tienen un controlador de carga en la batería. La última línea de defensa: si fallan las medidas de protección electrónica, la última línea de defensa la proporciona la batería. El nivel de seguridad de la celda de la batería puede clasificarse aproximadamente en función de si el núcleo de la batería puede sufrir un cortocircuito externo y una sobrecarga. Antes de que la batería explote, si hay átomos de litio dentro de la superficie del material, el poder explosivo será aún mayor. Además, la protección de sobrecarga a menudo se deja porque el consumidor usa un cargador de mala calidad y solo queda una línea de defensa. Por lo tanto, la capacidad de la batería para resistir la sobrecarga es más importante que la capacidad para resistir cortocircuitos externos. Comparación de la seguridad de la batería de la carcasa de aluminio y la carcasa de acero La carcasa de aluminio tiene una gran ventaja de seguridad en comparación con la carcasa de acero.

¿Las baterías de litio son tubos de carbono positivos y negativos? ¿Por qué se deben agregar tubos de carbono VGCF a los materiales activos positivos y negativos de las baterías de iones de litio?

1. Independientemente de si el material activo positivo o negativo tiene el problema de expansión y contracción, generalmente 20% (valor teórico: 10.5%) contracción por expansión del material de carbono negativo y 6% (valor teórico: 2%) expansión como el Rendimiento de material de electrodo positivo LFP. Cuando se carga y descarga varias veces, el contacto entre las partículas de material activo positivas y negativas y las partículas es pequeño, el espacio aumenta e incluso algunas se separan del colector, lo que resulta en una fase discontinua intermitente entre el electrón y la ruta de transporte de iones. , convirtiéndose en un material activo muerto, no participa en la reacción del electrodo. Por tanto, el ciclo de vida se reduce. El tubo de carbono VGCF tiene una gran relación de aspecto. Incluso si los materiales activos positivos y negativos se expanden y contraen, el espacio entre las partículas de material activo se puede conectar mediante puentes de tubo de carbono VGCF, y la transmisión de electrones e iones no se interrumpirá.

Batería primaria de litio plegada

Batería de dióxido de litio-manganeso (CR)

El litio metálico se usa como electrodo negativo, el dióxido de manganeso tratado térmicamente se usa como electrodo positivo, el separador está hecho de película de PP o PE, la batería cilíndrica es la misma que el separador de batería de iones de litio y el electrolito es la solución orgánica de perclorato de litio, cilíndrica o tipo botón. . La batería debe fabricarse en un ambiente seco con una humedad ≤ 1%.

Características: baja tasa de autodescarga, la autodescarga anual puede ser ≤ 1%, la batería completamente sellada (soldadura de metal, lazerseal) puede cumplir 10 años de vida útil, la batería semi sellada es generalmente de 5 años, si el control de trabajo no es bueno , no puede llegar a esta vida. En el desarrollo de la batería cilíndrica de litio y manganeso, Yiwei ha hecho un buen trabajo. En la actualidad, ha realizado producción automática. La batería puede sufrir un cortocircuito, una descarga excesiva, etc.

Generalmente, en la placa base de una computadora de escritorio, hay una batería de litio tipo botón que proporciona una corriente débil y se puede utilizar normalmente durante unos 3 años. Algunas tarjetas de acceso a hoteles, instrumentación, etc. también utilizan baterías de dióxido de litio-manganeso, que se han utilizado en los últimos años. La cantidad ha disminuido año tras año.

Batería de cloruro de litio-tionilo

El litio metálico se utiliza como electrodo negativo, el electrodo positivo y el electrolito son cloruro de tionilo (cloruro de tionilo), y la batería cilíndrica se carga con un voltaje de 3,6 V, que es uno de los tipos de baterías más estables, y es también el volumen de la unidad actual. (masa) la batería de mayor capacidad. Es adecuado para su uso en equipos electrónicos que no se pueden mantener con frecuencia, proporcionando una corriente fina.

Otras baterías de litio incluyen baterías ferrosas de litio-azufre, baterías de litio-dióxido de azufre y similares.

Batería de iones de litio plegable

Las baterías de iones de litio están disponibles actualmente en baterías de iones de litio líquidos (LIB) y baterías de polímero de iones de litio (PLB). Entre ellos, la batería de iones de litio líquido se refiere a una batería secundaria en la que el compuesto de intercalación Li + es un electrodo positivo o un electrodo negativo. El electrodo positivo es un compuesto de litio LiCoO o LiMnO? Y el electrodo negativo es un compuesto de intercalación de litio-carbono. La batería de iones de litio es una fuente de energía ideal para el desarrollo del siglo XXI debido a su alto voltaje de funcionamiento, tamaño pequeño, peso ligero, alta energía, sin efecto memoria, sin contaminación, baja autodescarga y largo ciclo de vida.

Con el desarrollo de la tecnología microelectrónica en el siglo XX, el número de dispositivos miniaturizados está aumentando y se imponen altos requisitos a las fuentes de alimentación. Las baterías de litio han entrado en una etapa práctica a gran escala.

La primera batería primaria de litio aplicada se utilizó en marcapasos. Dado que la tasa de autodescarga de la subbatería de litio es extremadamente baja, el voltaje de descarga es muy suave. Permite implantar el marcapasos en el cuerpo humano durante mucho tiempo.

Las baterías de litio-manganeso generalmente tienen un voltaje nominal superior a 3,0 voltios, son más adecuadas para la fuente de alimentación de circuito integrado y se utilizan ampliamente en computadoras, calculadoras y relojes.

Hoy en día, las baterías de iones de litio se usan ampliamente en teléfonos móviles, computadoras portátiles, herramientas eléctricas, vehículos eléctricos, fuentes de alimentación de respaldo para farolas, luces de navegación, electrodomésticos y se puede decir que son el grupo de aplicaciones más grande.

Perspectivas plegables de investigación y desarrollo

Se han estudiado varios materiales con el fin de desarrollar variedades más excelentes y crear un producto sin precedentes. Por ejemplo, las baterías de dióxido de azufre y litio y las baterías de cloruro de tionilo y litio son muy características. Sus materiales activos positivos también son disolventes para el electrolito. Esta estructura solo ocurre en sistemas electroquímicos que no son soluciones acuosas. Por lo tanto, la investigación de las baterías de litio también ha promovido el desarrollo de la teoría electroquímica de los sistemas no acuosos. Además del uso de varios disolventes no acuosos, también se han realizado investigaciones sobre baterías de polímero de película fina.

Las baterías de litio se utilizan ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía como centrales hidroeléctricas, de fuego, eólicas y solares, fuentes de alimentación ininterrumpida para correos y telecomunicaciones, así como herramientas eléctricas, bicicletas eléctricas, motocicletas eléctricas, vehículos eléctricos, equipo militar, aeroespacial. y muchos otros campos.

Las baterías de iones de litio se han utilizado ampliamente en dispositivos portátiles como computadoras portátiles, videocámaras y comunicaciones móviles debido a sus ventajas de rendimiento únicas. La batería de iones de litio de gran capacidad desarrollada actualmente ha sido probada en vehículos eléctricos y se espera que se convierta en una de las principales fuentes de energía para vehículos eléctricos en el siglo XXI, y se aplicará en satélites, aeroespacial y almacenamiento de energía. Con la escasez de energía y la presión sobre la protección ambiental del mundo, la batería de litio ahora se usa ampliamente en la industria de vehículos eléctricos, especialmente con la aparición de la batería de fosfato de hierro y litio, que ha promovido el desarrollo y la aplicación de la industria de baterías de litio.

Para evitar la sobrecarga o la sobrecarga de la batería debido a un uso inadecuado, se proporciona un mecanismo de protección triple en la batería de iones de litio de celda única. Primero, se utiliza el elemento de conmutación. Cuando aumenta la temperatura dentro de la batería, aumenta su valor de resistencia. Cuando la temperatura es demasiado alta, la fuente de alimentación se detendrá automáticamente. En segundo lugar, se selecciona el material separador apropiado. Cuando la temperatura sube a un cierto valor, los microporos del tamaño de una micra en el separador se disolverán automáticamente, de modo que los iones de litio no pasarán y la reacción interna de la batería se detendrá. El tercero es configurar la válvula de seguridad (es decir, el orificio de ventilación en la parte superior de la batería). Cuando la presión interna de la batería se eleva a un cierto valor, la válvula de seguridad se abre automáticamente para garantizar la seguridad de la batería.

A veces, aunque la batería en sí tiene medidas de control de seguridad, si el control falla por alguna razón y la válvula de seguridad o el gas no es suficiente para ser liberado a través de la válvula de seguridad, la presión interna de la batería aumentará bruscamente y provocará una explosión .

En circunstancias normales, la energía total almacenada en una batería de iones de litio es inversamente proporcional a su seguridad. A medida que aumenta la capacidad de la batería, el volumen de la batería también aumenta y su rendimiento de disipación de calor se deteriora, y la posibilidad de un accidente aumenta enormemente. En el caso de las baterías de iones de litio para teléfonos móviles, el requisito básico es que la probabilidad de un accidente de seguridad sea inferior a uno en un millón, que es el estándar mínimo aceptable para el público. Para las baterías de iones de litio de gran capacidad, especialmente para las baterías de iones de litio de gran capacidad como las de los automóviles, es particularmente importante utilizar refrigeración forzada.

La elección de un material de electrodo más seguro y la selección de material de manganato de litio garantizan que el ión de litio del electrodo positivo esté completamente incrustado en el orificio de carbono del electrodo negativo en la estructura molecular, lo que fundamentalmente evita la generación de dendritas. Al mismo tiempo, la estructura estable del manganato de litio hace que su rendimiento de oxidación sea mucho más bajo que el del cobaltato de litio. La temperatura de descomposición supera los 100 ° C del cobaltato de litio. Incluso si hay un cortocircuito interno (acupuntura) debido a una fuerza externa, un cortocircuito externo, una sobrecarga, es totalmente capaz. Se evita el peligro de quemaduras y explosiones debido a la precipitación de litio metálico.

Además, el uso de materiales de manganato de litio también puede reducir significativamente los costos.

Para mejorar el rendimiento de la tecnología de control de seguridad existente, primero debemos mejorar el rendimiento de seguridad de las celdas de batería de iones de litio, que es especialmente importante para las baterías de gran capacidad. Se selecciona el separador con buen rendimiento de apagado térmico. La función del separador es permitir el paso de iones de litio mientras aísla los electrodos positivo y negativo de la batería. Cuando la temperatura aumenta, se cierra antes de que se derrita el separador, de modo que la resistencia interna se eleva a 2000 ohmios y se detiene la reacción interna.

Cuando la presión o temperatura interna alcanza el estándar preestablecido, la válvula a prueba de explosión se abrirá y comenzará a aliviar la presión para evitar la acumulación excesiva de gas interno, la deformación y, finalmente, el estallido de la carcasa.

Mejore la sensibilidad de control, seleccione parámetros de control más sensibles y combine el control con múltiples parámetros (esto es especialmente importante para baterías de alta capacidad). Para paquetes de baterías de iones de litio de gran capacidad, se compone de varias celdas en serie / paralelo. Por ejemplo, el voltaje de una computadora portátil es de 10 V o más y la capacidad es grande. Generalmente, se pueden conectar de 3 a 4 celdas individuales en serie para cumplir con el requisito de voltaje, y luego se conectan paquetes de baterías de la serie 2 ~ 3 en paralelo para garantizar una gran capacidad.

El paquete de baterías de gran capacidad debe tener una función de protección relativamente completa. También se deben considerar dos módulos de placa de circuito: el módulo de sustrato de placa de protección (placa de protección PCB) y el módulo de placa de indicador de batería inteligente. El diseño completo de protección de la batería incluye: IC de protección de nivel 1 (para evitar la sobrecarga de la batería, sobredescarga, cortocircuito), IC de protección de nivel 2 (para evitar la segunda sobretensión), fusibles, indicaciones LED, ajuste de temperatura y otros componentes.

Bajo el mecanismo de protección multinivel, incluso en el caso de cargadores de energía y computadoras portátiles anormales, la batería de la computadora portátil solo se puede cambiar al estado de protección automática. Si la situación no es grave, seguirá funcionando normalmente después de volver a enchufarlo. Ocurrirá una explosión.

En la actualidad, la tecnología subyacente utilizada en las baterías de iones de litio que se utilizan en las computadoras portátiles y los teléfonos móviles no es segura y requiere una estructura más segura.

En resumen, con el avance de la tecnología de materiales y la creciente comprensión de los requisitos para el diseño, fabricación, prueba y uso de baterías de iones de litio, las futuras baterías de iones de litio serán más seguras.

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