Definición dinámica de batería de litio cuadrada

La batería de iones de litio es un nuevo tipo de batería de alta energía desarrollado con éxito en el siglo XX. El electrodo negativo de esta batería es de litio metálico y el electrodo positivo es MnO2, SOCL2, (CFx) N, etc. En la década de 1970, se puso en uso práctico. Debido a sus ventajas de alta energía, alto voltaje de la batería, amplio rango de temperatura de funcionamiento y larga vida útil, se ha utilizado ampliamente en pequeños electrodomésticos militares y civiles.

Las células de energía de iones de litio reemplazan las baterías tradicionales en teléfonos móviles, computadoras portátiles, cámaras, cámaras, etc. Las baterías de iones de litio de gran capacidad se han probado en vehículos eléctricos y se convertirán en una de las principales fuentes de energía para los vehículos eléctricos en el siglo XXI. . Se han utilizado en satélites, aeroespacial y almacenamiento de energía.

El manganato de litio, el fosfato de hierro y litio y otras celdas de energía, todas clasificadas como celdas de energía de iones de litio, tienen sus propias ventajas y son las tendencias de desarrollo de una nueva generación de celdas de energía de iones de litio.

Alto voltaje

Es tres veces mayor que el de las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidruro metálico y casi el doble que el de las baterías de plomo-ácido. Esta es también una razón importante por la que las baterías de iones de litio son más altas que la energía. entonces

Pequeña batería de iones de litio

Batería pequeña de iones de litio [2]

Cuando se componen de baterías de energía del mismo voltaje, las celdas de energía de iones de litio utilizan un número mucho menor de series que las celdas de plomo-ácido y las celdas de hidruro metálico de níquel. Si el número de celdas en la celda de potencia es mayor, cuanto mayor sea el requisito de consistencia de las celdas de la batería, más difícil será la vida útil. Después de que la batería tiene un análisis de problemas durante el uso real, generalmente son una o dos de las celdas individuales las que tienen problemas y luego causan problemas con todo el grupo de baterías. Por lo tanto, no es difícil entender por qué la batería de plomo-ácido de 48V tiene una respuesta más alta que la batería de plomo-ácido de 36V. Desde este punto de vista, la electricidad de litio es más adecuada para las baterías de potencia. Usar. Por ejemplo, 36V de litio requieren solo 10 monómeros, mientras que las celdas de plomo-ácido de 36V requieren 18 celdas de monómero, es decir, 3 baterías de 12V, y cada celda de plomo-ácido de 12V tiene seis celdas individuales o seis celdas de monómero.

La batería de litio es un nuevo tipo de batería de alta energía desarrollado con éxito en el siglo XX. El electrodo negativo de esta batería es de litio metálico y el electrodo positivo es MnO2, SOCL2, (CFx) N, etc. En la década de 1970, se puso en uso práctico. Debido a sus ventajas de alta energía, alto voltaje de batería, amplio rango de temperatura de operación y larga vida útil, se ha utilizado ampliamente en pequeños electrodomésticos militares y civiles como teléfonos móviles, computadoras portátiles, cámaras, cámaras, etc., y ha baterías tradicionales parcialmente reemplazadas. Las baterías de litio de gran capacidad se han probado en vehículos eléctricos y se convertirán en una de las principales fuentes de energía para los vehículos eléctricos en el siglo XXI. Se utilizarán en satélites, aeroespacial y almacenamiento de energía.

(1) El voltaje de operación de una sola batería es tan alto como 3.7 V, que es 3 veces mayor que el de la batería de níquel-cadmio, la batería de níquel-hidruro metálico y casi 2 veces el de la batería de plomo-ácido. Esta es también una razón importante por la que la batería de litio es más alta que la energía. Por lo tanto, al formar una batería de potencia con el mismo voltaje, el número de series utilizadas por las celdas de litio será mucho menor que el de las celdas de plomo-ácido y las de hidruro metálico de níquel. Si el número de celdas en la celda de potencia es mayor, cuanto mayor sea el requisito de consistencia de las celdas de la batería, más difícil será la vida útil. Después de que la batería tiene un análisis de problemas durante el uso real, generalmente es una o dos de las celdas individuales las que tienen problemas y luego causan problemas con todo el grupo de baterías. Por lo tanto, no es difícil entender por qué la batería de plomo-ácido de 48V tiene una respuesta más alta que la batería de plomo-ácido de 36V. Desde este punto de vista, la electricidad de litio es más adecuada para las baterías de potencia. Usar. Por ejemplo, 36V de litio requieren solo 10 monómeros, mientras que las celdas de plomo-ácido de 36V requieren 18 celdas de monómero, es decir, 3 baterías de 12V, y cada celda de plomo-ácido de 12V tiene seis celdas individuales o seis celdas de monómero.

Batería de litio

Batería de litio

(2) Peso ligero, más grande que la energía, hasta 150 H / kg, que es el doble que el de las baterías de hidruro metálico de níquel y cuatro veces el de las baterías de plomo-ácido, por lo que el peso es de un tercio a un cuarto de plomo. baterías ácidas de la misma energía. Desde este punto de vista, el litio consume menos recursos. Además, debido a las reservas relativamente grandes de elementos utilizados en las baterías de litio y manganeso, el costo de las baterías de litio puede reducirse aún más en comparación con las baterías de plomo ácido e hidruro metálico de níquel. Las baterías de litio para bicicletas eléctricas pesan de 2,2 a 4 kg, las baterías de plomo-ácido pesan de 12 a 20 kg, los pesos eléctricos de litio son alrededor de un cuarto a un tercio de las baterías de plomo-ácido y son aproximadamente 10 kg más ligeros que las baterías de plomo-ácido (Baterías de 36V, 10Ah). El peso de la batería se redujo en un 70%. El peso total del vehículo se redujo en al menos un 20%. Además, los tranvías de litio en general son bicicletas eléctricas simples. Debido a que las baterías y los vehículos son livianos, las baterías del mismo voltaje y capacidad tienen un mayor kilometraje. Los vehículos eléctricos ordinarios pesan más de 40 kilogramos, mientras que las bicicletas eléctricas con batería de litio pesan de 7 a 26 kilogramos. Entre. Las mujeres y los ancianos pueden moverse fácilmente, la conducción de mano de obra también es muy ligera, el ocio deportivo y ambos. (3) De tamaño pequeño, hasta 400 W / L, y de la mitad a un tercio del tamaño de una batería de plomo-ácido. Proporciona una estructura más razonable y una forma más hermosa de las condiciones de diseño, el espacio de diseño y las posibilidades. En esta etapa, debido a las limitaciones de volumen y peso de las baterías de plomo-ácido, las ideas de diseño de los diseñadores se han visto muy limitadas, lo que ha dado como resultado la fase actual de bicicletas eléctricas en la estructura y apariencia de "mil coches", similar a unos a otros, y monótonos. El uso de baterías de litio proporciona a los diseñadores más espacio y condiciones para mostrar ideas de diseño y estilos de diseño. Por supuesto, también conduce a varios tamaños de baterías de litio para bicicletas eléctricas, lo que no favorece el desarrollo de baterías de litio. La industria de las baterías de litio también necesita formular normas nacionales para las baterías de iones de litio para bicicletas eléctricas lo antes posible para acelerar el reemplazo de las baterías de plomo-ácido por baterías de litio-eléctricas en el campo de las bicicletas eléctricas. Por supuesto, las baterías de litio son diferentes materiales en proceso de desarrollo continuo, y el volumen de baterías en diferentes procesos es muy diferente. Cómo unificar también es un punto difícil.

(4) El ciclo de vida es largo y el número de ciclos puede llegar a 1000 veces. En términos de mantenimiento de la capacidad del 60%, el 100% de las baterías se pueden llenar y descargar más de 600 veces, con una vida útil de hasta 3-5 años y una vida útil de aproximadamente dos a tres veces la de plomo-ácido. células. Con la innovación de la tecnología y la mejora de los equipos, la duración de la batería será cada vez más larga y el precio será cada vez más alto. (5) Baja tasa de autodescarga, menos del 5% por mes.

(6) Permite un amplio rango de temperatura de funcionamiento, buen rendimiento a baja temperatura, las baterías de litio pueden funcionar entre -20 ° C y +55 ° C, especialmente adecuadas para uso a baja temperatura, mientras que las baterías acuosas (como las baterías de plomo-ácido , baterías de níquel-hidruro metálico) están a bajas temperaturas. Debido a la escasa liquidez de los electrolitos, el rendimiento se reducirá considerablemente.

(7) No hay efecto de memoria, por lo que no necesita descargar como las baterías de níquel-cadmio y las baterías de níquel-hidruro metálico antes de cada carga, y puede cargarlas en cualquier momento y en cualquier lugar. La profundidad de la carga y descarga de la batería tiene poco efecto en la vida útil de la batería y se puede cargar por completo. Nuestra prueba de ciclo está completamente cargada.

(8) Es especialmente adecuado para baterías de potencia. Además del alto voltaje de la batería de litio, la placa de protección del paquete de baterías de litio puede monitorear cada celda con alta precisión, gestión inteligente de bajo consumo de energía, sobrecarga perfecta, sobredescarga, temperatura, sobrecorriente, protección contra cortocircuitos, la recuperación automática de bloqueo y la carga equilibrada confiable prolongan en gran medida la vida útil de la batería. Otros tipos de baterías (como las baterías de plomo-ácido) son propensas a sobrecargarse y sobredescargarse debido a la consistencia de la batería, los cargadores, etc. (debido al costo y otras razones, los paquetes de baterías de plomo-ácido no pueden. Cada celda está monitoreada y protegida).

(9) Las baterías de litio no contaminadas no contienen sustancias tóxicas, por lo que se denominan "baterías ecológicas" y están respaldadas por el estado. Con baterías de plomo-ácido y baterías de cadmio-níquel en presencia de sustancias nocivas plomo y cadmio, el estado inevitablemente fortalecerá la supervisión y la gestión (la eliminación de las devoluciones de impuestos a la exportación para baterías de plomo-ácido, el aumento de los impuestos sobre los recursos de plomo y las restricciones a la exportación). de bicicletas eléctricas de plomo ácido), y las empresas correspondientes. El costo también aumentará. Aunque las baterías de litio no están contaminadas, se consideran desde la perspectiva de la conservación de recursos. También se deben considerar la recuperación de baterías de litio, la seguridad en el reciclaje y la recuperación de costos. (10) Existen riesgos potenciales de seguridad; Debido a la alta energía de las baterías de litio y la escasa estabilidad de los materiales, la electricidad de litio es propensa a problemas de seguridad. Los fabricantes de renombre mundial de baterías para teléfonos móviles y computadoras portátiles (los materiales positivos son el ácido de litio y cobalto y los materiales ternarios), empresas japonesas como Sanyo y Sony exigen que la tasa de explosión de las baterías se controle por debajo de 40 ppb (una mil millonésima parte de mil millones). ). Las empresas nacionales pueden llegar a ppm (una millonésima parte de un millón) y la capacidad de las celdas de energía es más de cien veces la capacidad de los teléfonos móviles. Por lo tanto, los requisitos de seguridad para la electricidad de litio son extremadamente altos. Aunque las baterías de ácido de cobalto de litio y las baterías triplex tienen las ventajas de un peso más ligero y un tamaño más pequeño, no son adecuadas para su uso en vehículos eléctricos.

(11) Precios altos; Las baterías de litio con el mismo voltaje y la misma capacidad cuestan entre 3 y 4 veces más que las de plomo ácido. Con la expansión del mercado de baterías de litio, la reducción de costos, la mejora del rendimiento y el aumento del precio de las baterías de plomo-ácido, es probable que el precio de las baterías de litio supere a las de plomo-ácido.

Las baterías de litio suelen tener dos apariencias: cilíndricas y rectangulares. El interior de la batería adopta una estructura de enrollamiento en espiral, y un material de aislamiento de película de polietileno muy fino y permeable está separado entre los polos positivo y negativo. Los polos positivos incluyen un colector de litio que consiste en litio y dióxido de cobalto y un colector de corriente que consiste en películas delgadas de aluminio. El electrodo negativo consta de un colector de litio que consta de una hoja de material de carbono y un colector de corriente que consta de una película de cobre. La batería está llena de una solución de electrolitos orgánicos. Además, también se instalan válvulas de seguridad y componentes PTC para proteger la batería de daños cuando la batería está en un estado anormal y el cortocircuito de salida.

Batería de litio

Batería de litio

El voltaje de una sola batería de litio es de 3,6 V y la capacidad no puede ser ilimitada. Por lo tanto, una sola batería de litio a menudo se procesa en serie y en paralelo para cumplir con los requisitos de diferentes ocasiones.

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