Principio de funcionamiento y proceso de montaje de la batería de litio

Las baterías de iones de litio utilizan materiales de carbono como polos negativos, compuestos que contienen litio como polos positivos y no existe litio metálico, solo iones de litio. Las baterías de iones de litio se refieren al término general para compuestos incrustados de iones de litio como baterías de material positivo. El proceso de carga y descarga de baterías de iones de litio es el proceso de incrustación y desembebido de baterías de iones de litio. En el proceso de incrustación y desembebido de iones de litio, se acompaña de la incrustación y desembebido de electrones equivalentes con iones de litio (tradicionalmente el polo positivo se representa por incrustación o desembebido, y el polo negativo está representado por inserción o desembebido). En el proceso de carga y descarga, los iones de litio se incrustan / desentrañan y se insertan / desentraban entre los polos positivo y negativo, y se denominan vívidamente "baterías de mecedora".

Las baterías de iones de litio tienen una alta densidad de energía y un alto voltaje de salida promedio. La autodescarga es pequeña, menos del 10% por mes. Sin efectos de memoria. El rango de temperatura de funcionamiento es de -20 ° C a 60 ° C. Rendimiento de ciclo alto, carga y descarga rápidas, eficiencia de carga de hasta el 100% y potencia de salida. Larga vida útil. No hay contaminación ambiental y se llama batería verde.

Mecanismo de acción

Las baterías de iones de litio utilizan materiales de carbono como polos negativos, compuestos que contienen litio como polos positivos y no existe litio metálico, solo iones de litio, que son baterías de iones de litio. Las baterías de iones de litio se refieren al término general para compuestos incrustados de iones de litio como baterías de material positivo. El proceso de carga y descarga de baterías de iones de litio es el proceso de incrustación y desembebido de baterías de iones de litio. En el proceso de incrustación y desembebido de iones de litio, se acompaña de la incrustación y desembebido de electrones equivalentes con iones de litio (tradicionalmente el polo positivo se representa por incrustación o desembebido, y el polo negativo está representado por inserción o desembebido). En el proceso de carga y descarga, los iones de litio se incrustan / desentrañan y se insertan / desentraban entre los polos positivo y negativo, y se denominan vívidamente "baterías de mecedora".

Cuando la batería está cargada, se generan iones de litio en el electrodo positivo de la batería y los iones de litio resultantes se mueven a través del electrolito hasta el electrodo negativo. El carbono como electrodo negativo tiene una estructura en capas. Tiene muchos microporos. Los iones de litio que llegan al electrodo negativo están incrustados en los microporos de la capa de carbono. Cuantos más iones de litio incorporados, mayor será la capacidad de carga. Del mismo modo, cuando la batería se descarga (es decir, cuando usamos la batería), los iones de litio incrustados en la capa de carbono negativa se eliminan y se mueven de nuevo al polo positivo. Cuantos más iones de litio regresen al polo positivo, mayor será la capacidad de descarga.

En general, la corriente de carga de una batería de litio se establece entre 0,2 C y 1C. Cuanto mayor sea la corriente, más rápida será la carga y mayor será el calor de la batería. Además, la carga de corriente excesiva no es lo suficientemente completa porque la reacción electroquímica dentro de la batería lleva tiempo. Al igual que cuando se sirve cerveza, si se vierte demasiado rápido, se producirá espuma, pero no quedará satisfecho.

Precauciones de uso (descarga)

Para las baterías, el uso normal es el proceso de descarga. La descarga de la batería de litio debe prestar atención a varios puntos:

Primero, la corriente de descarga no debe ser demasiado grande. La corriente excesiva genera calor dentro de la batería y puede causar daños permanentes. Por teléfono, no hay nada de malo en eso.

Cuanto mayor sea la corriente de descarga de la batería, menor será la capacidad de descarga y más rápida será la caída de voltaje.

En segundo lugar, ¡absolutamente no sobre descarga! El almacenamiento interno de energía eléctrica en una batería de litio se logra mediante un cambio químico reversible en la electroquímica. Una descarga excesiva dará lugar a una reacción irreversible de este cambio químico. Por lo tanto, la batería de litio tiene más miedo a la descarga excesiva. Una vez que el voltaje de descarga sea inferior a 2,7 V, puede provocar que la batería se deseche. Afortunadamente, el circuito de protección se ha instalado dentro de la batería del teléfono celular. El voltaje aún no es lo suficientemente bajo como para dañar la batería. El circuito de protección funcionará y detendrá la descarga.

El principio de funcionamiento de las baterías de iones de litio se refiere a su principio de carga y descarga. Cuando la batería está cargada, se generan iones de litio en el electrodo positivo de la batería y los iones de litio resultantes se mueven a través del electrolito hasta el electrodo negativo. El carbono como electrodo negativo tiene una estructura en capas. Tiene muchos microporos. Los iones de litio que alcanzan el polo negativo están incrustados en los microporos de la capa de carbono. Cuantos más iones de litio incorporados, mayor será la capacidad de carga.

Del mismo modo, cuando la batería se descarga (es decir, cuando usamos la batería), los iones de litio incrustados en la capa de carbono negativa se eliminan y se mueven de nuevo al polo positivo. Cuantos más iones de litio regresen al polo positivo, mayor será la capacidad de descarga. Lo que solemos denominar capacidad de la batería se refiere a la capacidad de descarga.

No es difícil ver que en el proceso de carga y descarga de las baterías de iones de litio, los iones de litio se encuentran en un estado de movimiento de positivo a negativo a positivo. Si comparamos la imagen de la batería de iones de litio con una mecedora, los dos extremos de la mecedora son los dos polos de la batería, y el ión de litio es como un buen atleta, corriendo de un lado a otro entre los dos extremos de la mecedora. silla. Así que los expertos le dieron a las baterías de iones de litio un lindo nombre para la batería de una mecedora.

1 pulpa:

Usando solventes y adhesivos especiales, se mezclaron con sustancias activas positivas y negativas en polvo. Después de agitar a alta velocidad, se formaron las sustancias polares positiva y negativa.

Principio de funcionamiento y proceso de montaje de la batería de litio

2 revestimiento:

La suspensión resultante se recubre uniformemente sobre la superficie de la hoja de metal, se seca y se convierte en placas polares positivas y negativas.

Principio de funcionamiento y proceso de montaje de la batería de litio

3 Montaje:

De acuerdo con el electrodo positivo-diafragma-electrodo negativo-diafragma dispuesto en un orden de arriba hacia abajo, enrollado en un núcleo de batería y luego inyectado en el electrolito, sello y otro proceso, es decir, completar el proceso de ensamblaje de la batería, hecho un acabado batería.

4 en:

La batería del producto terminado se prueba con un equipo especial de carga y descarga de batería, se prueba cada batería y la batería terminada calificada se revisa y está lista para salir de fábrica.

FINAL

asuntos que necesitan atención

La tecnología de la batería de iones de litio es muy estricta y complicada. ¡Aquí hay una breve introducción!

(1) El electrodo se divide en materiales positivos y negativos por su polaridad. El material negativo común es el grafito; Hay muchos tipos de materiales positivos.

(2) Los electrolitos se pueden dividir en dos categorías: una es una solución acuosa de ácido, álcali y sal; El otro es una solución de electrolitos orgánicos. El electrolito es un portador de iones de litio transmitidos por electrodos positivos y negativos, por lo que determina la capacidad de la batería, la eficiencia del ciclo, la duplicación, la descarga a alta y baja temperatura, el almacenamiento a alta temperatura, la vida y la seguridad [23, 24] y los electrolitos orgánicos en general. constan de las siguientes sustancias: disolventes, electrolitos, sales de litio y aditivos. Los disolventes orgánicos de uso común son el carbonato de etileno, el carbonato de propileno, el carbonato de dimetilo, el carbonato de dietilo y el carbonato de etil metilo; los diferentes disolventes tienen una gran influencia en el rendimiento de la batería. Por ejemplo, un solvente con una constante dieléctrica grande puede reducir la atracción gravitacional entre los iones de litio y liberalizar completamente los iones de litio; El punto de inflamación del solvente determina la temperatura de trabajo de los iones de litio [25, 26] y la sal de iones de litio es un material que proporciona iones de litio. Tiene principalmente dos series de sales inorgánicas y sales orgánicas. Los aditivos son sustancias que pueden mejorar significativamente el rendimiento de los iones de litio. Por ejemplo, los aditivos de membrana pueden prevenir la destrucción del electrodo por el solvente y aumentar la capacidad y la vida de circulación del litio y de-litio incrustados en el electrodo. Además, existen aditivos anti-sobrecarga, aditivos conductores, aditivos retardadores de llama, etc.

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