Dec 13, 2018 Pageview:520
Con la promoción de la conservación social de la energía y la protección del medio ambiente, se han aplicado al mercado cada vez más productos respetuosos con el medio ambiente. En la industria de las baterías, la batería ternaria de litio ocupó rápidamente el mercado con numerosas ventajas y reemplazó gradualmente a la batería tradicional de plomo-ácido. Para la batería tradicional, la batería ternaria de litio tiene las ventajas de una larga vida útil, ahorro de energía, ausencia de contaminación, bajo costo de mantenimiento, carga y descarga completas, peso ligero, etc. Se dice que la vida útil de la batería ternaria de litio es larga y en que medida
batería de litio ternaria
¿Qué es una batería de litio ternaria?
En la naturaleza, el litio es un metal ligero con una pequeña masa atómica *, y su peso atómico es de 6,94 g / mol, ρ = 0,53 g / cm3. El litio es químicamente activo y es fácil perder electrones para oxidarse a Li +. Por lo tanto, el potencial del electrodo estándar es negativo, -3,045 V, y el equivalente electroquímico * es pequeño, 0,26 g / Ah. Estas características del litio determinan que sea una especie de material de muy alta energía. La batería de litio ternaria se refiere a una batería secundaria de litio que utiliza tres tipos de óxidos de metales de transición de níquel, cobalto y manganeso como material de electrodo positivo. Integra completamente el buen rendimiento del ciclo del cobaltato de litio, la alta capacidad específica del niquelato de litio y la alta seguridad y el bajo costo de la manganita de litio. Sintetiza níquel mediante mezcla, dopaje, recubrimiento y modificación de superficies a nivel molecular. Un compuesto sinérgico de múltiples elementos de óxido de intercalación de litio y cobalto manganeso. Es una batería recargable de iones de litio que ha sido ampliamente estudiada y aplicada.
Duración de la batería de litio ternaria
La llamada vida útil de la batería de litio significa que después de que la batería se ha utilizado durante un período de tiempo, la capacidad se atenúa al 70% de la capacidad nominal (temperatura ambiente de 25 ° C, presión atmosférica estándar y capacidad de la batería descargada a 0,2 C ), y se puede considerar el final de la vida. En la industria, el ciclo de vida generalmente se calcula por el número de ciclos en los que la batería de litio está completamente cargada. Durante el proceso de uso, ocurren reacciones electroquímicas irreversibles dentro de la batería de litio, lo que resulta en una disminución de la capacidad, como descomposición del electrolito, desactivación del material activo, colapso de las estructuras positivas y negativas y reducción en la cantidad de litio. inserción y desintercalación de iones. . Los experimentos han demostrado que las descargas de mayor velocidad dan como resultado una atenuación más rápida de la capacidad. Si la corriente de descarga es menor, el voltaje de la batería se acercará al voltaje de equilibrio y liberará más energía.
La vida teórica de una batería de litio ternaria es de aproximadamente 800 ciclos, que es media en las baterías de litio recargables comerciales. El fosfato de hierro y litio es aproximadamente 2000 veces mayor, y se dice que el titanato de litio alcanza los 10,000 ciclos. En la actualidad, los principales fabricantes de baterías prometen más de 500 veces en las especificaciones de baterías ternarias producidas por ellos (carga y descarga en condiciones estándar), pero después de que las baterías se ensamblan en paquetes de baterías, debido a problemas de consistencia, principalmente voltaje y resistencia interna. no puede ser exactamente el mismo, y su ciclo de vida es de unas 400 veces. El fabricante recomienda que la ventana de uso de SOC sea del 10% al 90%. No se recomienda realizar una carga y descarga profunda. De lo contrario, causará daños irreversibles a las estructuras positivas y negativas de la batería. Si se calcula mediante carga superficial y liberación superficial, el ciclo de vida es de al menos 1000 veces. Además, si la batería de litio se descarga a menudo en un entorno de alta velocidad y alta temperatura, la vida útil de la batería se reducirá considerablemente a menos de 200 veces.
Las baterías de litio tienen una vida útil de solo dos a tres años.
Las baterías de litio generalmente pueden cargarse y descargarse entre 300 y 500 veces. Es mejor descargar parcialmente la batería de litio en lugar de descargarla por completo y tratar de evitar una descarga completa frecuente. Una vez que la batería está fuera de la línea de producción, el reloj comienza a moverse. Las baterías de litio duran solo de dos a tres años, ya sea que las use o no.
Una "batería 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 acuosa. Las baterías de metal de litio fueron propuestas y estudiadas por primera vez por Gilbert N. Lewis en 1912. En la década de 1970, MS Whittingham propuso y comenzó a estudiar las baterías de iones de litio. Debido a las propiedades químicas muy activas del metal de litio, el procesamiento, almacenamiento y uso del metal de litio son muy exigentes para el medio ambiente. Por lo tanto, las baterías de litio no se han utilizado durante mucho tiempo. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las baterías de litio se han convertido en la corriente principal.
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 iones de litio no contienen litio metálico y son recargables. La batería de litio-metal de quinta generación de baterías recargables nació en 1996, y su seguridad, capacidad específica, tasa de autodescarga y relación precio rendimiento son mejores que las baterías de iones de litio. Debido a sus propios altos requisitos técnicos, solo unas pocas empresas en el país están produciendo tales baterías de metal de litio.
Uso de baterías de iones de litio
Esta parte es el tema central de este artículo. Hablaremos de ello en tres puntos.
1. Cómo cargar una batería nueva
En el uso de baterías de litio, debe tenerse en cuenta que después de colocar la batería durante un período de tiempo, entra en estado de suspensión. En este momento, la capacidad es menor que el valor normal y el tiempo de uso también se acorta. Sin embargo, la batería de litio es fácil de activar, siempre que su carga y descarga sea de 3 a 5 veces la normal.
El ciclo de la batería activa la batería y restaura la capacidad normal. Debido a las características de la propia batería de litio, se determina que casi no tiene efecto memoria. Por lo tanto, la nueva batería de litio del teléfono móvil del usuario no requiere métodos ni equipos especiales durante el proceso de activación. No solo en teoría, sino desde mi propia práctica, es mejor usar un método estándar para cargar este método de "activación natural" desde el principio.
Para el problema de la "activación" de las baterías de litio, hay muchos dichos: el tiempo de carga debe ser superior a 12 horas, repetido tres veces para activar la batería. Esta afirmación de que "las tres primeras cargas deben cargarse durante más de 12 horas" es obviamente una continuación de las baterías de níquel (como el níquel cadmio y el hidruro de níquel). Así que, al principio, se puede decir que este tipo de declaración es desinformación. Las características de carga y descarga de las baterías de litio y níquel son muy diferentes, y es muy claro decirles que toda la información técnica formal seria que he revisado enfatiza que la sobrecarga y la descarga excesiva harán que las baterías de litio, especialmente las de litio líquido. Las baterías de iones causan un gran daño. Por lo tanto, la carga se realiza preferiblemente de acuerdo con el tiempo estándar y los métodos estándar, especialmente para cargas ultralargas de más de 12 horas. Por lo general, el método de carga descrito en el manual del teléfono móvil es un método de carga estándar adecuado para el teléfono móvil.
Además, el teléfono con batería de litio o el cargador dejarán de cargarse automáticamente después de que la batería esté completamente cargada, no existe la llamada carga "turbulenta" que tiene el cargador de batería de níquel durante 10 horas. En otras palabras, si su batería de litio está llena, será un cargador blanco en el cargador. Y ninguno de nosotros puede garantizar que las características del circuito de protección de carga y descarga de la batería nunca cambiarán y la calidad será infalible, por lo que su batería estará al borde del peligro durante mucho tiempo. Esta es otra razón por la que nos oponemos a la carga prolongada.
Además, en algunos teléfonos móviles, después de cargar durante más de un cierto período de tiempo, si no retira el cargador, el sistema no dejará de cargarse y comenzará el ciclo de descarga-carga. Quizás el fabricante de este enfoque tiene su propio propósito, pero es claramente desfavorable para la vida útil de la batería y el teléfono / cargador. Al mismo tiempo, la carga prolongada lleva mucho tiempo y, a menudo, debe realizarse por la noche. En el caso de la red eléctrica de China, el voltaje nocturno es alto en muchos lugares y fluctúa mucho. Como se mencionó anteriormente, las baterías de litio son muy delicadas y son mucho menos resistentes a las fluctuaciones de carga y descarga que las de níquel, lo que a su vez presenta riesgos adicionales.
Además, otro aspecto que no se puede ignorar es que las baterías de litio tampoco son adecuadas para una descarga excesiva, y la descarga excesiva también es desventajosa para las baterías de litio. Esto conduce al siguiente problema.
2. ¿Cuándo debería empezar a cargar durante el uso normal?
En nuestro foro, a menudo podemos ver esta declaración, porque el número de carga y descarga es limitado, por lo que la batería del teléfono móvil debe recargarse tanto como sea posible. Pero encontré una tabla experimental sobre el ciclo de carga y descarga de las baterías de iones de litio. Los datos sobre el ciclo de vida se enumeran a continuación:
Ciclo de vida (10% DOD):> 1000 veces
Ciclo de vida (100% DOD):> 200 veces
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