La diferencia entre la batería de litio líquido y la batería de polímero de litio

La batería de litio del teléfono móvil todo el mundo escucha mucho, pero ¿cómo se clasifica esto? (La siguiente batería de iones de litio se abrevia como batería de litio) De hecho, en el campo de los productos electrónicos, las baterías de litio se utilizan comúnmente en baterías de iones de litio líquidos e iones de polímero de litio.

La batería de litio del teléfono móvil todo el mundo escucha mucho, pero ¿cómo se clasifica esto? (La siguiente batería de iones de litio se abrevia como batería de litio) De hecho, en el campo de los productos electrónicos, las baterías de litio se utilizan comúnmente en baterías de iones de litio líquidos e iones de polímero de litio.

* (18650 se refiere a la batería con un diámetro de 18 mm y una longitud de 65 mm, una batería cilíndrica. Aunque la mayoría de los 18650 en el mercado son baterías de litio líquido, cualquier afirmación de que "la batería de polímero de litio es más segura que la 18650" es incorrecta. )

¿Cuáles son los diferentes entre ellos?

En primer lugar, debe tenerse en cuenta que el principio de funcionamiento de los dos es el mismo. La carga y descarga se realizan mediante el proceso de intercalación y desintercalación de iones de litio. Los iones de litio están incrustados en el electrodo negativo para la carga y los iones de litio se desintercalan del electrodo negativo para descargar.

Como puede verse en la figura anterior, la batería de litio contiene tres elementos básicos: el electrodo positivo, el electrodo negativo y el electrolito (la sustancia que se llena entre las dos etapas). Por supuesto, hay un diafragma que evita el contacto directo entre los electrodos positivo y negativo (por supuesto, de iones de litio). Puede pasar sin problemas, el diafragma no es bueno, causará un cortocircuito y provocará una explosión ~~)

La principal diferencia entre una batería de iones de litio líquido y una batería de polímero de iones de litio es

1. Diferencias en materiales: En la batería de polímero de litio, al menos uno de los tres elementos básicos anteriores debe estar hecho de un material polimérico, como una solución de electrolito, que se reemplaza con poliestireno, ácido polimetacrílico y similares.

2. Diferencias en la morfología de los electrolitos: las baterías de iones de litio líquidos utilizan principalmente disolventes orgánicos líquidos + sales conductoras, mientras que las baterías de polímero de litio reemplazan estos electrolitos con coloides / sólidos (consulte el tipo de batería para conocer los componentes específicos).

¿Son cada uno de ellos arrogantes?

Comparación simple de batería de polímero de litio / batería de litio líquido

batería de polímero de litio Densidad de energía de litio líquido (Wh / L)> 300200 ~ 280 se puede personalizar (forma) flexible y difícil de aligerar (sin necesidad de carcasa protectora de metal) más pesado (requiere carcasa protectora de metal) la seguridad y la seguridad son más seguras que costosas

1. Densidad de energía: cuanto mayor sea la densidad de energía, más capacidad puede tener una unidad de volumen. La batería de polímero de litio ha mejorado el material / grosor del electrodo negativo (ánodo), separador, etc., y la densidad de energía ha alcanzado ahora 600 Wh / L +.

2. Grado personalizable: la batería de polímero de litio es más fácil de ser más delgada y de forma más liviana, y es más fácil de personalizar en varias formas sin envolver con una funda protectora de metal.

3. Peso: Se ha indicado en el formulario.

4. Seguridad: En casos extremos (como sobrecarga / alta temperatura), las baterías de litio sufrirán intensas reacciones químicas en el interior, generando una gran cantidad de gas. En este momento, las baterías de litio líquido están envueltas por carcasas de metal. Cuando la presión interna es bastante grande, la carcasa exterior se producirá una explosión de ruptura, y la batería de polímero de litio se envuelve (o una carcasa de plástico) utilizando solo una película de aluminio empaquetada, y siempre que la presión interna sea un poco más alta, se expandirá o se romperá sin causar una explosión. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que tanto el litio líquido como el polímero de litio pueden quemarse en condiciones extremas.

5. Costo: además de una mayor potencia de la batería de litio del material que la batería de litio líquido, debido al mayor grado de batería de polímero de litio personalizable, se incurrirá en más costos en el proceso de diseño y fabricación, como varios accesorios personalizados, equipos de prueba, etc. ., dan como resultado un mayor costo de la batería de polímero de litio que la batería de litio líquido estándar / regular de forma.

El electrolito de la batería de litio es el portador del transporte de iones en la batería. Generalmente se compone de una sal de litio y un disolvente orgánico. El electrolito actúa como un ión conductor entre los electrodos positivo y negativo de la batería de litio y es una garantía para el alto voltaje y la alta energía específica de la batería de iones de litio. El electrolito se prepara generalmente a partir de un disolvente orgánico de alta pureza, una sal de litio de electrolito, un aditivo necesario y similares en determinadas condiciones y en una determinada proporción.

1. Carbonato de vinilo: fórmula molecular: C3H4O3

El líquido transparente e incoloro (> 35 ° C) es un sólido cristalino a temperatura ambiente. Punto de ebullición: 248 ° C / 760 mmHg, 243-244 ° C / 740 mmHg; punto de inflamación: 160 ° C; densidad: 1,3218; índice de refracción: 1,4158 (50 ° C); punto de fusión: 35-38 ° C; este producto es poliacrilonitrilo, cloruro de polivinilo Buen disolvente. Se puede utilizar como líquido de hilado en textiles; también se puede utilizar directamente como disolvente para la eliminación de gases ácidos y aditivo para hormigón; se puede utilizar como componente farmacéutico y materia prima en medicina; También se puede utilizar como agente espumante de plástico y aceite lubricante sintético. Estabilizador; un excelente solvente para los electrolitos de las baterías de litio en la industria de las baterías

2. Fórmula molecular de carbonato de propileno: C4H6O3

Es un líquido transparente incoloro, inodoro o amarillo claro, soluble en agua y tetracloruro de carbono, miscible con éter, acetona, benceno, etc. Es un excelente solvente polar. Este producto se utiliza principalmente en el procesamiento de polímeros, el proceso de separación de gases y la electroquímica. En particular, se utiliza para absorber dióxido de carbono de plantas petroquímicas y de gas natural, y también se puede utilizar como plastificante, disolvente de hilado, olefina y extractante de hidrocarburos aromáticos.

Datos toxicológicos: no se encontró intoxicación animal por exposición oral o dérmica en ratas. LD50 oral = 2,9000 mg / kg.

Este producto debe almacenarse en un lugar fresco, ventilado y seco, lejos de fuentes de fuego, almacenado y transportado de acuerdo con las regulaciones generales de productos químicos de baja toxicidad.

3. Fórmula molecular de carbonato de dietilo: C5H10O3

Líquido incoloro, leve olor; presión de vapor 1,33 kPa / 23,8 ° C; punto de inflamación 25 ° C (el líquido inflamable puede volatilizarse en vapor, correr al aire. La temperatura aumenta, la volatilización se acelera. Cuando el vapor volatilizado y la mezcla de aire y Cuando la fuente de fuego está en contacto con chispas parpadeantes, el el proceso de combustión se llama flash, y la temperatura más baja a la que se produce el flash se llama punto de inflamación. Cuanto más bajo es el punto de inflamación, mayor es el riesgo de incendio.); Punto de fusión -43 ° C; punto de ebullición 125,8 ° C; solubilidad: insoluble en agua, miscible en alcohol, cetona, éster y otros disolventes orgánicos; densidad: densidad relativa (agua = 1) 1,0; densidad relativa (aire = 1) 4.07; estabilidad: estable Etiqueta de peligro 7 (líquido inflamable); uso principal: como disolvente y para síntesis orgánica

1 peligro para la salud

Vías de entrada: inhalación, ingestión, se absorbe a través de la piel.

Riesgos para la salud: Este producto es un irritante leve y anestésico que causa dolor de cabeza, mareos, debilidad, náuseas, dificultad para respirar, etc. después de la inhalación. Los vapores líquidos o de alta concentración son irritantes. El consumo estimula el tracto gastrointestinal El contacto repetido y prolongado con la piel es irritante.

2 Información toxicológica y comportamiento ambiental

Toxicidad: Se estima que puede ser moderadamente tóxico a través del tracto gastrointestinal, la piel y el tracto respiratorio hasta el cuerpo. La irritación es mayor que la del carbonato de dimetilo.

Toxicidad aguda: LD501570mg / kg (rata oral); inhalación humana 20 mg / L (vapor) × 10 minutos, lagrimeo y estimulación de la mucosa nasal.

Toxicidad para la reproducción: cavidad abdominal de hámster 11,4 mg / kg (ratones preñados), existe un efecto obvio que conduce a la teratogenicidad.

Características peligrosas: inflamable, en caso de incendio, calor elevado, puede provocar quemaduras. Su vapor es más pesado que el aire y puede extenderse a un lugar relativamente distante en un lugar más bajo.

Productos de combustión (descomposición): monóxido de carbono, dióxido de carbono.

3 tratamiento de emergencia por fugas

Evacue rápidamente al personal del área contaminada a un área segura y realice el aislamiento para restringir estrictamente el acceso. Corta la fuente de fuego. Se recomienda que el personal de emergencia use un aparato respiratorio autónomo de presión positiva y use ropa protectora contra incendios. Corte la fuente de la fuga tanto como sea posible. Evite la entrada a espacios restringidos como alcantarillas y desagües. Pequeña cantidad de fuga: absorbida con u otros materiales inertes. También se puede lavar con una emulsión hecha de un dispersante no inflamable, y el líquido de lavado se diluye y se coloca en un sistema de aguas residuales. Gran cantidad de fugas: construcción de diques o excavación de pozos. Cubra con espuma para reducir los peligros del vapor. Utilice una bomba a prueba de explosión para transferirlo a un camión cisterna o recolector especial, recíclelo o transpórtelo a un sitio de eliminación de desechos para su eliminación.

4 medidas de protección

Protección respiratoria: Se recomiendan respiradores con filtro autocebantes (medias máscaras) cuando las concentraciones en el aire son altas.

Protección para los ojos: Use gafas de seguridad.

Protección del cuerpo: Use overoles antiestáticos.

Protección de las manos: Use guantes de goma.

Otro: Está estrictamente prohibido fumar en el lugar de trabajo. Después del trabajo, báñese y cámbiese de ropa. Presta atención a la higiene personal.

5 medidas de primeros auxilios

Contacto con la piel: Quítese la ropa contaminada y lávese bien la piel con agua y jabón.

Contacto con los ojos: Levante los párpados y enjuague con agua corriente o solución salina. Busque atención médica.

Inhalación: Retirar rápidamente del lugar al aire libre. Mantenga las vías respiratorias abiertas. Si la respiración es difícil, proporcione oxigeno. Si deja de respirar, realice respiración artificial inmediatamente. Busque atención médica.

Ingestión: Beba mucha agua tibia, provoque el vómito y busque atención médica.

Método de extinción: Rocíe agua para enfriar el recipiente y, si es posible, mueva el recipiente del fuego al espacio abierto. Medios de extinción: Espuma, polvo seco, dióxido de carbono, arena.

4. Carbonato de dimetilo: C3H6O3

(carbonato de dimetilo, DMC) es una materia prima química no tóxica, respetuosa con el medio ambiente y ampliamente utilizada. Es un importante intermedio de síntesis orgánica. Contiene grupos funcionales como grupos carbonilo, metilo y metoxi en la estructura molecular. El tipo de rendimiento de reacción tiene las características de seguro, conveniente, menos contaminación y fácil transporte en la producción. Debido a que el carbonato de dimetilo es menos tóxico, es un producto químico "verde" prometedor.

DMC tiene una excelente solubilidad, punto de fusión estrecho, tensión superficial amplia, viscosidad baja, constante dieléctrica baja de temperatura de evaporación media, alta y tasa de evaporación rápida, por lo que se puede utilizar como un solvente de baja toxicidad, industrias industriales y farmacéuticas. Puede verse en la Tabla 1 que el DMC no solo es de baja toxicidad, sino que también tiene las características de alto punto de inflamación, baja presión de vapor y alto límite de explosión en el aire, por lo que es un solvente verde que combina limpieza y seguridad.

5. Carbonato de metil etilo

Peso molecular: 104.1, densidad 1.00g / cm3, líquido transparente incoloro, punto de ebullición 107 ° C, punto de fusión -14 ° C, es un producto químico de alta tecnología y alto valor agregado que ha surgido en los últimos años, un excelente solvente para electrolito de baterías de iones de litio Es el último producto que se ha ampliado con el aumento de la producción de carbonato de dimetilo y baterías de iones de litio. Debido a que tiene grupos metilo y etilo, tiene las características del carbonato de dimetilo y el carbonato de dietilo. También es una especia especial e intermedia, el solvente del cuerpo. Debido al desequilibrio del metil etilo, el producto es inestable e inadecuado para un almacenamiento prolongado.

Este producto debe almacenarse en un lugar fresco, ventilado y seco, y debe almacenarse y transportarse de acuerdo con los productos químicos inflamables.

6. Hexafluorofosfato de litio

Es cristal o polvo blanco con una densidad relativa de 1,50, y delicuescente fuerte; soluble en agua, soluble en bajas concentraciones de metanol, etanol, acetona, carbonatos y otros disolventes orgánicos. Se descompone cuando se expone al aire o cuando se calienta. El hexafluorofosfato de litio se descompone rápidamente en el aire por la acción del vapor de agua durante la exposición al aire o cuando se calienta, liberando PF5 para producir humo blanco.

7. Pentafluoruro

El pentafluoruro de fósforo (fórmula química: PF5) es un compuesto halógeno de fósforo que tiene un número de oxidación de +5 y que contiene un enlace de cuatro electrones de tres centros. El pentafluoruro de fósforo es un gas maloliente incoloro a temperatura y presión normales y es muy irritante para la piel, los ojos y las membranas mucosas. Es un compuesto altamente reactivo que produce humos de hidrógeno blanco tóxicos y corrosivos en el aire húmedo. El pentafluoruro de fósforo se utiliza como catalizador para la reacción de polimerización.

GB # 23022

Número CAS 7647-19-0

Nombre chino pentafluoruro de fósforo

Nombre inglés pentafluoruro de fósforo

Alias fluoruro

La apariencia de la fórmula molecular PF5 es un gas incoloro, irritante y oloroso que emite humo violentamente en el aire húmedo.

Peso molecular 126.0 punto de ebullición -84.6 ° C

Punto de fusión - 93,8 ° C solubilidad

Densidad densidad relativa (agua = 1) 5,81 (gas); densidad relativa (aire = 1) 4.3 estabilidad y estabilidad

El símbolo de peligro 6 (gas tóxico, fármaco inorgánico) se utiliza principalmente para generar gas y como catalizador de polimerización.

1. Impacto en el medio ambiente

Primero, peligros para la salud

Vía de entrada: inhalación.

Peligro para la salud: Produce fluoruro de hidrógeno tóxico y corrosivo en aire húmedo. Este producto tiene un fuerte efecto estimulante sobre la piel, los ojos y las membranas mucosas. Puede causar inflamación respiratoria y edema pulmonar después de la inhalación.

2. Información toxicológica y comportamiento ambiental

Toxicidad: Irritante.

Propiedades peligrosas: Produce humos de fluoruro de hidrógeno blancos, corrosivos e irritantes en el aire húmedo. Libera gases corrosivos altamente tóxicos en el agua que se descompone con álcali.

Productos de combustión (descomposición): óxido de fósforo, fosfina, fluoruro de hidrógeno.

2. Métodos de tratamiento y eliminación de emergencia

Primero, tratamiento de emergencia por fugas

Evacue rápidamente a las personas del área contaminada hacia el viento y aíslelas de inmediato. Las pequeñas fugas se aíslan a 300 metros y las grandes a 450 metros, restringiendo estrictamente el acceso. Se recomienda que el personal de emergencia use un aparato respiratorio autónomo de presión positiva y use trajes antivirus. Corte la fuente de la fuga tanto como sea posible. Ventilación adecuada y difusión acelerada. El contenedor con fugas debe desecharse, repararse y usarse adecuadamente después de la inspección.

En segundo lugar, medidas de protección

Protección respiratoria: Se deben usar respiradores con filtro autocebantes (máscaras faciales completas) cuando se exponen a los vapores. Use un respirador de aire si es necesario.

Protección de los ojos: Protegido de la protección del sistema respiratorio.

Protección del cuerpo: Use ropa con cinta anti-virus.

Protección de las manos: Use guantes de goma.

Otro: Está estrictamente prohibido fumar en el lugar de trabajo. Presta atención a la higiene personal.

En tercer lugar, medidas de primeros auxilios

Contacto con la piel: Quitar la ropa contaminada y enjuagar con abundante agua corriente. Busque atención médica.

Contacto con los ojos: Levante los párpados y enjuague con agua corriente o solución salina. Busque atención médica.

Inhalación: Retirar rápidamente del lugar al aire libre. Mantenga las vías respiratorias abiertas. Si la respiración es difícil, proporcione oxigeno. Si deja de respirar, realice respiración artificial inmediatamente. Busque atención médica.

Métodos de lucha contra incendios: Los bomberos deben usar trajes de protección contra incendios de cuerpo entero. Corta el suministro de aire. Rocíe el agua para enfriar el recipiente y, si es posible, mueva el recipiente del fuego al espacio abierto. Agente de extinción: Polvo seco, dióxido de carbono.

8. Ácido fluorhídrico

Este producto está sujeto al control del departamento de seguridad pública de acuerdo con el Reglamento sobre la gestión de seguridad de productos químicos peligrosos.

Es un líquido fumante transparente e incoloro. Es una solución acuosa de gas fluoruro de hidrógeno. Es débilmente ácido. Tiene un olor acre. Reacciona con silicio y compuestos de silicio para formar tetrafluoruro de silicio gaseoso, pero no corroe el plástico, la parafina, el plomo, el oro ni el platino. Es miscible con agua y etanol. La densidad relativa es 1,298. El 38,2% del ácido fluorhídrico es un azeótropo con un punto de ebullición total de 112,2 ° C. Venenoso, la dosis letal mínima (rata, cavidad abdominal) es de 25 mg / kG. Es corrosivo, fuertemente corrosivo para metales, vidrio y objetos que contienen silicio. La inhalación de vapor o el contacto con la piel pueden formar úlceras difíciles de curar.

1 medidas de seguridad

Fugas: Rápida evacuación del personal del área contaminada a un área segura, aislamiento y estrictas restricciones de acceso. Se recomienda que el personal de emergencia use un aparato de respiración autónomo de presión positiva y use un mono de protección contra ácidos y álcalis. No toque el derrame directamente. Corte la fuente de la fuga tanto como sea posible para evitar la entrada a espacios restringidos como alcantarillas y desagües de inundación.

Una pequeña cantidad de fuga: mezclada con arena, cal seca o carbonato de sodio. También se puede enjuagar con una gran cantidad de agua, diluir en agua y colocar en el sistema de aguas residuales.

Gran cantidad de fugas: construir un dique o un pozo de excavación; use una bomba para transferirlo a un camión cisterna o un recolector especial, y recíclelo o transpórtelo a un sitio de eliminación de desechos para su eliminación.

2 métodos de extinción de incendios

Inflamabilidad: incombustible

Medios de extinción: agua pulverizada, espuma.

Precauciones para combatir incendios: Los bomberos deben usar aparatos de respiración de oxígeno y ropa protectora completa.

3. Tratamiento de emergencia

Inhalación: Salga rápidamente del sitio al aire libre. Mantenga las vías respiratorias abiertas. Si la respiración es difícil, proporcione oxigeno. Si deja de respirar, realice respiración artificial inmediatamente. Busque atención médica.

Ingestión: Inadvertidamente, haga gárgaras con agua, dé leche o clara de huevo. Busque atención médica.

Contacto con la piel: Quítese inmediatamente la ropa contaminada y enjuague con abundante agua corriente durante al menos 15 minutos. Busque atención médica. O bien, quítese inmediatamente la ropa contaminada, enjuague con clorpirifos, si es un ácido que contiene flúor, enjuague con hexaflurano. Busque atención médica.

Contacto con los ojos: Levante los párpados de inmediato y enjuague bien con abundante agua corriente o solución salina durante al menos 15 minutos. O use enjuague de ojos con clorpirifos (si es un ácido fluorado, enjuague con hexafluoruro).

4 propiedades físicas y químicas

El ácido fluorhídrico es una solución acuosa de gas fluoruro de hidrógeno, que es un líquido transparente para fumar incoloro a amarillo pálido. Tiene un olor acre.

Tiene una acidez débil, pero el grado de ionización cuando se concentra es mayor que el de las raras ocasiones y es diferente del electrolito débil general. Es muy corrosivo y tiene graves daños en los dientes y los huesos. Es muy corrosivo para los compuestos de silicio. Debe almacenarse en una botella de plástico cerrada.

Se obtiene disolviendo HF en agua. Se utiliza para grabar vidrio, limpiar arena residual en piezas fundidas, controlar la fermentación, electropulir y limpiar la corrosión de obleas semiconductoras (mezcladas con HNO3). Debido a que la capacidad de combinar átomos de hidrógeno y átomos de flúor es relativamente fuerte, el ácido fluorhídrico no se puede ionizar completamente en agua. [1]

Edición de ventajas

Los principales electrolitos utilizados en las baterías de litio son el perclorato de litio, [2] hexafluorofosfato de litio y similares. Sin embargo, las baterías hechas de perclorato de litio tienen un efecto de temperatura deficiente y están en peligro de explosión. Han sido prohibidos en Japón y Estados Unidos. La batería hecha de sal de litio que contiene flúor tiene un buen rendimiento, sin peligro de explosión y una gran aplicabilidad, especialmente la batería hecha de hexafluorofosfato de litio. Además de las ventajas anteriores, el trabajo de eliminación de la batería residual en el futuro es relativamente simple y ecológico. Las perspectivas de mercado para este tipo de electrolitos son muy amplias.

Batería de iones de litio: Es una batería secundaria (batería recargable) que depende de los iones de litio para moverse entre los electrodos positivo y negativo para funcionar. Durante la carga y descarga, Li + se intercala y desintercala entre los dos electrodos: durante la carga, Li + se desintercala del electrodo positivo, y el electrolito se incrusta en el electrodo negativo, y el electrodo negativo está en un estado rico en litio;

Las baterías de litio se clasifican en baterías de litio y baterías de iones de litio. Tanto los teléfonos móviles como las computadoras portátiles usan baterías de iones de litio, que comúnmente se conocen como baterías de litio. La batería generalmente utiliza un material que contiene litio como electrodo y es representativa de las baterías modernas de alto rendimiento. Las verdaderas baterías de litio rara vez se utilizan en la electrónica diaria debido a su alto riesgo.

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