Cunoștințe ultra-detaliate asupra bateriei cu litiu

Bateriile cu litiu sunt baterii reîncărcabile care folosesc grafit sau alte materiale de carbon ca electrod negativ și compuși care conțin litiu ca electrod pozitiv. Este un fel de baterie care folosește litiu metalic sau aliaj de litiu ca material de electrod pozitiv/negativ și utilizează o soluție de electrolit neapoasă.

Dezvoltarea bateriilor cu litiu

Primul brevet pentru bateriile litiu-ion a fost publicat în 1981.

În 1992, SONY a început producția în masă de baterii civile litiu-ion.

În 1998, un număr mare de baterii litiu-ion pătrate au fost puse pe piață, ocupând o cotă mare de piață.

În 1999, în China a început producția de masă de baterii litiu-ion.

Clasificarea bateriilor cu litiu

Clasificare după formă

Baterie cilindrică cu litiu

Baterie cilindrică litiu-ion, numele modelului său este în general de 5 cifre, primele două cifre sunt diametrul bateriei, cele două cifre din mijloc sunt înălțimea bateriei, iar ultima cifră 0 reprezintă o formă cilindrică, în milimetri.

Cele mai frecvent utilizate baterii cilindrice cu litiu:

• baterie cu litiu 18650
• baterie cu litiu 14500
• baterie litiu 18500
• baterie litiu 21700
• baterie cu litiu 26650
• baterie cu litiu 32650 (32700).

Baterie pătrată cu litiu

Bateria cu litiu pătrată se referă de obicei la o carcasă din aluminiu sau o baterie cu litiu pătrată, care este utilizată pe scară largă în explorare și cartografiere, echipamente medicale și echipamente portabile de testare.

Clasificare după coajă

Carcasa din otel baterie litiu

Majoritatea bateriilor timpurii litiu-ion aveau carcasă de oțel. Datorită greutății mari a carcasei de oțel și a siguranței slabe, dar a stabilității puternice a oțelului, mulți producători au optimizat structura de proiectare prin supape de siguranță, PTC și alte dispozitive în perioada ulterioară, ceea ce a crescut foarte mult performanța sa de siguranță. Și unele înlocuiesc direct carcasa de oțel, folosind o carcasă din aluminiu și un pachet moale, cum ar fi bateria actuală a telefonului mobil.

Baterie litiu cu carcasă din aluminiu

Bateriile litiu-ion cu carcasă de aluminiu sunt puțin mai bune decât bateriile cu carcasă din oțel litiu-ion datorită greutății și siguranței lor mai ușoare.

Ambalaj flexibil baterie cu litiu

Datorită ușoarei, costului scăzut de deschidere a matriței și siguranței ridicate, bateriile litiu-ion de ambalare flexibile își extind treptat cota de piață.

Clasificare după materialul electrodului pozitiv

În prezent, există patru tipuri de materiale catodice utilizate în bateriile litiu-ion:

• Baterie cu oxid de litiu cobalt
• Baterie litiu manganat
• Baterie litiu fosfat de fier
• Baterie cu litiu nichel cobalt mangan (ternar).

Clasificare după electrolit

Baterii cu ioni de litiu lichid

Bateria lichid litiu-ion folosește un electrolit lichid, iar electrolitul este un solvent organic + sare de litiu.

Rd

Bateria polimer litiu-ion este înlocuită cu un electrolit polimer solid. Acest polimer poate fi „uscat” sau „coloidal”. În prezent, se folosesc majoritatea electroliților coloidali polimeri. Matricea polimerului este în principal HFP-PVDF, PEO, PAN și PMMA.

Baterie litiu-ion cu stare solidă

„Bateria cu litiu cu stare solidă” este o baterie cu litiu în care electrozii și materialele electrolitice utilizate în intervalul de temperatură de lucru sunt solide și nu conțin componente lichide, deci numele complet este „baterie cu litiu cu electrolit în stare solidă”. ”.

Domenii de aplicare ale bateriilor cu litiu

Bunuri de consum

Folosit în principal în produse digitale, telefoane mobile, energie mobilă, notebook-uri și alte echipamente electronice. Utilizate în mod obișnuit sunt bateriile cu litiu 18650 și bateriile cu litiu polimer.

Domeniul industrial

Folosit în principal în electronica medicală, stocarea energiei fotovoltaice, infrastructura feroviară, comunicațiile de securitate, explorare și cartografiere și alte domenii. Utilizate în mod obișnuit sunt bateriile cu litiu de stocare/putere a energiei, bateriile cu litiu fier fosfat, bateriile cu polimer litiu și bateriile cu litiu 18650.

Domeniu special

Utilizat în principal în domeniul aerospațial, navelor, navigației prin satelit, fizicii de înaltă energie și alte domenii. Utilizate în mod obișnuit sunt bateriile cu litiu de temperatură ultra-joasă, bateriile cu litiu de temperatură înaltă, bateriile cu titanat de litiu, bateriile cu litiu rezistente la explozie etc.

Parametrii bateriei cu litiu

Voltaj

Tensiune standard

Diferența de potențial dintre electrozii pozitivi și negativi ai bateriei cu litiu se numește tensiunea nominală a bateriei cu litiu. Tensiunea nominală este determinată de potențialul de electrod al materialului plăcii și de concentrația electrolitului intern.

Tensiune în circuit deschis

Tensiunea la borna a bateriei cu litiu în starea de circuit deschis se numește tensiunea de circuit deschis. Tensiunea în circuit deschis a unei baterii cu litiu este egală cu diferența dintre potențialul electrodului de reducere al electrodului pozitiv și potențialul electrodului negativ al bateriei cu litiu.

Tensiunea de operare

Tensiunea de lucru se referă la tensiunea afișată în timpul procesului de descărcare după ce bateria cu litiu este conectată la sarcină, cunoscută și sub denumirea de tensiune de descărcare. Tensiunea de lucru la începutul descărcării bateriei cu litiu se numește tensiune inițială.

Tensiune recomandată pentru bateriile cu litiu:

• baterie litiu 12V
• baterie litiu 24V
• baterie cu litiu 36V
• baterie cu litiu de 48V

Capacitate

Cantitatea de energie electrică pe care o poate furniza o baterie cu litiu în anumite condiții de descărcare se numește capacitatea unei baterii cu litiu, care este reprezentată de simbolul C. Unitatea folosită în mod obișnuit este amperi-oră, abreviată ca amperi-oră (Ah) sau miliamperi. -oră (mAh).

Capacitatea unei baterii cu litiu este afectată de materialul catodului utilizat, de temperatura bateriei, de rata de descărcare și de tensiune.

Rezistență internă

Rezistența internă a bateriei cu litiu se referă la rezistența atunci când curentul trece prin interiorul bateriei cu litiu, iar rezistența internă va afecta tensiunea bateriei cu litiu.

Ciclu de viață

Durata ciclului de viață a unei baterii cu litiu este, în general, exprimată prin numărul de ori de utilizare, iar un ciclu reprezintă un ciclu complet de încărcare și descărcare al bateriei cu litiu (adică, bateria cu litiu este încărcată de la gol la plin și apoi descărcată din plin până la gol).

Notă: Caracteristicile ciclului bateriilor cu litiu sunt bune și, în general, aproximativ 80% din capacitate poate fi menținută după 500 de cicluri.

Rată de descărcare

Rata de descărcare se referă la mărimea curentului bateriei cu litiu în timpul descărcării, care este în general exprimată prin C și exprimată prin formula:

Rata de descărcare = curent de descărcare / capacitate nominală

Notă: Deoarece bateriile cu litiu folosesc electroliți cu solvenți organici, conductivitatea este în general doar câteva procente din cea a electroliților bateriilor cu plumb-acid sau alcaline. Prin urmare, atunci când bateria litiu-ion este descărcată la un curent mare, este prea târziu pentru a completa Li+ din electrolit și va avea loc o scădere de tensiune.

Temperatura de Operare

Temperatura de lucru a bateriei cu litiu se referă la mediul înconjurător și la temperatura bateriei în sine la care bateria cu litiu se poate adapta atunci când poate menține funcționarea normală de încărcare și descărcare.

Când bateria cu litiu este la o temperatură scăzută, platforma de descărcare este redusă într-o anumită măsură. Când temperatura este ridicată, performanța ciclului bateriei va fi afectată, iar bateria se va umfla ușor. Prin urmare, se recomandă, în general, ca bateria să funcționeze în intervalul 0-40 °C.

Baterie cu litiu și baterie plumb-acid, baterie NiMH

Pachet de baterii cu litiu de stocare a energiei

Pachetul de baterii cu litiu de stocare a energiei se referă la procesarea și asamblarea bateriilor cu litiu, în principal la procesarea celulelor, plăcilor de protecție, BMS, foilor de conectare, hârtiei de etichetă etc. în produsele solicitate de clienți prin procesul de PACK de baterii.

Click aici pentru a vizualiza bateriile cu litiu Sunket Energy Storage.

Test de siguranță a bateriei cu litiu

Cele mai bune baterii cu litiu îndeplinesc standardul de siguranță UL2054 (baterii cu litiu) și parcurg următoarele teste:

Test de performanță electrică

1. Test de scurtcircuit
2. Test de încărcare anormal
3. Test de supraîncărcare forțată
4. Test de descărcare forțată
5. Test de tensiune limitată

Test mecanic

1. Test de zdrobire
2. Test de vibrații

Test periferic

1. Test de eliberare a presiunii de turnare
2. Test de ardere
3. Test cu jet

Test de mediu

1. Test de încălzire
2. Test de ciclu termic

Transport baterii cu litiu

Metodele de transport ale bateriei cu litiu includ transportul aerian, pe apă și pe uscat. Cele mai utilizate sunt transportul aerian și transportul maritim.

Deoarece litiul este un metal care este deosebit de predispus la reacții chimice, este ușor de extins și de ardet, astfel încât bateriile cu litiu sunt predispuse la ardere și explozie din cauza ambalării și transportului necorespunzătoare.

Cerințe de ambalare pentru bateriile cu litiu:

1. Acesta trebuie să fie ambalat în pachetul cu specificațiile ONU specificat în Codul de mărfuri periculoase DGR în conformitate cu instrucțiunile de ambalare aplicabile, iar numărul corespunzător trebuie afișat în întregime pe ambalaj.
2. Etichetele de pericol clasa 9 trebuie aplicate.
3. Trebuie completat formularul de declarație de mărfuri periculoase și trebuie furnizat certificatul de pachet periculos corespunzător.

Cerințe de transport pentru bateriile cu litiu:

1. Bateria trebuie să treacă cerințele de testare UN 38.3 și testul pachetului de cădere de 1,2 m.
2. Documentul de declarație de mărfuri periculoase furnizat trebuie să fie marcat cu numărul ONU.
3. Bateriile trebuie protejate împotriva scurtcircuitelor și în același pachet pentru a preveni contactul cu substanțe conductoare care pot provoca scurtcircuite.
4. Pentru a evita vibrațiile puternice în timpul manipulării, utilizați protecții de colț pentru a proteja părțile verticale și orizontale ale paletului.

Cum să utilizați corect bateriile cu litiu

Stocare baterie cu litiu:

Cele mai critice condiții de depozitare pentru bateriile cu litiu sunt temperatura și umiditatea. Se recomandă depozitarea lor într-un mediu cu o temperatură de 20 °C. Acordați atenție umidității și umidității și nu lăsați bateriile cu litiu în stare de epuizare. Nu strângeți, ciocniți și nu depozitați în locuri cu electricitate statică puternică și câmpuri magnetice puternice.

Încărcarea și descărcarea bateriei cu litiu:

Nu supraîncărcați, nu folosiți încărcătoare inferioare și nu folosiți orbește încărcătoare de mare viteză. Nu descărcați mai mult de 80% din capacitatea bateriei.