Litio polimerozko bateriaren eta litiozko burdina fosfatoko bateriaren arteko aldea

著者：Iflowpower – ຜູ້ຜະລິດສະຖານີພະລັງງານແບບພົກພາ

  Lehenik eta behin, polimero-litiozko bateriaren eskema polimero-litio-bateria, oro har, polimero-litio-ioizko bateriari egiten dio erreferentzia. Litio-ioizko baterietan erabiltzen den elektrolito-materialaren arabera, litio-ioizko bateriak litio-ioizko bateria likidoetan banatzen dira (LiquifiedLithium-Ionbattery, LiB gisa aipatzen dena) eta polimero litio-ioizko bateriak (PLBATTERY, PLB) edo plastikozko litio-ioizko baterian (PlasticLithium), PLB gisa aipatzen da). Litio-ioi polimerozko baterietan erabiltzen diren elektrodo positiboak eta negatiboak berdinak dira, eta elektrodo positiboak litio kobalto organte, litio manganato, tri-material eta litio burdin fosfato materialetan eta muturreko grafito negatiboan banatzen dira, bateriaren lanaren printzipioa ere koherentea da.

Haien desberdintasun nagusia elektrolitoa desberdina dela da, eta litio ioi likidoaren bateriak elektrolito likido bat erabiltzen du eta polimero litio ioi bateria polimero solido elektrolito batek ordezkatzen du. Polimeroa "egoera lehorra" edo "koloidea" izan daiteke egungo polimero-gel elektrolito gehiena. Polimero litiozko bateriaren sailkapena: solidoa: solido polimero elektrolito litio ioi bateria elektrolitoa polimeroen eta gatzaren nahasketa bat da, bateria hori tenperatura normalean altua da, tenperatura normalean erabil daiteke.

Gela: gel polimero-elektrolitoa litio-ioizko bateria plastifikatzaile bati gehitzen zaio, esate baterako, polimero solidoko elektrolito batean plastifikatzaileari, eta horrela ioi-eroankortasuna areagotzen da, bateria tenperatura normalean erabil dadin. Polimeroa: elektrolito likidoa elektrolito solido batekin ordezkatzen denez, litio-ioizko polimeroaren bateriak eremu meheagoa eta arbitrarioaren abantailak ditu eta edozein forma, etab., aluminio-plastikozko film konposatu baten bidez fabrikatu daiteke.

Kanpoko karkasak, beraz, bateria osoaren ahalmen espezifikoa hobe dezake; polimero litio-ioizko bateriak polimero bat ere erabil dezake material positibo gisa, eta bere masa egungo litio-ioizko bateria likidoa baino % 20 baino gehiago da. Litio-ioi polimerikoak (Polymerlithium-Ionbattery) miniaturizazio, mehetasun eta arintasun txikia du. Hori dela eta, polimerozko bateriak pixkanaka handituko dira merkatuan.

Litio-polimerozko bateriaren printzipioa: litio-ioizko bateriak gaur egun litio-ioizko bateria likidoa (LiB) eta polimero litio-ioizko bateria (PLB) ditu. Horien artean, litio-ioizko bateria likidoak Li + txertatutako konposatuen bigarren mailako bateriak aipatzen ditu. Elektrodo positiboak LiCoO2, LiNiO2 edo LiMn2O4 litio konposatua erabiltzen du, eta elektrodo negatiboa LiXC6 litio-karbono geruza konposatuan erabiltzen da, eta bateria-sistema tipikoa hau da: polimero litio-ioi bateriaren printzipioa litio likidoaren berdina da, desberdintasun nagusia elektrolitoa litio likidoaren desberdina dela da.

Bateriaren egitura nagusiak elektrodo positiboa, elektrodo negatiboa eta elektrolitoaren hiru elementu ditu. Polimero-litio-ioizko bateria deritzonak hiru egitura nagusietako bat edo gehiagok gutxienez material polimerikoak erabiltzen ditu bateria-sistema nagusi gisa. Gaur egun garatutako polimero-litio-ioizko bateria-sisteman, polimero-materialak elektrodo eta elektrolito positiboetan erabiltzen dira batez ere.

Elektrodo positiboaren materialak polimero eroaleko polimero bat edo konposatu ez-organiko bat barne hartzen du litio ioizko bateria orokor batean, zeinak polimero solido edo koloidala elektrolito erabil dezakeena, edo elektrolito organiko bat, litio ioiaren teknologia orokorra elektrolito likidoa edo koloidala erabiliz; beraz, bigarren mailako ontzi sendoa osagai aktibo sukoiari egokitzeko, eta horrek pisua eta malgutasuna ere mugatzen du. Litio-ioizko bateria polimeroen belaunaldi berria forma mehea izan daiteke (ATL bateria 0,5 mm-ra iritsi daiteke, txartel baten lodierari dagokion), edozein eremu kimiko eta edozein forma, bateriaren diseinua asko hobetzen du.

Aldi berean, litio-ioizko bateria polimeroaren energia unitatea egungo litio-ioizko bateria orokorra baino % 20 baino gehiago da, eta ingurumenarena baino litio-ioizko bateria bat dago, eta ingurumenaren errendimendua, etab. Polimero-litiozko bateriaren abantailak: Abantailak: 1. Monomero bateriaren funtzionamendu-tentsioa 1 bezain altua da.

Nikel-hidrogeno eta nikel-kadmio bateriaren 2 V-ko tentsioa. 2. Ahalmen handiko dentsitatea, bere ahalmen dentsitatea 1 da.

5 eta 2,5 aldiz nikel-hidrogeno bateria edo nikel-kadmio bateria, edo handiagoa. 3.

Autodeskarga txikia, gaitasun-galera txikia da denbora luzez zutik egon ondoren. 4. Bizitza luzea, bere ziklo-bizitzaren erabilera normala 500 aldiz baino gehiago irits daiteke.

5. Ez dago memoria efekturik, ez duzu gainerako elektrizitate kantitatea hartu behar kargatu aurretik, erabiltzeko erraza. 6.

Segurtasun-errendimendu Polimero-litiozko bateria ona aluminio-plastikozko ontzi biguneko egituran, zelula elektriko likidoaren metalezko karkasaren desberdina da, segurtasun arriskua gertatzen denean, bateria likidoa erraz lehertzen da eta polimerozko bateria danbor bat baino ez da. 7. Lodiera txikia, meheagoa eta meheagoa egin dezake, bateria kreditu-txartelean munta daiteke.

Litiozko elektrizitate likido arruntak kanpoko karkasa aitzindari izateko metodoa erabiltzen du, atzeko elektrodoen material positiboa eta negatiboa, lodiera 3,6 mm edo txikiagoa da, eta polimerozko bateria ez dago, lodiera 1 mm edo txikiagoa izan daiteke, telefono mugikorraren eskariaren norabidearekin bat etorriz. 8.

Pisu arina erabiltzen duen polimero elektrolitoko bateria metalezko maskorrik gabe babestu behar da. Polimeroen bateriaren pisua edukiera bereko altzairuzko zorroaren % 40 baino txikiagoa da, % 20 argia aluminiozko shell bateriaren % 20. 9.

Edukiera handiko polimerozko bateria altzairuzko shell bateriaren % 10 eta 15 baino gehiago da, aluminiozko shell bateria baino % 5 eta 10 handiagoa, kolorezko pantailako telefono mugikorretarako eta MMS telefono mugikorretarako hobetsitako aukera bihurtuz. Gaur egun, kolorezko pantaila berriak eta MMS Telefono mugikor gehienek polimerozko zelula elektrikoak ere erabiltzen dituzte. 10.

Barne erresistentzia polimero zelula txikiaren barne-erresistentzia zelula likido orokorra baino txikiagoa da. Gaur egun, etxeko polimero-zelularen barne-erresistentziak 35MΩ hauek ere lor ditzake, bateriaren autokontsumoaren potentzia asko murrizten du eta telefonoaren egonean luzatzen du. Denbora, erabat irits zaitezke nazioarteko mailara.

Deskarga-korronte handia onartzen duen litio-litio-polimero hau ezin hobea da urrutiko kontrol-eredurako, hau da, nikel-hidrogeno bateria alternatiboen produkturik itxaropentsuena. 11. Fabrikatzaile pertsonalizatu baten forma ez da profil estandarrera mugatzen, eta ekonomikoki tamaina egokia egin dezake.

Polimerozko bateriak bezeroaren lodiera handitu edo murriztu dezake, bateriaren nukleoaren eredu berria garatu, prezioa merkea da, irekitzeko hiltze epea laburra da, eta batzuek telefono mugikorren forma kopuruaren arabera egin dezakete bateriaren etxebizitzaren espazioa guztiz aprobetxatzeko eta bateria hobetzeko. edukiera. 12.

Deskarga-ezaugarri polimeroaren bateriaren deskarga-ezaugarriek elektrolito koloidala erabiltzen dute, elektrolito likidoarekin alderatuta, elektrolito koloidalak deskarga-ezaugarri leunak eta deskarga plataforma handiagoa ditu. 13. Babes-plakaren diseinu sinplea Material polimerikoen erabilera dela eta, zelulak ez du sua eragiten, ez du lehertzen, bateriaren zelulak berak segurtasun nahikoa du, beraz, polimerozko bateriaren babes-lerroaren diseinuak PTC eta fusibleak baztertu ditzake, bateriaren kostuak aurreztuz.

Desabantailak: 1. Bateriaren kostu handia, elektrolito-sistema garbitzeko zailtasuna. 2.

Eskatu babes-lerroen kontrola, gainkargatzea edo bateriaren barneko produktu kimikoen itzulgarritasuna gainjartzea, eta horrek bateriaren bizitzari larri eragiten dio. Bigarrenik, litio burdin fosfatoaren bateria litio burdin fosfatoko zelulen ikuspegi orokorra da, litio burdin fosfatoa duen litio-ioizko bateriari erreferentzia egiten dio elektrodo positibo gisa. Litio-ioizko bateriaren elektrodo positiboak batez ere litio kobaltatoa, litio manganeso azidoa, litio-nikela, hiru dimentsioko materiala, litio burdin fosfatoa eta abar ditu.

Horien artean, litio-kobaltatoa litio-ioizko bateria gehienetan erabiltzen den material positiboa da. Litio-burdin fosfatoko bateriaren espazio-egitura: LifePo4-ren material positiboarentzat, bere lehengaia nahiko zabala da, zikloaren bizitza luzea da, segurtasun-indizea ere handia da eta ingurumen-kutsadura txikia da eta oso errendimendu integral sendoa material positibo ugaritan islatzen da. Beti izan da litio-ioizko bateriaren elektrodo positiboa prestatzeko puntu beroko materiala.

Azken urteotako garapenaren arabera, Lifepo4 material positiboak maila praktikora iritsi dira, eta merkataritza-aplikazio formalak ere hasi dira, LiFePO4 olibino-egitura bat da, eta egitura espaziala 1. Irudian ageri da. Bere gaitasun espezifiko teorikoa 170mahh da, kargatzen denean, oxidazio-erreakzioa gertatzen da eta litio-ioi Feo6 maila askatzen da, elektrolitora isurtzen da eta azkenean elektrodo negatibora iristen da, kanpoko zirkuituan elektrodo negatibora iristen da elektronikoki, burdina dibalentea izango da. Deskarga-prozesua karga-prozesuaren aurkakoa da, erreakzio murrizteko gertatzen dena.

Litio-burdin fosfatoko bateria Funtzionamendu-printzipioa: ferrita-litio-fosfatoko bateria litio-ioizko bateria bati erreferentzia egiten dio litio-burdin fosfatoa material positibo gisa. Litio-ioizko bateriaren elektrodo positiboak batez ere litio kobaltatoa, litio manganeso azidoa, litio-nikela, hiru dimentsioko materiala, litio burdin fosfatoa eta abar ditu. Horien artean, litio-kobaltatoa litio-ioizko bateria gehienetan erabiltzen den material positiboa da.

Metalen merkataritzako merkatu esanguratsua, kobaltoa (CO) da garestiena, ez dago biltegiratze handirik, nikela (Ni), manganesoa (MN) merkeagoa da eta burdina (Fe) biltegiratze kopurua handiagoa da. Elektrodo positiboaren materialaren prezioa ere bat dator metalen prezio horiekin. Hori dela eta, LIFEPO4 elektrodo positiboaren materialak egindako litio-ioizko bateriak oso merkea izan behar du.

Horren beste ezaugarri bat ingurumena errespetatzen duen kutsadura hori da. Bateria kargagarria denez: edukiera handia, irteerako tentsio handia, karga eta deskarga zikloaren errendimendu ona, irteerako tentsio egonkorra, energia aurrezteko karga, egonkortasun elektrokimikoa, segurtasuna (ez da gehiegi kargatuko, deskarga gehiegi eta zirkuitu laburra funtzionamendu desegokia, erretzea edo leherketa eragiten duena), laneko tenperatura-tarte zabala, ez-toxikoa edo gutxiago toxikoa, ingurumena kutsatzen ez duena. LiFePO4 erabiltzen duten litio-burdin fosfatoko zelulak onak dira errendimendu-baldintza hauetan, batez ere deskarga tasa handietan (5 ~ 10c deskarga), deskarga-tentsioa egonkorra da, segurua (ez da erretzen, ez lehertzen), bizitza (ziklo kopurua) ), Ez dago ingurumena kutsatuta, onena da eta korronte handiko bateria da onena.

LIFEPO4 egitura- eta funtzionamendu-printzipioa bateriaren elektrodo positibo gisa erabiltzen da, eta bateriaren elektrodo positibotik konektatzen da. Tartekoa polimeroaren diafragma da, elektrodo positibotik bereizita dagoena, baina litio-ioi Li pasa daiteke eta E- elektronikoa ezin da pasa, eskuineko aldea karbonoa da (grafitoa) Bateriaren elektrodo negatiboa kobre-paperaren eta bateriaren elektrodo negatiboarekin konektatzen da. Bateriaren goiko eta beheko muturren artean, bateria elektrolitoa da, eta bateria metalezko karkasaz zigilatzen da.

LifePO4 bateria kargatzen denean, elektrodo positiboko litio-ioi Li elektrodo negatibora migratzen da polimero-diafragmaren bidez; Deskarga-prozesuan, elektrodo negatiboan dagoen litio-ioi Li-a diafragmatik migratzen da. Litio-ioizko bateriari izena ematen zaio litio-ioiari karga eta deskargan aurrera eta atzera mugitzen denaren ondorioz. LifePO4 barne egitura Errendimendu nagusia LifePO4 bateriaren tentsio nominala 3 da.

2V, karga-tentsioaren amaiera 3.6V-koa da, gelditzeko deskarga-presioa 2.0V-koa da.

Errendimenduan desberdintasun batzuk fabrikatzaile bakoitzaren kalitatea eta prozesuagatik, elektrolito materialen kalitatea eta prozesuagatik, elektrolito materialaren errendimenduagatik. Adibidez, modelo batekin (pakete bereko bateria estandarra), bere bateriaren edukierak alde handia du (% 10 ~ % 20). Hemen deskribatuko da landare ezberdinek ekoitzitako litio-burdin fosfatoaren potentzia-zeluletan desberdintasun batzuk egongo direla; Horrez gain, bateriaren errendimendu batzuk ez dira sartzen, hala nola bateriaren barne-erresistentzia, auto-deskarga-erlazioa, karga- eta deskarga-tenperatura, etab.

Litio-burdin fosfatoaren potentzia-zelulen ahalmenak alde handia du, hiru kategoriatan bana daitekeena: zero puntu txikia hainbat miliantziar, tamaina ertaineko hamarnaka miliamp, ehunka miliamp kopuru handia. Baterien antzeko parametroetan ere desberdintasun batzuk daude. Gehiegi deskargatutako zero tentsioko proba: zero tentsioko proba gainditzea, litio burdin fosfatoko potentzia-zelulen STL18650 (1100 mAh) erabiliz.

Proba-baldintzak: 1100mAh STL18650 bateriaz beteta 0.5C kargatzeko abiadurarekin, gero bateriaren tentsiora deskargatu 0C-ra 1.0C-ko deskarga-tasarekin.

Ondoren, 0V-ren bateria bi taldetan banatzen da: 7 eguneko talde bat, beste talde bat 30 egunez gordetzen da; Biltegiratzea iraungi ondoren, erabili 0,5 C-ko karga-tasa, eta deskargatu 1,0 C-rekin.

Azkenik, alderatu zero tentsioko gordailu desberdinetan desberdintasun desberdinak. Probaren emaitza da bateriak ez duela isuririk 7 egun zero tentsioaren ondoren, eta errendimendua ona da, edukiera % 100ekoa da; 30 egunez gorde ondoren, ez dago isuririk, errendimendua ona da, edukiera % 98 da; bateria 30 egunetan gordetzen da, eta bateria 3 karga eta deskarga ziklo egiteko erabiltzen da. Edukiera %100era berreskuratzen da.

Proba honek adierazten du litio-burdin fosfatoko bateriak deskarga gehiegi duela (baita 0V-ra ere), eta denbora-tarte jakin batean gordetzen duela, bateria ez da ihes egiten, hondatuta. Hau da litio-ioizko beste baterien ezaugarria. Hirugarrenik, polimero-litio-bateria eta litio-burdin fosfato-bateria litio-polimero-bateria ohiko elektrolito organiko likido bat sortzen da, polimero-elektrolito polimero batean oinarrituta, litio-ioizko baterian oinarrituta.

Horrelako polimero-elektrolitoa ioiak eroaten dituen medio gisa erabil daiteke, baina baita film separatzaile gisa ere, litio metalikoaren erreaktibotasun oso baxuarekin batera, horrela litio ioiaren bateria erraz erretzea eta isurketa errazaren fenomenoa saihestuz. Eta litio-ioi polimeroaren bateria polimero-matrize batean xurgatzen denez, elektrolitoa ez da elektrolito solidoa, beraz, litio-ioi-polimeroko bateria ez da soilik litio-ioi likidoen bateriaren errendimendu bikaina edozein forma eta tamainatan ere egin daiteke, produktu ultra-mehea, eta horrek zabala egiten du eta garapen aukera ona du. Gainera, segurtasuna litio-ioizko bateria baino hobea da.

Erabiltzen den sukarra bada, leherketarik gabe hantura edo erretzea baino ez du sortuko. Litio fosfatoaren bateria litio ioi bateria bati erreferentzia egiten dio litio burdin fosfatoari elektrodo positibo material gisa. Bizitza luzea berun-azido bateriaren zikloaren bizitza 300 aldiz ingurukoa da, 500 fosfatoko bateriaraino, litio-burdin fosfatoaren bateria, berriz, zikloaren bizitza 2.000 aldiz baino gehiago iristen da, karga estandarra (5 ordu), 2000 aldiz irits daiteke.

Kalitate bereko berun-azido bateria "urte erdi berria, urte erdi zaharra, mantentze eta mantentze eta urte erdia" da, 1 eta 1,5 urte bitartekoa, litio-burdin fosfatoko bateriak baldintza berdinetan erabiltzen diren bitartean, 7-8 urtera iritsiko da. Kontuan izanda, errendimenduaren prezioa berun-azidozko bateriak baino 4 aldiz handiagoa da.

Gainera, polimero litiozko bateria (3,7 V) arina da eta tentsio-erlazioa litio fosfatoa (3,2 V) baino handiagoa da.

Tenperatura altuko erresistentzia litio burdin fosfatoa baino txikiagoa da. .