Differenza tra batteria ai polimeri di litio e batteria al litio ferro fosfato

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  Innanzitutto, la descrizione della batteria ai polimeri di litio La batteria ai polimeri di litio si riferisce generalmente alla batteria ai polimeri di ioni di litio. A seconda del materiale elettrolitico utilizzato nelle batterie agli ioni di litio, queste si dividono in batterie agli ioni di litio liquidi (LiquifiedLithium-Ionbattery, denominate LiB) e batterie agli ioni di litio polimerici (PLBATTERY, PLB) o batterie agli ioni di litio plastiche (PlasticLithium, denominate PLB). I materiali degli elettrodi positivi e negativi utilizzati nelle batterie agli ioni di litio polimerici sono gli stessi e i materiali degli elettrodi positivi si dividono in organza di litio-cobalto, manganato di litio, trimateriale e materiale di litio-ferro-fosfato e grafite estrema negativa; anche il principio di funzionamento della batteria è fondamentalmente coerente.

La differenza principale è che l&39;elettrolita è diverso: la batteria agli ioni di litio liquidi utilizza un elettrolita liquido, mentre la batteria agli ioni di litio polimerici è sostituita da un elettrolita polimerico solido. Il polimero può essere allo "stato secco" o "colloide". La maggior parte degli attuali elettroliti in gel polimerico. Classificazione delle batterie ai polimeri di litio: solido: elettrolita polimerico solido L&39;elettrolita della batteria agli ioni di litio è una miscela di polimeri e sali, una batteria di questo tipo è elevata a temperatura normale e può essere utilizzata a temperatura normale.

Gel: alla batteria agli ioni di litio con elettrolita polimerico in gel viene aggiunto un plastificante, come un plastificante in un elettrolita polimerico solido, aumentando così la conduttività ionica, in modo che la batteria possa essere utilizzata a temperatura normale. Polimero: poiché l&39;elettrolita liquido è sostituito da un elettrolita solido, la batteria agli ioni di litio polimerica presenta i vantaggi di un&39;area più sottile e arbitraria e di qualsiasi forma, ecc., che può essere realizzata con un film composito di alluminio e plastica.

L&39;involucro esterno può quindi migliorare la capacità specifica dell&39;intera batteria; la batteria agli ioni di litio polimerica può anche utilizzare un polimero come materiale positivo e la sua massa è superiore del 20% rispetto all&39;attuale batteria agli ioni di litio liquida. Le batterie ai polimeri di ioni di litio (batterie ai polimeri di ioni di litio) sono caratterizzate da una ridotta miniaturizzazione, assottigliamento e leggerezza. Pertanto, le batterie ai polimeri aumenteranno gradualmente sul mercato.

Principio della batteria ai polimeri di litio: le batterie agli ioni di litio sono attualmente disponibili in due tipologie: batteria agli ioni di litio liquidi (LiB) e batteria agli ioni di litio polimerici (PLB). Tra queste, le batterie agli ioni di litio liquidi sono batterie secondarie costituite da composti Li+ incorporati. L&39;elettrodo positivo utilizza un composto di litio LiCoO2, LiNiO2 o LiMn2O4, mentre l&39;elettrodo negativo utilizza un composto di litio-carbonio LiXC6. Il tipico sistema di batterie è il seguente: il principio della batteria ai polimeri di ioni di litio è lo stesso del litio liquido, la differenza principale è che l&39;elettrolita è diverso dal litio liquido.

La struttura principale della batteria è composta da tre elementi: elettrodo positivo, elettrodo negativo ed elettrolita. La cosiddetta batteria agli ioni di litio polimerica è quella in cui almeno una o più delle tre strutture principali utilizza materiali polimerici come sistema di batteria principale. Nel sistema di batterie agli ioni di litio polimeriche attualmente sviluppato, i materiali polimerici vengono utilizzati principalmente nell&39;elettrodo positivo e nell&39;elettrolita.

Il materiale dell&39;elettrodo positivo comprende un polimero polimerico conduttivo o un composto inorganico impiegato in una batteria agli ioni di litio generica, che può utilizzare un elettrolita polimerico solido o colloidale, oppure un elettrolita organico, tecnologia generale agli ioni di litio che utilizza un elettrolita liquido o colloidale, quindi un imballaggio secondario robusto per contenere il principio attivo infiammabile, che aumenta il peso e limita anche la flessibilità delle dimensioni. La nuova generazione di batterie agli ioni di litio polimeriche può essere sottile (la batteria ATL può raggiungere 0,5 mm, corrispondente allo spessore di una scheda), di qualsiasi area chimica e di qualsiasi forma, migliorando notevolmente la flessibilità di progettazione della batteria, in modo da poter collaborare con le esigenze del prodotto, realizzare batterie di qualsiasi forma e capacità, fornire agli sviluppatori di apparecchiature una certa flessibilità di progettazione e adattamento per massimizzare le prestazioni del prodotto.

Allo stesso tempo, l&39;energia unitaria della batteria ai polimeri di ioni di litio è superiore di oltre il 20% rispetto all&39;attuale batteria agli ioni di litio generica, e la batteria agli ioni di litio è più rispettosa dell&39;ambiente, delle prestazioni ambientali, ecc. Vantaggi delle batterie ai polimeri di litio: Vantaggi: 1. La tensione di esercizio della batteria monomerica è pari a 1.

Tensione di 2 V della batteria al nichel-idrogeno e al nichel-cadmio. 2. Elevata densità di capacità, la sua densità di capacità è 1.

Da 5 a 2,5 volte superiore rispetto alla batteria al nichel-idrogeno o alla batteria al nichel-cadmio, o superiore. 3.

Bassa autoscarica, la perdita di capacità è minima dopo un lungo periodo di inattività. 4. Lunga durata, il suo ciclo di vita normale può raggiungere più di 500 volte.

5. Non c&39;è effetto memoria, non è necessario prelevare la quantità di energia elettrica rimanente prima di caricarla, facile da usare. 6.

Prestazioni di sicurezza La buona batteria ai polimeri di litio con struttura in imballaggio morbido in alluminio-plastica è diversa dall&39;involucro metallico della cella elettrica liquida; una volta che si verifica un pericolo per la sicurezza, la batteria liquida esplode facilmente, mentre la batteria ai polimeri è solo un tamburo. 7. Spessore ridotto, possibilità di renderlo sempre più sottile, la batteria può essere assemblata in una carta di credito.

L&39;elettricità al litio liquido ordinaria utilizza il metodo di progettazione pionieristica dell&39;involucro esterno, del materiale dell&39;elettrodo positivo e negativo posteriore, lo spessore è di 3,6 mm o inferiore e la batteria ai polimeri non esiste, lo spessore può essere di 1 mm o inferiore, in linea con la direzione della domanda di telefoni cellulari. 8.

Peso leggero, utilizzo di batterie agli elettroliti polimerici senza involucri metallici da proteggere come protezione. Il peso della batteria ai polimeri è inferiore al 40% rispetto a quello della batteria con involucro in acciaio con le stesse specifiche di capacità, mentre è inferiore del 20% rispetto al 20% della batteria con involucro in alluminio. 9.

La capacità della batteria ai polimeri di grandi dimensioni è superiore del 10-15% rispetto a quella della batteria con involucro in acciaio e del 5-10% rispetto a quella della batteria con involucro in alluminio, diventando la scelta preferita per i telefoni cellulari con schermo a colori e per i telefoni cellulari MMS. Oggigiorno, nuovi schermi a colori e MMS. La maggior parte dei telefoni cellulari utilizza celle elettriche polimeriche. 10.

La resistenza interna della piccola cella polimerica a resistenza interna è inferiore a quella della cella liquida generale. Attualmente, la resistenza interna della cella polimerica domestica può addirittura raggiungere i 35 MΩ, riducendo notevolmente l&39;autoconsumo della batteria e prolungando la durata in standby del telefono. Tempo, puoi raggiungere pienamente il livello internazionale.

Questo polimero supportato da litio-litio, che supporta un&39;elevata corrente di scarica, è ideale per il modello di controllo remoto, che è il prodotto più promettente tra le batterie alternative al nichel-idrogeno. 11. La forma di un produttore personalizzato non si limita al profilo standard, ma può anche realizzare in modo economico la dimensione giusta.

La batteria ai polimeri può aumentare o ridurre lo spessore del cliente, sviluppare il nuovo modello di nucleo della batteria, il prezzo è conveniente, il periodo di apertura dello stampo è breve e alcuni possono persino farlo in base alla quantità di forma del telefono cellulare per sfruttare appieno lo spazio dell&39;alloggiamento della batteria e migliorare la batteria. capacità. 12.

Le caratteristiche di scarica della batteria ai polimeri con caratteristiche di scarica utilizzano un elettrolita colloidale; rispetto all&39;elettrolita liquido, l&39;elettrolita colloidale ha caratteristiche di scarica fluide e una piattaforma di scarica più elevata. 13. Semplice progettazione della piastra di protezione Grazie all&39;uso di materiali polimerici, la cella non è soggetta a incendi, non esplode e la cella della batteria stessa ha una sicurezza sufficiente, quindi la progettazione della linea di protezione della batteria ai polimeri può prendere in considerazione l&39;omissione del PTC e dei fusibili, risparmiando sui costi della batteria.

Svantaggi: 1. Elevato costo delle batterie, difficoltà nella purificazione del sistema elettrolitico. 2.

Richiede il controllo della linea di protezione, il sovraccarico o la sovrapposizione della reversibilità delle sostanze chimiche interne della batteria, il che influisce seriamente sulla durata della batteria. In secondo luogo, la batteria al litio-ferro-fosfato è una panoramica delle celle al litio-ferro-fosfato e si riferisce a una batteria agli ioni di litio con litio-ferro-fosfato come materiale dell&39;elettrodo positivo. Il materiale dell&39;elettrodo positivo della batteria agli ioni di litio è composto principalmente da cobalto di litio, acido di litio e manganese, nichel di litio, materiale tridimensionale, fosfato di ferro e litio, ecc.

Tra questi, il cobalto di litio è un materiale positivo utilizzato nella maggior parte delle batterie agli ioni di litio. Struttura spaziale della batteria al litio ferro fosfato: per il materiale positivo di LifePo4, la sua materia prima è relativamente ampia, il ciclo di vita è lungo, anche l&39;indice di sicurezza è elevato e l&39;inquinamento ambientale è basso, e le prestazioni complessive molto elevate si riflettono in numerosi materiali positivi. È sempre stato il materiale più utilizzato per la preparazione dell&39;elettrodo positivo della batteria agli ioni di litio.

Con lo sviluppo degli ultimi anni, i materiali positivi Lifepo4 hanno raggiunto un livello pratico e hanno addirittura iniziato ad avere applicazioni commerciali formali. LiFePO4 è una struttura olivinica e la sua struttura spaziale è mostrata nella Figura 1. La sua capacità specifica teorica è di 170 mAh, quando la batteria è carica, si verifica la reazione di ossidazione e il livello di ioni di litio FeO6 viene rilasciato, scorre nell&39;elettrolita e infine raggiunge l&39;elettrodo negativo, nel circuito esterno, raggiunge elettronicamente l&39;elettrodo negativo, il ferro da bivalente diventa uno ione di ferro trivalente, si verifica una reazione di ossidazione. Il processo di scarica è opposto al processo di carica, nel quale si verifica la reazione riducente.

Batteria al litio-ferro-fosfato Principio di funzionamento: la batteria al litio-ferro-fosfato di ferrite è una batteria agli ioni di litio con litio-ferro-fosfato come materiale positivo. Il materiale dell&39;elettrodo positivo della batteria agli ioni di litio è composto principalmente da cobalto di litio, acido di litio e manganese, nichel di litio, materiale tridimensionale, fosfato di ferro e litio, ecc. Tra questi, il cobalto di litio è un materiale positivo utilizzato nella maggior parte delle batterie agli ioni di litio.

Importante mercato di scambio di metalli, il cobalto (CO) è il più costoso e non c&39;è molto stoccaggio, il nichel (Ni) e il manganese (MN) sono più economici e il ferro (Fe) ha una maggiore quantità di stoccaggio. Anche il prezzo del materiale dell&39;elettrodo positivo è in linea con i prezzi di questi metalli. Pertanto, la batteria agli ioni di litio realizzata con l&39;elettrodo positivo LIFEPO4 dovrebbe essere molto economica.

Un&39;altra caratteristica è l&39;inquinamento ecologico. Poiché la batteria ricaricabile è: alta capacità, alta tensione di uscita, buone prestazioni del ciclo di carica e scarica, tensione di uscita stabile, carica a risparmio energetico, stabilità elettrochimica, sicurezza (non sovraccarica, non scarica eccessivamente e non provoca cortocircuiti. Funzionamento improprio, che causa bruciature o esplosioni), ampio intervallo di temperature di esercizio, non tossica o meno tossica, nessun inquinamento per l&39;ambiente. Le celle al litio ferro fosfato che utilizzano LiFePO4 sono adatte a questi requisiti prestazionali, in particolare a scariche con elevata velocità di scarica (scarica da 5 a 10 °C), la tensione di scarica è stabile, sicura (non brucia, non esplode), durata (numero di cicli), non c&39;è contaminazione dell&39;ambiente, è la migliore ed è la migliore batteria con elevata potenza di uscita di corrente.

Il principio strutturale e di funzionamento è il LIFEPO4, utilizzato come elettrodo positivo della batteria ed è collegato all&39;elettrodo positivo della batteria. L&39;intermedio è il diaframma del polimero, che è separato dall&39;elettrodo positivo, ma gli ioni di litio Li possono passare e l&39;elettrone E- non può passare, il lato destro è in carbonio (grafite). L&39;elettrodo negativo della batteria è collegato dall&39;elettrodo negativo del foglio di rame e dalla batteria. Tra le estremità superiore e inferiore della batteria si trova l&39;elettrolita, mentre la batteria è sigillata da un involucro metallico.

Quando la batteria LifePO4 viene caricata, gli ioni di litio Li presenti nell&39;elettrodo positivo migrano verso l&39;elettrodo negativo attraverso il diaframma polimerico; durante il processo di scarica, gli ioni di litio Li presenti nell&39;elettrodo negativo migrano attraverso il diaframma. La batteria agli ioni di litio deve il suo nome al movimento degli ioni di litio durante la carica e la scarica. Struttura interna LifePO4 Prestazioni principali La tensione nominale della batteria LifePO4 è 3.

2V, la terminazione della tensione di carica è 3,6V, la pressione di arresto della scarica è 2,0V.

Alcune differenze nelle prestazioni sono dovute alla qualità e al processo di ciascun produttore, alla qualità e al processo dei materiali elettrolitici, alle prestazioni del materiale elettrolitico. Ad esempio, con un modello (batteria standard dello stesso pacchetto), la capacità della sua batteria presenta una grande differenza (10% ~ 20%). In questa sede verrà descritto come esistano alcune differenze nelle celle di potenza al litio ferro fosfato prodotte da diversi impianti; inoltre, non sono incluse alcune prestazioni della batteria, come la resistenza interna della batteria, il rapporto di autoscarica, la temperatura di carica e scarica, ecc.

La capacità delle celle di potenza al litio ferro fosfato varia notevolmente, e può essere suddivisa in tre categorie: piccola capacità da zero a diversi milliampere, capacità media da decine di milliampere, capacità elevata da centinaia di milliampere. Esistono anche alcune differenze nei parametri simili dei diversi tipi di batterie. Test di scarica eccessiva a tensione zero: test di scarica eccessiva a tensione zero utilizzando celle di alimentazione al litio ferro fosfato STL18650 (1100 mAh).

Condizioni di prova: batteria STL18650 da 1100 mAh piena con velocità di carica di 0,5 C, quindi scaricata fino alla tensione della batteria di 0 C con velocità di scarica di 1,0 C.

Quindi la batteria da 0 V viene divisa in due gruppi: un gruppo da 7 giorni, un altro gruppo viene conservato per 30 giorni; al termine della conservazione, utilizzare una velocità di carica di 0,5 C, quindi scaricarla con 1,0 C.

Infine, confronta le diverse differenze nei diversi depositi a tensione zero. Il risultato della prova è che la batteria non ha perdite dopo 7 giorni di tensione zero e le prestazioni sono buone, la capacità è del 100%; dopo 30 giorni di stoccaggio, non ci sono perdite, le prestazioni sono buone, la capacità è del 98%; la batteria è stata conservata per 30 giorni e utilizzata per eseguire 3 cicli di carica e scarica. La capacità viene ripristinata al 100%.

Questo test indica che la batteria al litio ferro fosfato, anche se sovrascaricata (anche a 0 V), rimane inutilizzata per un certo periodo di tempo senza perdite o danni. Questa è la caratteristica di altri tipi di batterie agli ioni di litio. In terzo luogo, la batteria ai polimeri di litio e la batteria ai polimeri di litio e ferro-fosfato vengono generate sostituendo un elettrolita organico liquido convenzionale basato su un elettrolita polimerico su una batteria agli ioni di litio.

Un tale elettrolita polimerico può essere utilizzato come mezzo conduttore di ioni, ma anche come pellicola distanziatrice, abbinato a una reattività molto bassa con il litio metallico, evitando così efficacemente la facile combustione della batteria agli ioni di litio e il fenomeno della facile perdita. E poiché la batteria ai polimeri di ioni di litio è adsorbita su una matrice polimerica, l&39;elettrolita non è un elettrolita solido, quindi la batteria ai polimeri di litio non è solo Eccellenti prestazioni delle batterie agli ioni di litio liquide, può anche essere realizzata in qualsiasi forma e dimensione, un prodotto ultrasottile, il che lo rende ampio e ha buone prospettive di sviluppo. Inoltre, la sicurezza è migliore rispetto alla batteria agli ioni di litio.

Se utilizzato in caso di febbre, produrrà solo gonfiore o bruciore, senza esplosione. La batteria al litio-fosfato è una batteria agli ioni di litio che utilizza il litio-ferro-fosfato come materiale dell&39;elettrodo positivo. La durata della batteria al piombo-acido a lunga durata è di circa 300 cicli, fino a 500 per la batteria al fosfato, mentre per la batteria al litio-ferro-fosfato la durata del ciclo supera le 2.000 volte, con una ricarica standard (5 ore) può arrivare a 2.000 volte.

La stessa qualità di batteria al piombo-acido è "nuova per metà anno, vecchia per metà anno, manutenzione e manutenzione e metà anno", fino a 1-1,5 anni, mentre le batterie al litio ferro fosfato utilizzate nelle stesse condizioni, raggiungono i 7-8 anni. Considerando tutto, il rapporto qualità-prezzo è oltre 4 volte superiore rispetto alle batterie al piombo.

Inoltre, la batteria ai polimeri di litio (3,7 V) è leggera e il rapporto di tensione è più alto rispetto alla batteria al litio fosfato (3,2 V).

La resistenza alle alte temperature è inferiore a quella del litio ferro fosfato. .