Inona ny Lithium Ion Batterie?

1. Inona ny Lithium Ion Batterie?

Ny bateria dia loharanon'ny herinaratra misy iray na maromaro sela electrochemical misy fifandraisana ivelany ho an'ny herinaratra fitaovana. Ny bateria lithium-ion na Li-ion dia karazana bateria azo averina ampiasaina ny fampihenana ny lithium ion mba hitehirizana angovo ary malaza amin'ny avo hakitroky ny angovo.

2. Ny firafitry ny Lithium Ion Batterie

Amin'ny ankapobeny, ny ankamaroan'ny bateria Li-ion ara-barotra dia mampiasa kapoka intercalation toy ny fitaovana mavitrika. Matetika izy ireo dia ahitana sosona fitaovana maromaro izay nalamina tamin'ny filaharana manokana mba hanamora ny fizotran'ny electrochemical izay mamela ny bateria mitahiry sy mamoaka angovo--anode, cathode, electrolyte, separator ary mpanangona ankehitriny.

Inona no atao hoe anode?

Amin'ny maha singa ny bateria, anode dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny fahafaha-manao, fampisehoana, ary ny faharetan'ny bateria. Rehefa mameno dia ny anode graphite dia tompon'andraikitra amin'ny fanekena sy fitehirizana ny litium ion. Rehefa vita ny bateria navoaka, ny litium ions mifindra avy amin'ny anode ho any amin'ny cathode ka a miforona ny herinaratra. Amin'ny ankapobeny, ny anode ara-barotra mahazatra indrindra dia graphite, izay ao anatin'ny lithiated tanteraka LiC6 dia mifandray amin'ny ambony indrindra fahafahana 1339 C/g (372 mAh/g). Saingy miaraka amin'ny fivoaran'ny teknolojia, vaovao Ny fitaovana toy ny silisiôma dia nokarohina mba hanatsarana ny hakitroky ny angovo ho an'ny bateria lithium-ion.

Inona no atao hoe cathode?

Ny Cathode dia miasa mba hanaiky sy hamoaka ion lithium misy fiampangana tsara mandritra ny tsingerina ankehitriny. Matetika izy io dia ahitana rafitra misy sosona misy oksidena misy sosona (toy ny lithium cobalt oxide), polyanion (toy ny lithium iron phosphate) na spinel (toy ny lithium manganese oxide) voarakotra amin'ny mpanangona fiampangana (matetika vita amin'ny aluminium).

Inona no atao hoe electrolyte?

Amin'ny maha sira lithium ao anaty solvent organika, ny electrolyte dia miasa ho fitaovana ho an'ny litium ions mba hifindra eo anelanelan'ny anode sy ny cathode mandritra ny fiampangana sy famoahana.

Inona no atao hoe separator?

Toy ny manify manify na sosona ny fitaovana tsy conductive, separator miasa mba Misoroka ny anode (elektroda ratsy) sy ny katoda (elektroda tsara). shorting, satria ity sosona ity dia permeable amin'ny lithium ions fa tsy amin'ny elektronika. izany afaka miantoka ihany koa ny fikorianan'ny ions eo anelanelan'ny electrodes mandritra ny fiampangana ary famoahana. Noho izany, ny bateria dia afaka mihazona ny stable malefaka sy mihena ny mety hisian'ny hafanana be loatra, ny fandoroana na ny fipoahana.

Inona no atao hoe mpanangona ankehitriny?

Current collector dia natao hanangonana ny courant vokarin'ny ny electrodes ny bateria ary mitondra azy any amin'ny faritra ivelany, izany hoe zava-dehibe mba hiantohana ny fahombiazan'ny tsara indrindra sy ny faharetan'ny bateria. SY matetika izy io dia vita amin'ny lamba manify vita amin'ny alimo na varahina.

3. Ny tantaran'ny fivoaran'ny bateria Lithium Ion

Ny fikarohana momba ny bateria Li-ion azo rechargeable dia nanomboka tamin'ny taona 1960, iray amin'ireo Ny ohatra voalohany dia bateria CuF2/Li novolavolain'ny NASA tamin'ny 1965. Ary krizy solika namely an'izao tontolo izao tamin'ny taona 1970, nitodika tamin'ny fomba hafa ny mpikaroka loharanon-kery, ka ny fandrosoana izay namokatra ny endrika voalohany indrindra amin'ny Ny bateria Li-ion maoderina dia natao noho ny lanjany maivana sy ny angovo avo hakitroky ny lithium ion bateria. Nandritra izany fotoana izany, Stanley Whittingham avy any Exxon nahita fa azo ampidirina amin'ny fitaovana toy ny TiS2 to ny lithium ion mamorona bateria rechargeable 

Noho izany dia nanandrana nanao varotra ity bateria ity izy saingy tsy nahomby noho ny vidiny lafo sy ny fisian'ny lithium metaly ao amin'ny sela. Tamin'ny taona 1980 dia nisy fitaovana vaovao hita fa manome voly avo kokoa ary mihoatra lavitra noho izany miorina amin'ny rivotra, izay hampiasaina amin'ny bateria Li-ion ara-barotra voalohany, na dia tsy nahavaha samirery aza ny olana maharitra momba ny Namorona ny graphite lithium i Rachid Yazami tamin'io taona io ihany electrode (anode). Ary avy eo tamin'ny 1991, ny lithium-ion voalohany azo rechargeable eran-tany nanomboka niditra an-tsena ny bateria 

Tamin'ny taona 2000, ny fangatahana lithium-ion Nitombo ny bateria satria nanjary nalaza ny fitaovana elektronika azo entina, izay mitondra fiara Lithium ion bateria ho azo antoka kokoa sy mateza kokoa. Nisy fiara elektrika nampidirina tamin'ny taona 2010, izay namorona tsena vaovao ho an'ny bateria lithium-ion. ny fampandrosoana ny dingana famokarana vaovao sy ny fitaovana, toy ny silisiôma anodes ary ny electrolytes solid-state, dia nanohy nanatsara ny fampisehoana sy ny fiarovana ny bateria lithium-ion. Amin'izao fotoana izao, ny bateria lithium-ion dia nanjary tena ilaina amin'ny ny fiainantsika andavanandro, ka ny fikarohana sy ny fampandrosoana ny fitaovana vaovao sy Mitohy hatrany ny teknolojia hanatsarana ny fampandehanana, ny fahombiazany ary ny fiarovana ny ireo bateria ireo.

4. Ny karazana Lithium Ion Batterie

Ny bateria Lithium-ion dia tonga amin'ny endrika sy habe isan-karazany, fa tsy ny rehetra atao mitovy izy ireo. Amin'ny ankapobeny dia misy karazany dimy ny bateria lithium-ion.

l Lithium Cobalt Oxide

Ny bateria lithium cobalt oxide dia vita amin'ny lithium carbonate sy kobalta ary fantatra ihany koa amin'ny hoe lithium cobaltate na lithium-ion kobalta bateria. Izy ireo dia manana katoda oksizenina kobalta sy anode karbona graphite, ary ion lithium Mifindra avy amin'ny anode mankany amin'ny cathode mandritra ny fivoahana, miaraka amin'ny fikorianan'ny rivotra rehefa voaloa ny batterie. Raha ny fampiharana azy dia ampiasaina amin'ny portable fitaovana elektronika, fiara elektrika, ary rafitra fitahirizana angovo azo havaozina noho ny angovo manokana avo lenta, ny tahan'ny famotsorana tena ambany, ny fiasa avo lenta malefaka sy midadasika ny mari-pana isan-karazany.Fa tandremo ny fiarovana ny olana mifandraika amin'ny mety hisian'ny fitsoahana mafana sy ny tsy fandriam-pahalemana amin'ny avo maripana.

l Lithium Manganese Oxide

Lithium Manganese Oxide (LiMn2O4) dia akora cathode izay matetika ampiasaina amin'ny bateria lithium-ion. Ny teknolojia ho an'ity karazana bateria ity dia tamin'ny voalohany hita tamin'ny taona 1980, niaraka tamin'ny famoahana voalohany tao amin'ny Research Materials Bulletin tamin'ny 1983. Ny iray amin'ireo tombony amin'ny LiMn2O4 dia ny fananana thermaly tsara stabilité, midika izany fa tsy dia azo inoana loatra ny hiaina ny fandosirana mafana, izay dia azo antoka kokoa noho ny karazana bateria lithium-ion hafa. Ankoatra izany, dia misy manganese be dia be ary azo ampiasaina betsaka, izay mahatonga azy io ho safidy maharitra kokoa raha oharina amin'ny fitaovana cathode izay misy loharano voafetra toy ny kobalta. Vokatr'izany, hita matetika amin'ny fitaovana ara-pitsaboana sy fitaovana, fitaovana herinaratra, herinaratra môtô, ary fampiharana hafa. Na dia eo aza ny tombony, LiMn2O4 mahantra kokoa fitoniana bisikileta raha oharina amin'ny LiCoO2, izay midika fa mety mitaky bebe kokoa fanoloana matetika, ka mety tsy mety amin'ny fitahirizana angovo maharitra rafitra.

l Lithium Iron Phosphate (LFP)

Phosphate dia ampiasaina ho toy ny cathode amin'ny lithium vy phosphate bateria, matetika fantatra amin'ny anarana hoe li-phosphate bateria. Ny fanoherana ambany azy ireo dia nanatsara ny hafanana fitoniana sy fiarovana. Izy ireo koa dia malaza amin'ny faharetana sy ny tsingerin'ny fiainana lava, izay mahatonga azy ireo ho safidy mahomby indrindra amin'ny karazana lithium-ion hafa bateria. Noho izany, ireo bateria ireo dia matetika ampiasaina amin'ny bisikileta elektrika ary fampiharana hafa mitaky tsingerin'ny fiainana lava sy fiarovana avo lenta. Saingy ny tsy fahampian'izy io dia mahatonga azy io ho sarotra ny hivoatra haingana. Voalohany, raha oharina amin'ny karazana bateria lithium-ion hafa, lafo kokoa izy ireo satria mampiasa tsy fahita firy ary akora lafo vidy. Ankoatra izany, ny lithium vy phosphate bateria manana a ambany malefaka miasa, izay midika fa mety tsy mety amin'ny sasany fampiharana izay mitaky voltase ambony kokoa. Ny fotoana fiampangana lava kokoa dia mahatonga azy a fatiantoka amin'ny fampiharana izay mitaky recharge haingana.

l Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC)

Lithium Nickel manganese Cobalt Oxide bateria, matetika antsoina hoe NMC bateria, dia namboarina tamin'ny fitaovana isan-karazany izay manerana izao rehetra izao bateria lithium-ion. Cathode vita amin'ny fifangaroan'ny nikela, manganese ary misy kobalta. Ny hakitroky ny angovo avo, ny fahombiazan'ny bisikileta tsara, ary ny a ela velona no nahatonga azy ho safidy voalohany amin'ny fiara elektrika, fitehirizam-bokatra rafitra, ary fampiharana hafa mahomby, izay nanampy bebe kokoa amin'ny fitomboan'ny lazan'ny fiara elektrika sy ny rafitra angovo azo havaozina. ny mampitombo ny fahaiza-manao, electrolytes vaovao sy ny additives ampiasaina mba hahafahany fiampangana amin'ny 4.4V/cell ary ambony kokoa 

Misy fironana mankany amin'ny Li-ion mifangaro NMC hatramin'izay lafo vidy ny rafitra ary manome fampisehoana tsara. Nikela, manganese, ary kobalta dia akora telo mavitrika izay azo atambatra mora foana mba hifanaraka amin'ny sakany karazana rafitra fitahirizana fiara sy angovo (EES) izay mitaky bisikileta matetika. Avy amin'izany no ahitantsika fa mihamitombo ny fianakaviana NMC isan-karazany Na izany aza, ny voka-dratsiny amin'ny fandosiran'ny hafanana, ny loza ateraky ny afo ary ny tontolo iainana mety hanakana ny fivoarany bebe kokoa ny ahiahy.

l Lithium Titanate

Lithium titanate, fantatra matetika amin'ny anarana hoe li-titanate, dia karazana bateria manana a mitombo isa ny fampiasana. Noho ny nanotechnology ambony, dia afaka mameno haingana sy miala amin'ny fitazonana ny voltase stable, izay mahatonga azy io mety tsara ho an'ny fampiharana mahery vaika toy ny fiara elektrika, varotra ary rafitra fitahirizana angovo indostrialy, ary fitehirizana amin'ny haavon'ny grid 

Miaraka amin'ny azo antoka sy azo itokisana, ireo bateria ireo dia azo ampiasaina amin'ny tafika sy ny aerospace fampiharana, ary koa ny fitahirizana ny rivotra sy ny angovo azo avy amin'ny masoandro ary ny fananganana smart grids. Ankoatra izany, araka ny Battery Space, ireo bateria ireo dia mety ho ampiasaina amin'ny backups system-critical system. Na izany aza, ny lithium titanate Ny batteries dia lafo kokoa noho ny batteries lithium-ion mahazatra amin'ny dingana fanamboarana sarotra ilaina amin'ny famokarana azy ireo.

5. Ny fironana fampandrosoana ny Lithium Ion bateria

Nitombo ny fitomboan'ny fametrahana angovo azo havaozina manerantany famokarana angovo miato, mamorona grid tsy mifandanja. Izany dia nitarika a fitakiana bateria.raha mifantoka amin'ny famoahana karbônina aotra ary mila mihetsika lavitry ny solika fôsily, izany hoe saribao, mba hamokarana herinaratra haingana kokoa ny governemanta dia manentana ny fametrahana ny herin'ny masoandro sy ny rivotra. IRETO Ny fametrahana dia manolotra ny tenany amin'ny rafitra fitehirizana bateria izay mitahiry hery be loatra niteraka 

Noho izany, ny governemanta dia manentana ny bateria Li-ion Ny fametrahana dia mitondra ny fivoaran'ny bateria lithium ion ihany koa. Ohatra, ny haben'ny tsenan'ny NMC Lithium-Ion Batteries eran-tany dia antenaina hitombo amin'ny US $ tapitrisa tamin'ny 2022 ka hatramin'ny dolara amerikana tamin'ny 2029; antenaina hitombo amin'ny CAGR amin'ny% manomboka amin'ny 2023 ka hatramin'ny 2029. Ary ny fitomboan'ny filàna fampiharana mitaky mavesatra Ny entana dia vinavinaina hahatonga ny bateria lithium ion 3000-10000 ho haingana indrindra. fizarana mitombo mandritra ny vanim-potoana vinavina (2022-2030).

6. Ny fanadihadiana ny fampiasam-bola amin'ny Lithium Ion Batteries

Ny indostrian'ny tsenan'ny bateria lithium ion dia antenaina hitombo amin'ny $ 51.16 miliara amin'ny 2022 ka hatramin'ny 118,15 miliara dolara amin'ny taona 2030, mampiseho fitambarana isan-taona fitomboana 4.72% mandritra ny vanim-potoana vinavina (2022-2030), izay miankina amin'ny anton-javatra maromaro.

l Famakafakana ny mpampiasa farany

Ny fametrahana ny sehatry ny fampiasam-bola dia mpamily lehibe amin'ny fitahirizana angovo amin'ny bateria rafitra (BESS). Ity fizarana ity dia antenaina hitombo amin'ny $ 2.25 miliara amin'ny 2021 ka hatramin'ny 2021 $ 5.99 miliara tamin'ny taona 2030 amin'ny CAGR 11.5%. Ny bateria Li-ion dia mampiseho 34.4% ambony kokoa CAGR noho ny fitombon'izy ireo ambany. Fitehirizana angovo ho an'ny trano fonenana sy ara-barotra Ny fizarana dia faritra hafa manana tsenam-barotra lehibe amin'ny $ 5.51 miliara amin'ny 2030, tamin'ny 2021 dia 1.68 US dolara. Ny sehatry ny indostria dia manohy ny diany mankany etona karbônina aotra, miaraka amin'ireo orinasa manao toky aotra amin'ny roa manaraka am-polony taona. Lohalaharana amin'ny fampihenana ny orinasan-telecom sy data center etona karbônina miaraka amin'ny fifantohana bebe kokoa amin'ny angovo azo havaozina. rehetra izay hampiroborobo ny fampandrosoana haingana ny lithium ion bateria toy ny mitady fomba hiantohana ny backup azo antoka sy ny fandanjalanjana ny grid.

l Famakafakana karazana vokatra

Noho ny vidin'ny kobalta lafo, ny bateria tsy misy kobalta dia iray amin'ireo fironana fampandrosoana ny lithium-ion bateria. LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) avo lenta miaraka amin'ny hakitroky angovo teorika avo dia iray amin'ireo Co-maimaim-poana indrindra fitaovana cathode any aoriana. Fanampin'izany, ny vokatra andrana dia nanaporofo izany ny bisikileta sy ny C-tahan'ny fahombiazan'ny LNMO bateria dia hatsaraina amin'ny alalan'ny fampiasana ny semi-solid electrolyte. Izany dia azo aroso fa ny anionika COF dia afaka mitroka mafy ny Mn3+/Mn2+ sy Ni2+ amin'ny alalan'ny fifandraisana Coulomb, manakana ny fifindra-monina manimba azy ireo mankany amin'ny anode. Noho izany, ity asa ity mahasoa amin'ny varotra ny fitaovana cathode LNMO.

l Famakafakana isam-paritra

Azia-Pasifika no tsenan'ny bateria lithium-ion lehibe indrindra amin'ny alàlan'ny 2030, tarihin'ny kojakoja sy ny indostria. Hanatratra an’i Amerika Avaratra sy Eoropa manana tsena $7.07 lavitrisa amin'ny 2030, mitombo avy amin'ny $1.24 lavitrisa in 2021 amin'ny CAGR 21.3%. Amerika Avaratra sy Eoropa no ho lehibe indrindra manaraka tsena noho ny tanjon'izy ireo hanaisotra ny toekaren'izy ireo sy ny tambajotra amin'ny manaraka roapolo taona. LATAM dia hahita ny tahan'ny fitomboana avo indrindra amin'ny CAGR amin'ny 21.4% satria amin'ny habeny kely kokoa sy ambany.

7. Zavatra tokony hoheverina ho an'ny bateria Lithium Ion avo lenta

Rehefa mividy inverter masoandro optika, tsy ny vidiny sy ny kalitao ihany no tsy maintsy dinihina, dia tokony hotadidina lafin-javatra hafa koa.

l Ny hakitroky ny angovo

Ny hakitroky ny angovo dia ny habetsaky ny angovo voatahiry isaky ny volume. ambony Ny hakitroky ny angovo miaraka amin'ny lanjany sy ny habeny dia midadasika kokoa eo anelanelan'ny famandrihana tsingerina.

l Fiarovana

Ny fiarovana dia lafiny manan-danja iray hafa amin'ny bateria lithium-ion hatramin'ny fipoahana ary ny afo mety hitranga mandritra ny famandrihana na famoahana, noho izany dia ilaina ny mifidiana bateria manana rafitra fiarovana nohatsaraina, toy ny sensor maripana ary akora manakana.

l karazana

Ny iray amin'ireo fironana farany amin'ny indostrian'ny bateria lithium-ion dia ny fampandrosoana ny vatoaratra solid-state, izay manome tombontsoa isan-karazany toy ny ny hakitroky ny angovo ambony kokoa sy ny tsingerin'ny fiainana lava kokoa. Ohatra, ny fampiasana ny Ny bateria matanjaka amin'ny fiara elektrika dia hampitombo be ny isan'izy ireo fahaiza-manao sy fiarovana.

l tahan'ny famandrihana

Ny tahan'ny famandrihana dia miankina amin'ny hafainganam-pandehan'ny bateria azo antoka. Indraindray ny batterie dia mila fotoana be vao azo ampiasaina.

l androm-piainana

Tsy misy bateria mandeha mandritra ny androm-piainana manontolo fa manana daty lany daty. Jereo ny lany daty daty alohan'ny hanaovana ny fividianana. Ny bateria Lithium ion dia manana toetra lava kokoa fiainana noho ny simia fa samy hafa ny bateria tsirairay arakaraka ny ny karazana, ny fepetra ary ny fomba nanaovana azy. Ny bateria avo lenta dia azo atao maharitra ela kokoa satria vita amin'ny akora tsara ao anatiny.