Лити батерейны эрчим хүчний нягтыг хэрхэн нэмэгдүүлэх вэ?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Mea Hoolako Uku Uku

Эрчим хүчний нягтрал гэж юу вэ? Эрчим хүчний нягтрал гэдэг нь тодорхой орон зайд эрчим хүч хуримтлуулах эрчим хүчний хэмжээ эсвэл массын материалын нэгжээр илэрхийлэгддэг. Батерейны эрчим хүчний нягтрал нь батерейны дундаж нэгж эзэлхүүн буюу массаас ялгарах цахилгаан эрчим хүч юм. Батерейны эрчим хүчний нягтралыг ерөнхийдөө эрчим хүчний нягт ба эзэлхүүний эрчим хүчний нягт гэсэн хоёр хэмжигдэхүүнд хуваадаг.

Батерейны жингийн эрчим хүчний нягтрал = зайны багтаамж ¡Á цэнэглэх тавцан / жин, үндсэн нэгж нь WH / кг (ватт / кг) зайны эзэлхүүн эрчим хүчний нягтрал = батерейны багтаамж ¡Á цэнэглэх платформ / эзэлхүүн, үндсэн нэгж нь WH / L (ватт / литр) Батерейны эрчим хүчний нягтрал их байх тусам нэгж эзэлхүүнд хуримтлагдсан хүч эсвэл жинд хуримтлагдсан жин. Мономер энергийн нягтрал гэж юу вэ? Зайны эрчим хүчний нягтрал нь ихэвчлэн хоёр өөр ойлголтыг заадаг бөгөөд нэг нь мономер батерейны эрчим хүчний нягтрал, нэг нь батерейны системийн эрчим хүчний нягтрал юм. Батерей нь батерейны системийн хамгийн бага нэгж юм.

М эсүүд нь модуль, n-модуль нь батерейг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь тээврийн хэрэгслийн цахилгаан батерейны үндсэн бүтэц юм. Мономер батерейны энергийн нягтрал нь нэрнээс нь харахад нэг эсийн түвшний эрчим хүчний нягт юм. "Хятадын үйлдвэрлэл 2025" -ын дагуу цахилгаан батерейны хөгжлийн төлөвлөгөөг тодруулсан: 2020 он, зайны эрчим хүчний нягтрал 300Wh / кг хүрсэн; 2025 онд батерейны эрчим хүчний нягтрал 400Wh / кг хүрсэн; 2030 онд батерейны эрчим хүчний нягтрал 500Wh / кг хүрэв.

Энд энэ нь нэг эсийн түвшний энергийн нягтрал юм. Системийн эрчим хүчний нягтрал гэж юу вэ? Системийн эрчим хүчний нягтрал нь мономерын хослол дууссаны дараа бүх батерейны системийн жин буюу эзэлхүүнийг хэлнэ. Учир нь батерейны системд зайны удирдлагын систем, дулааны удирдлагын систем, өндөр ба нам даралтын хэлхээ гэх мэт орно.

, зайны системийн эрчим хүчний нягтрал нь батарейн системийн нэг эрчим хүчний нягтаас бага байна. Системийн эрчим хүчний нягтрал = зайны системийн хүч / батерейны системийн жин ЭСВЭЛ зайны системийн хэмжээ Литиум батерейны эрчим хүчний нягтралд юу хязгаарлагддаг вэ? Батерейны ард байгаа химийн систем нь зугтаж чадахгүй байх гол шалтгаан юм. Ерөнхийдөө лити батерейны дөрвөн хэсэг нь маш чухал: эерэг, сөрөг электрод, электролит, диафрагм.

Эерэг ба сөрөг нь химийн урвал явагдах газар бөгөөд энэ нь хоёр дахь импульстэй тэнцэх бөгөөд чухал байрлалыг харж болно. Гурвалсан литийн батерейны системийн эрчим хүчний нягтрал нь литийн төмрийн фосфат дээр суурилсан батерейны системээс өндөр гэдгийг бид бүгд мэднэ. Яагаад энэ вэ? Одоо байгаа лити-ион батерейны сөрөг электродын материал нь голчлон бал чулуу, онолын грамм бал чулуу 372 мАч / г байна.

Эерэг электродын материал лити төмрийн фосфатын онолын грамм нь ердөө 160mAh / g байхад гурван хэмжээст материал никель-кобальт манганы (NCM) ойролцоогоор 200mAh / г байна. Модон торхны онолын дагуу усны өндөр ба бага түвшин нь модон баррель дахь хамгийн богино хугацааг тодорхойлдог бөгөөд лити-ион батерейны энергийн нягтын доод хязгаар нь эерэг материалын материалаас хамаардаг. Лити төмрийн фосфатын хүчдэлийн платформ нь 3.

2V. Гурвалсан энэ үзүүлэлт нь 3.7V, хоёр фазын харьцуулалт, эрчим хүчний нягтрал өндөр байна.

: 16% зөрүү. Мэдээжийн хэрэг, химийн системээс гадна нягт нягтрал, тугалган цаасны зузаан зэрэг үйлдвэрлэлийн процессын түвшин нь эрчим хүчний нягтралд нөлөөлж болно. Ерөнхийдөө авсаархан нягтрал их байх тусам зайны багтаамж хязгаарлагдмал орон зайд өндөр байдаг тул үндсэн материалын нягтрал нь батерейны эрчим хүчний нягтын жишиг үзүүлэлтүүдийн нэг юм.

"Их Гуода II" цувралын дөрөв дэх ангид Ningde Times 6 микрон зэс тугалган цаасыг дэвшилтэт процессын түвшинг ашиглан эрчим хүчний нягтралыг сайжруулсан. Хэрэв та үүнийг байнга уншиж чаддаг бол би эндээс уншиж байсан. Баяр хүргэе, батерейны талаарх таны ойлголт нэг түвшинд байна.

Эрчим хүчний нягтралыг хэрхэн сайжруулах вэ? Шинэ материалын системийг нэвтрүүлэх, литийн зайны бүтцийг сайжруулах, үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг сайжруулах нь судалгаа, хөгжлийн инженерүүдийн "урт ханцуйтай сайн бүжиг" -ийн гурван үе шат юм. Доор бид мономер ба системээс хоёр хэмжигдэхүүнийг тайлбарлах болно. - Нэг энергийн нягтрал, гол төлөв химийн системийн нээлтэд тулгуурладаг 1.

Зайны хэмжээг нэмэгдүүлэх нь батерейны үйлдвэрлэгчид анхны зайны хэмжээг нэмэгдүүлэх замаар эрчим хүчний өргөтгөлийн үр дүнд хүрч чадна. Бидний хамгийн танил жишээ бол: Panasonic 18650 батерейг ашиглахад тэргүүлээрэй, Tutla шинэ 21700 батерейг солих болно. Гэхдээ зай нь "ололт" эсвэл "урт" зүгээр л стандарт биш, харин.

Сорох ёроол нь зайны нэгжийг бүрдүүлдэг эерэг ба сөрөг материал, электролитийн шингэний бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс эрчим хүчний нягтралыг сайжруулах гол техник юм. 2. Өмнө нь химийн системийн өөрчлөлт нь батерейны энергийн нягтрал нь батерейны эерэг ба сөрөг хүчин зүйлээс хамаардаг гэж дурдсан байдаг.

Одоогийн сөрөг материалын энергийн нягтрал нь эерэг электродоос хамаагүй их байдаг тул энергийн нягтралыг нэмэгдүүлэхэд эерэг материалын материалыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Өндөр никель эерэг электродын гурван гишүүнтэй материал нь никель-кобальт-оксидын том гэр бүлд холбогдсон бөгөөд бид никель, кобальт, манганы харьцааг өөрчлөх замаар батерейны гүйцэтгэлийг өөрчилж чадна. Силикон нүүрстөрөгчийн сөрөг электродын цахиурын суурь материалын харьцаа хүчин чадал нь 4200 мАч / г хүрч чаддаг бөгөөд энэ нь графит сөрөг 372 мАч / г-аас хамаагүй өндөр байдаг тул бал чулууны сөрөг электродын хүчтэй орлуулагч юм.

Одоогийн байдлаар зайны эрчим хүчний нягтралыг цахиурын нүүрстөрөгчийн нийлмэл материалаар үйлдвэрлэлийн эрчим хүчний нягтралыг сайжруулахад ашиглаж байна. Tesla 3 нь цахиурын нүүрстөрөгчийн сөрөг электродыг ашигладаг. Ирээдүйд, хэрэв та цааш нь зуун фут хүсэж байгаа бол - мономер эсийн 350WH / кг хаалгыг эвдэж, салбарын үе тэнгийнхэн лити металл сөрөг туйл зайны системд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй байж болох юм, гэхдээ энэ нь бас бүхэл бүтэн батерейны үйлдвэрлэлийн үйл явц гэсэн үг юм.

Үүсгэх, боловсронгуй болгох. Үүнийг гурван юанийн хэд хэдэн ердийн материалаас харж болно, никель улам бүр нэмэгдэж, кобальтын эзлэх хувь буурч байна. Никелийн агууламж өндөр байх тусам батерейны багтаамж өндөр байна гэсэн үг.

Түүнчлэн кобальтын нөөц хомс байгаа тул никелийн харьцааг сайжруулах, кобальтын хэрэглээг багасгах. 3, системийн эрчим хүчний нягтрал: Батерейны багцын үр ашгийн батерейны бүлгийн туршилт нь батерейны мономер батерей болон модулийг "бүслэх" хүчин чадал бөгөөд аюулгүй байдлыг хангах шаардлагатай. Инч зай бүрийг нэмэгдүүлэх.

Зайны багцыг "турах" нь үндсэндээ дараах аргуудтай байдаг. Гадна талын хэмжээсээс зохион байгуулалтыг оновчтой болгох, систем доторх зохицуулалтыг оновчтой болгох, ингэснээр батерейны дотоод хэсгүүд нь илүү авсаархан, үр ашигтай байдаг. Топологийн оновчлол Бид хатуу байдал, бүтцийн найдвартай байдлыг хангахын тулд загварчлалын тооцоогоор жин хасах загварт хүрдэг.

Энэхүү технологиор дамжуулан топологийн оновчлол ба морфологийн оновчлол нь батерейны гэрлийн хэмжээг тодорхойлоход тусална. Муу зүйл Бид бага нягтралтай материалыг сонгож болно, тухайлбал батерей нь ердийн металл хуудаснаас 35% элэгдэх боломжтой нийлмэл бүрээс болж аажмаар өөрчлөгдсөн. Зайны хайрцагны доорх хайрцагны хариуд энэ нь уламжлалт хуудас металлын уусмалаас хөнгөн цагаан профиль болгон аажмаар өөрчлөгдсөн бөгөөд жин нь 40% орчим бөгөөд хөнгөн жинтэй нөлөө нь илт харагдаж байна.

Тээврийн хэрэгслийн нэгдмэл дизайны бүхэл бүтэн тээврийн хэрэгслийн нэгдмэл дизайн, тээврийн хэрэгслийн бүх бүтэц, тээврийн хэрэгслийн бүтцийн дизайн, хуваалцах, хамтарсан бүтцийн хэсгүүд, тухайлбал, мөргөлдөхөөс хамгаалах дизайн, хамгийн хөнгөн жинтэй батерей нь маш олон талын бүтээгдэхүүн юм, та зарим нэгийг сайжруулах хэрэгтэй Гүйцэтгэлийн нэг тал нь бусад гүйцэтгэлийг золиосолж магадгүй, энэ нь батерейны дизайны судалгаа, хөгжлийн талаархи ойлголт юм. Цахилгаан батерей нь автомашинд зориулагдсан тул эрчим хүчний нягтрал нь батерейны чанарыг хэмжих цорын ганц хэмжүүр биш юм.