Inicio > Noticias > Contenido
Introducción de la batería de ión de litio
- May 10, 2018 -

Batería de iones de litio: es una batería secundaria (batería recargable), que depende principalmente del movimiento de los iones de litio entre los electrodos positivo y negativo. Durante el proceso de carga y descarga, Li + se intercala y desentrelaza entre los dos electrodos: durante la carga, Li + se desentrelaza del electrodo positivo, y el electrodo negativo se encuentra en estado rico en litio a través del electrolito; lo opuesto ocurre durante la descarga.

(1) Electrodo positivo: el material activo es generalmente manganato de litio o cobalto de litio, material de óxido de níquel-cobalto-manganeso de litio y manganato de litio-níquel-cobalto (comúnmente conocido como ternario) o ternario + pequeña cantidad de manganato de litio es comúnmente utilizado para bicicletas eléctricas. El manganato de litio y el fosfato de hierro y litio se desvanecen gradualmente debido a su volumen, bajo rendimiento o alto costo. El fluido del electrodo de plomo usa una lámina de aluminio electrolítico que tiene un espesor de 10 a 20 μm.

(2) Separador: una película de polímero especialmente formada, la película tiene una estructura microporosa que permite el paso libre de iones de litio y los electrones no pueden pasar.

(3) Ánodo: el material activo es grafito, o carbón de grafito, y el colector de corriente conductiva usa una lámina de cobre electrolítico que tiene un espesor de 7-15 μm.

(4) Electrolito orgánico: un disolvente de carbonato en el que se disuelve hexafluorofosfato de litio, y se usa un electrolito tipo gel en el polímero.

(5) La caja de la batería - se divide en acero (cuadrado poco utilizado), carcasa de aluminio, carcasa de hierro niquelado (uso de batería cilíndrica), película de plástico de aluminio (embalaje flexible), etc., así como la tapa de la batería, pero también la batería positiva Terminal de derivación negativo.

图片1.png

Principio de funcionamiento de la batería de iones de litio

Las baterías de iones de litio usan un material de carbono como un electrodo negativo y un compuesto que contiene litio como un electrodo positivo. No hay litio metálico, y solo existen iones de litio. Esta es una batería de iones de litio. Una batería de iones de litio es un nombre genérico para una batería que utiliza un compuesto de intercalación de iones de litio como material de electrodo positivo. El proceso de carga y descarga de la batería de iones de litio es la inserción y eliminación de iones de litio. En el proceso de intercalación y desintercalación de iones de litio, se acompaña de la incrustación y desintercalación de electrones equivalentes con iones de litio (es habitual que el electrodo positivo esté representado por incrustación o desintercalación y el electrodo negativo se inserta o desenchufa). Durante el proceso de carga y descarga, los iones de litio se insertan / retiran / insertan dentro / fuera / insertan entre los electrodos positivo y negativo, y se los llama vívidamente "baterías de la mecedora".

Cuando la batería está cargada, se generan iones de litio en el electrodo positivo de la batería, y los iones de litio generados se mueven al electrodo negativo a través del electrolito. El carbono como electrodo negativo tiene una estructura estratificada y tiene muchos microporos. Los iones de litio que alcanzan el electrodo negativo están incrustados en los microporos de la capa de carbono. Cuantos más iones de litio estén incrustados, mayor será la capacidad de carga. De manera similar, cuando la batería se descarga (es decir, usamos la batería), los iones de litio incrustados en la capa de carbón del electrodo negativo escapan y vuelven al electrodo positivo. Cuantos más iones de litio vuelvan al electrodo positivo, mayor será la capacidad de descarga.

La corriente de carga general de la batería de litio se establece entre 0.2C y 1C, cuanto mayor sea la corriente, más rápida será la carga y mayor será el calor de la batería. Además, la carga de corriente excesiva no permite la capacidad total porque la reacción electroquímica dentro de la batería lleva tiempo. Al igual que cuando vierte cerveza, si la vierte demasiado rápido, obtendrá una burbuja y no estará lleno.

图片2.png 

                Ventajas de la batería de iones de litio

1) Alta tensión

El voltaje de funcionamiento de la batería de celda única es tan alto como 3.7-3.8V (3.2V para fosfato de hierro y litio), que es tres veces más que las baterías Ni-Cd y Ni-MH.

2) Más grande que la energía

La energía específica real que se puede alcanzar es de aproximadamente 555Wh / kg, es decir, el material puede alcanzar una capacidad específica de 150mAh / go más (3 - 4 veces Ni-Cd, 2 - 3 veces Ni-MH), que es cerca de su teoría. Alrededor del 88% del valor.

3) ciclo de vida largo

En general, puede alcanzar más de 500 veces, o incluso más de 1000 veces, el fosfato de hierro y litio puede alcanzar más de 2.000 veces. Para dispositivos de descarga de corriente pequeña, la duración de la batería duplicará la competitividad del dispositivo.

4) Buen rendimiento de seguridad

Sin contaminación, sin efecto memoria. Como batería de litio predecesora de Li-ion, debido a la fácil formación de dendrita metal litio cortocircuito, la reducción de sus áreas de aplicación: Li-ion no contiene cadmio, plomo, mercurio y otros elementos que contaminan el medio ambiente: algunos procesos sinterizados El mayor inconveniente de las baterías de Ni-Cd es el "efecto de memoria", que restringe severamente el uso de baterías, pero Li-ion no tiene este problema en absoluto.

5) Pequeña autodescarga

La tasa de autodescarga de Li-ion cargado a temperatura ambiente después de 1 mes de almacenamiento es de aproximadamente 2%, que es mucho menor que 25-30% de Ni-Cd y 30-35% de Ni-MH.

6) carga rápida

La carga de 1C puede alcanzar el 80% de la capacidad nominal durante 30 minutos, y la batería de hierro y fósforo puede alcanzar el 90% de la capacidad nominal durante 10 minutos.

7) temperatura de trabajo

La temperatura de funcionamiento es -25 ~ 45 ° C. Con la mejora del electrolito y del electrodo positivo, se espera que se amplíe a -40 ~ 70 ° C.

图片3.png 

Desventajas de la batería de iones de litio

Envejecimiento

A diferencia de otras baterías recargables, la capacidad de las baterías de iones de litio se degradará lentamente, dependiendo de la cantidad de usos, pero también de la temperatura. Este fenómeno de disminución puede expresarse en términos de capacidad reducida, o puede expresarse en términos de resistencia interna incrementada.

Índice de recuperación

Alrededor del 1% de los productos nuevos de la fábrica deben reciclarse por varias razones.

No tolera el sobreprecio

Cuando se sobrecargan, los iones de litio excesivamente incrustados se fijan permanentemente en la red cristalina y no se pueden liberar, lo que da como resultado una vida de batería corta.

Intolerancia

Durante la sobredescarga, los iones de litio excesivos se desorben del electrodo, lo que puede provocar el colapso de la red y acortar la vida útil.

图片4.png

 

Batería de metal de litio

Las baterías de litio son un tipo de baterías de almacenamiento de energía que usan metal litio como electrodo. Su energía específica es muy alta. Se dividieron en baterías desechables y baterías de litio recargables en los primeros días. Sin embargo, después de que ocurrieron accidentes en baterías de litio recargables, raramente se ven en el mercado civil. Batería de litio recargable Las baterías recargables de iones de litio realmente utilizan la diferencia en la concentración de iones de litio para el almacenamiento y la descarga de energía, y no hay metal de litio en la batería.

Baterías de metal de litio con el mismo principio que las baterías secas ordinarias, es el uso de metal de litio como un electrodo, a través de la corrosión del metal de litio o llamado oxidación para generar electricidad, sin residuos, no se puede cargar.

Diferencia entre la batería de metal de litio y la batería de iones de litio

La principal diferencia es que la batería de metal de litio es una batería desechable, y la batería de iones de litio es una batería recargable. La batería de metal de litio es la misma que el principio de la batería seca común. Utiliza metal litio como electrodo y genera electricidad por la corrosión u oxidación del metal litio. Cuando se agota, se desperdicia y no se puede cargar; La batería de iones de litio generalmente está hecha de cobaltate de litio como electrodo positivo. El carbono se usa como un electrodo negativo, un electrolito se llena en el medio para formar un canal libre de iones y un separador se usa para separar los electrodos positivo y negativo del cortocircuito. Al cargar, los iones de litio que se filtran del óxido de cobalto de litio debido al campo eléctrico, pasan libremente a través de los poros en el separador en el electrohidráulico, y alcanzan el electrodo negativo para reaccionar con el carbono para formar carburo de litio; por el contrario, el proceso de descarga devuelve el ion de litio al electrodo positivo. Proceso de carga y descarga de la batería de iones de litio.

 


Related Products