Představení lithiové baterie pro elektrokola

Krátké představení lithiových baterií typy

Lithium-iontové baterie lze rozdělit do dvou kategorií: tekuté lithium-iontové baterie (LIB) a polymerové lithium-iontové baterie (zkráceně LIP).Polymerní lithium-iontové baterie lze rozdělit na lithium-iontové baterie s pevným polymerovým elektrolytem, ​​lithium-iontové baterie s gelovým polymerovým elektrolytem a lithium-iontové baterie vyrobené z polymerních katodových materiálů;Podle katodových materiálů se dělí na kobaltát lithný, manganát lithný, nikelát lithný, ternární materiály, fosforečnan lithný atd. Většina mobilních napájecích zdrojů je vyrobena z manganistanu lithného.Stejně jako naše obvyklé baterie pro mobilní telefony jsou mnohé z nich vyrobeny z manganistanu lithného a kobaltátu lithného.

V současnosti jsou hlavními materiály na trhu s elektrickými vozidly ternární lithiové baterie (lithium-nikl-kobaltmanganát (nichomn) O2), manganát lithný (LiMn2O4) a fosforečnan lithný (LiFePO4).V současnosti jsou nejslibnějšími anodovými materiály používanými ve výkonových lithium-iontových bateriích především modifikovaný manganát lithný (LiMn2O4), fosforečnan lithný (LiFePO4) a lithium-nikl-kobaltmanganát (Li (Ni, Co, Co, Li) Ternární li-polymer z ternární lithiová baterie je lithiová baterie, jejíž kladným elektrodovým materiálem je lithium nikl-kobaltmanganát (Li(NiCoMn)O2). Prekurzorový produkt ternárního kompozitního materiálu kladné elektrody využívá jako suroviny sůl niklu, sůl kobaltu a sůl manganu a poměr mezi nimi. nikl kobalt mangan v něm lze upravit podle skutečných potřeb Ve srovnání s lithiovou kobaltátovou baterií má baterie s ternárním materiálem jako kladnou elektrodou vyšší bezpečnost, vyváženou kapacitu a bezpečnost a lepší cyklus než normální kobaltát lithný. z technických důvodů bylo jeho jmenovité napětí pouze 3,5-3,6V, což omezovalo jeho rozsah použití, ale až dosud, s neustálým zlepšováním vzorce a dokonalé struktury, dosáhlo jmenovité napětí baterie 3,7V a její kapacita. dosáhla nebo překročila úroveň lithium-kobaltoxidové baterie.SANYO, PANASONIC, SONY, LG a SAMSUNG, pět hlavních světových značek baterií, představilo ternární baterie.Značný počet řad baterií notebooků nahradil předchozí lithium-kobaltátové baterie ternárními bateriemi.Pokud jde o sloupcové baterie SANYO a SAMSUNG, výroba kobaltátových kobaltátových baterií byla zcela ukončena a přešla na ternární baterie.V současnosti většina malých vysokorychlostních baterií doma i v zahraničí používá ternární katodové materiály.Lithium-manganátová baterie je baterie, jejíž kladná elektroda je vyrobena z manganistanu lithného.Jmenovité napětí lithium-manganátové baterie je 2,5~4,2 V. Lithium-manganátová baterie je široce používána pro svou nízkou cenu a dobrou bezpečnost. 

lithium-manganátová baterie má jmenovité napětí 3,7 V, vnitřní odpor hotového výrobku je ≤ 200 mω a velikost výrobku je max19,2 * 56,5 * 69,5 mm.

Katodový materiál s nízkou cenou, dobrou bezpečností a nízkými teplotami, ale jeho materiál samotný je nestabilní a snadno se rozkládá za vzniku plynu, takže se většinou používá při míchání s jinými materiály, aby se snížily náklady na baterie.Jeho životnost se však rychle snižuje, je náchylný k vyboulení, jeho výkon při vysokých teplotách je špatný a jeho životnost je relativně krátká.Používá se především pro velké a střední baterie a napájecí baterie a jeho jmenovité napětí je 3,7V.Častými problémy, jako jsou vyboulené baterie a plynatost, je odtok elektrolytu.

Úplný název lithium-železo-fosfátové baterie je lithium-železo-fosfátová lithium-iontová baterie, která je příliš dlouhá.Vzhledem k tomu, že jeho výkon je vhodný zejména pro energetické aplikace, je k jeho názvu přidáno slovo 'power', konkrétně lithium-železofosfátová napájecí baterie.Někteří lidé tomu také říkají 'lithiová železná (LiFe) napájecí baterie'.

Vysoce účinný výstup: standardní výboj je 2 ~ 5 C, kontinuální vysokoproudový výboj může dosáhnout 10 C a okamžitý pulzní výboj (10S) může dosáhnout 2 až 5 C;

Dobrý výkon při vysoké teplotě: vnitřní teplota je až 95 ℃, když je vnější teplota 65 ℃, a teplota může dosáhnout 160 ℃, když je baterie vybitá, takže struktura baterie je bezpečná a neporušená;

I když je vnitřek nebo vnější strana baterie poškozena, baterie nehoří, neexploduje a má nejlepší bezpečnost;

Vynikající životnost cyklu, po 500 cyklech je jeho vybíjecí kapacita stále větší než 95%;Životnost baterie by měla být 800 až 2 000krát.

Nadměrné vybití na nulu voltů není poškozeno;

Lze rychle nabíjet;

Nízké náklady;

Lithium-železofosfátová baterie stejné velikosti a kapacity je 1/3 baterie olověné a 1/3 baterie olověné.

Nedochází k žádnému znečištění životního prostředí.Baterie neobsahuje žádné těžké kovy a vzácné kovy (Ni-MH baterie potřebují vzácné kovy), je netoxická (prošla certifikací SGS), je bez znečištění, odpovídá evropským předpisům ROHS a je absolutně ekologickou baterií.V olověných bateriích je však velké množství olova, které stále způsobí druhotné znečištění životního prostředí, pokud není po vyřazení správně zlikvidováno, zatímco materiály s fosforečnanem lithným nemají při výrobě a používání žádné znečištění.

Srovnání ternární lithiové baterie a lithium-železofosfátové baterie

Za použití stejné struktury baterie byly pro výrobu baterií vybrány ternární materiály a materiály s fosforečnanem lithným a testy vybíjení, nabíjení a cyklování byly prováděny za různých podmínek.Ternární materiály mají výhody v rychlosti nabíjení, rychlosti vybíjení a vybíjení při různých teplotách, zatímco materiály na bázi fosforečnanu lithného mají lepší cyklický výkon a stále si mohou udržet více než 80 % původní kapacity po 5 000 cyklech při 1 C. Lithium železo fosfátová baterie je také lepší než ternární materiály v bezpečnosti.

Například, konvenčně je jeden článek ternární lithiové baterie 800krát a životnost skupinové baterie je 400-500krát;Dobrý výkon při nízkých teplotách.Životnost cyklu lithiové baterie je 2000krát a životnost skupinové baterie je 800-1000krát;Lithiové železné baterie jsou k dispozici v 18650 válcích (válcové a o něco větší než ternární lithiové baterie) a také v měkkých obalech.

Nevýhody lithium-železo-fosfátové baterie: Hustota poklepání kladné elektrody lithium-železo-fosfátové baterie je malá a hustota je obecně asi 0,8 až 1,3.Velký objem.

 Špatná vodivost, pomalá rychlost difúze lithných iontů a nízká skutečná specifická kapacita při nabíjení a vybíjení ve vysokých časech.Nízkoteplotní výkon lithium-železofosfátové baterie je špatný.(ve zvláště chladném prostředí, jako je zima v Evropě, nemůže být elektřina uvolněna při teplotách nad -10 ℃).

Skladování a údržba lithiových baterií

Je lepší vybít lithiovou baterii částečně namísto úplného vybití a snažte se vyhnout častému úplnému vybití.Nejlepší je odpojit baterii ihned po jejím úplném nabití.

Rychlost stárnutí lithiové baterie je určena teplotou a stavem nabití.Následující tabulka ilustruje snížení kapacity baterie u dvou parametrů.

Teplotní nabití 40 % nabití 100 %

       0°C                              98% kapacita po jednom roce 94% kapacita po jednom roce 

      25°C                             96% kapacita po jednom roce 80% kapacita po jednom roce             

      40°C                             85% kapacita po jednom roce 65% kapacita po jednom roce  

      60°C 75% kapacita po jednom roce 60% kapacita po třech měsících

Údržba: ternární lithiová baterie je příliš vybitá a baterie je také poškozena, když je napětí příliš nízké.Doporučuje se udržovat každé tři měsíce.Pokud je to možné, zkuste baterii nabít na 40 % a uchovávejte ji na chladném místě.Tímto způsobem může vlastní ochranný obvod baterie fungovat během dlouhé doby skladování.Pokud je baterie po úplném nabití vystavena vysoké teplotě, dojde k jejímu velkému poškození.

Skladování: Krátkodobé skladování: Baterii skladujte na suchém nekorozivním plynovém místě s teplotou a vlhkostí mezi -20 C a 35 C 65 20 %.Pokud je teplota a vlhkost vyšší nebo nižší než tato teplota a vlhkost, kovové části baterie zreziví nebo baterie vyteče. 

Dlouhodobé skladování: Jelikož dlouhodobé skladování urychlí samovybíjení a pasivaci aktivních látek baterie, měla by být okolní teplota a vlhkost mezi 10 C a 30 C 65 20 %.Zároveň, aby se snížil negativní dopad samovybíjení a pasivace účinných látek způsobený dlouhodobým skladováním (např. více než jeden rok), je třeba baterii jednou za tři měsíce nabít a vybít, aby se obnovila její originální představení.

Životnost: Za normálních okolností je nejlepší provozní teplota lithiové baterie 20 ~ 25 ℃, takže za podmínek spodní teploty se životnost lithiové baterie zkrátí na polovinu.Pokud je normální životnost 500 cyklů, spodní teplota může být nižší než 300krát.Pokud teplota překročí -20℃, ternární baterie se nemusí vůbec používat.Pokud teplota překročí -10℃, kapacita lithiové železné baterie se neuvolní.