Breve introducción de de baterías de litio Tipos
Las baterías de iones de litio se pueden dividir en dos categorías: baterías líquidas de iones de litio (LIB) y baterías de iones de litio de polímero (labio para abreviar). Las baterías de iones de litio de polímero se pueden dividir en baterías de iones de litio electrolíticos de polímero sólido, baterías de iones de litio electrolíticos de polímero en gel y baterías de iones de litio hechas de materiales de cátodo de polímero; Según los materiales del cátodo, se divide en litio cobalte, manganato de litio, níquelato de litio, materiales ternarios, fosfato de hierro de litio, etc. La mayoría de los suministros móviles están hechos de manganato de litio. Al igual que nuestras baterías habituales de teléfonos móviles, muchas de ellas están hechas de manganato de litio y cobalto de litio.
En la actualidad, los materiales convencionales en el mercado de vehículos eléctricos son baterías de litio ternarias (manganato de litio con níquel (Nichomn) O2), manganato de litio (LIMN2O4) y fosfato de hierro de litio (Lifepo4). At present, the most promising anode materials used in power lithium ion batteries are mainly modified lithium manganate (LiMn2O4), lithium iron phosphate (LiFePO4) and lithium nickel cobalt manganate (Li (Ni, Co, Co, Li) Ternary li-polymer of ternary lithium battery is a lithium battery whose positive electrode material is lithium nickel cobalt manganate (Li (Nicomn) O2). Razones, su voltaje nominal fue de solo 3.5-3.6V, lo que limitó su rango de aplicación. Sanyo, Panasonic, Sony, LG y Samsung, las cinco marcas de baterías principales del mundo, han introducido baterías ternarias. Un número considerable de líneas de baterías de cuaderno ha reemplazado las baterías de cobalto de litio anteriores con baterías ternarias. En términos de baterías de columna Sanyo y Samsung, la producción de baterías de litio cobaltato se ha suspendido por completo y ha convertido en baterías ternarias. En la actualidad, la mayoría de las pequeñas baterías de alta velocidad en el hogar y en el extranjero utilizan materiales de cátodo ternario. La batería de manganato de litio es una batería cuyo electrodo positivo está hecho de manganato de litio. El voltaje nominal de la batería de manganato de litio es de 2.5 ~ 4.2V V. La batería de manganato de litio se usa ampliamente por su bajo costo y buena seguridad.
La batería de manganato de litio tiene un voltaje nominal de 3.7V, la resistencia interna del producto terminado es ≤ 200MΩ y el tamaño del producto es MAX19.2 * 56.5 * 69.5 mm.
El material del cátodo con bajo costo, buena seguridad y rendimiento de baja temperatura, pero su material en sí es inestable y fácil de descomponer para generar gas, por lo que se usa principalmente en mezclar con otros materiales para reducir el costo de las baterías. Sin embargo, su vida en el ciclo decae rápidamente, es propenso a bulven, su alto rendimiento de la temperatura es deficiente y su vida es relativamente corta. Se utiliza principalmente para baterías grandes y medianas y baterías eléctricas, y su voltaje nominal es de 3.7V. Los problemas comunes, como las baterías abultadas y la flatulencia, son la salida del electrolito.
El nombre completo de la batería de fosfato de hierro de litio es la batería de iones de litio de fosfato de hierro de litio, que es demasiado largo. Debido a que su rendimiento es especialmente adecuado para la aplicación de potencia, la palabra 'potencia ' se agrega a su nombre, a saber, la batería de potencia de fosfato de hierro de litio. Algunas personas también lo llaman 'Lithium Iron (Life) Battery '.
Salida de alta eficiencia: la descarga estándar es de 2 ~ 5 ° C, la descarga continua de alta corriente puede alcanzar 10 ° C, y la descarga de pulso instantánea (10s) puede alcanzar 2 ～ 5c;
Buen rendimiento a alta temperatura: la temperatura interna es tan alta como 95 ℃ cuando la temperatura externa es de 65 ℃, y la temperatura puede alcanzar 160 ℃ cuando la batería se descarga, por lo que la estructura de la batería está segura e intacta;
Incluso si el interior o fuera de la batería está dañada, la batería no se quema, no explota y tiene la mejor seguridad;
Excelente ciclo de vida, después de 500 ciclos, su capacidad de descarga aún es mayor al 95%; La vida útil del ciclo de la batería debe ser 800 ~ 2000 veces.
El exceso de descarga a los voltios cero no está dañado;
Se puede cargar rápidamente;
Bajo costo;
La batería de fosfato de hierro de litio con el mismo tamaño y capacidad es 1/3 de la de la batería de plomo-ácido y 1/3 de la de la batería de plomo-ácido.
No hay contaminación para el medio ambiente. La batería no contiene metales pesados y metales raros (las baterías Ni-MH necesitan metales raros), no es tóxico (la certificación SGS aprobada), no tiene contaminación, se ajusta a las regulaciones europeas de ROHS y es una batería verde absoluta. Sin embargo, hay una gran cantidad de plomo en las baterías de plomo-ácido, lo que aún causará contaminación secundaria al medio ambiente si no se elimina adecuadamente después de ser descartado, mientras que los materiales de fosfato de hierro de litio no tienen contaminación durante la producción y el uso.
Comparación de batería de litio ternario y batería de fosfato de hierro de litio
Usando la misma estructura de batería, se seleccionaron materiales ternarios y materiales de fosfato de hierro de litio para hacer baterías, y las pruebas de descarga, carga y ciclismo se llevaron a cabo en diferentes condiciones. Los materiales ternarios tienen ventajas en la tasa de carga, la tasa de descarga y el rendimiento de descarga a diferentes temperaturas, mientras que los materiales de fosfato de hierro de litio tienen un mejor rendimiento del ciclo, y aún pueden mantener más del 80% de la capacidad inicial después de 5 000 ciclos en 1 c. La batería de fosfato de hierro de litio también es superior a los materiales ternarios en seguridad.
Por ejemplo, convencionalmente, la celda única de la batería de litio ternario es de 800 veces, y la vida útil del ciclo de la batería del grupo es 400-500 veces; Buen rendimiento de baja temperatura. La vida útil del ciclo de la celda de batería de hierro de litio es 2000 veces, y la vida útil del ciclo de la batería del grupo es 800-1000 veces; Las baterías de hierro de litio están disponibles en 18650 cilindros (cilíndricos y ligeramente más grandes que las baterías de litio ternario), y también en paquetes blandos.
Desventajas de la batería de fosfato de hierro de litio: la densidad del grifo del electrodo positivo de la batería de fosfato de hierro de litio es pequeña, y la densidad generalmente es de aproximadamente 0.8 a 1.3. Gran volumen.
Mala conductividad, tasa de difusión lenta de iones de litio y baja capacidad específica real al cargar y descargar en tiempos altos. El rendimiento de baja temperatura de la batería de fosfato de hierro de litio es deficiente. (En un ambiente particularmente frío, como el frío en invierno en Europa, la electricidad no se puede liberar a temperaturas superiores a 10 ℃).
Almacenamiento y mantenimiento de baterías de litio
Es mejor descargar la batería de litio parcialmente en lugar de completamente, e intentar evitar una descarga completa frecuente. Es mejor desenchufar la batería inmediatamente después de cargar por completo.
La tasa de envejecimiento de la batería de litio se determina por la temperatura y el estado de carga. La siguiente tabla ilustra la reducción de la capacidad de la batería bajo dos parámetros.
Carga de temperatura 40% CARGA 100%
0° C 98% Capacidad Después de un año 94% de capacidad después de un año
25 ° C 96% Capacidad Después de un año 80% de capacidad después de un año
40 ° C 85% Capacidad Después de un año 65% de capacidad después de un año
60 ° C 75% Capacidad Después de un año 60% de capacidad después de tres meses
Mantenimiento: la batería de litio ternario está demasiado descargada y la batería también está dañada cuando el voltaje es demasiado bajo. Se recomienda mantenerlo cada tres meses. Si es posible, intente cargar la batería al 40% y mantenerla en un lugar fresco. De esta manera, el propio circuito de protección de la batería puede funcionar dentro de un largo período de almacenamiento. Si la batería se coloca a alta temperatura después de ser completamente cargada, causará un gran daño a la batería.
Almacenamiento: Almacenamiento a corto plazo: almacene la batería en un lugar de gas seco y no corrosivo con una temperatura y humedad entre 20 C y 35 C 65 20%. Si la temperatura y la humedad son más altas o más bajas que esta temperatura y humedad, las partes metálicas de la batería se oxidarán o la batería se filtrará.
Almacenamiento a largo plazo: como el almacenamiento a largo plazo acelerará la autolargo y la pasivación de las sustancias activas de la batería, la temperatura ambiente y la humedad deben estar entre 10 ° C y 30 C 65 20%. Al mismo tiempo, para reducir el impacto negativo de la autolargo y la pasivación de las sustancias activas causadas por el almacenamiento a largo plazo (como más de un año), la batería debe cargarse y descargarse una vez cada tres meses para restaurar su rendimiento original.
Vida: En circunstancias normales, la mejor temperatura de servicio de la batería de litio es de 20 ~ 25 ℃, por lo que bajo la condición de la temperatura del fondo, la vida útil de la batería de litio se reducirá a la mitad. Si la vida normal es de 500 ciclos, la temperatura inferior solo puede ser inferior a 300 veces. Si la temperatura excede -20 ℃, la batería ternaria puede no usarse en absoluto. Si la temperatura excede -10 ℃, no se liberará la capacidad de la batería de hierro de litio.
