ما هي بطارية ليثيوم أيون؟

جدول المحتويات

مع التطبيق الواسع والترويج للمنتجات الإلكترونية الرقمية ومنتجات طاقة الطاقة الجديدة ، حققت صناعة بطاريات الليثيوم أيون تطورًا سريعًا. لقد شكلت نظام سلسلة صناعية بتخصص عالٍ وتقسيم واضح للعمل. بعد أكثر من عشر سنوات من المنتج ، بطارية الليثيوم أيون العالمية يتزايد سوق البطاريات الأيونية.

ما هي بطارية الليثيوم؟

بطاريات الليثيوم هي البطارية الرئيسية المستخدمة في الإلكترونيات الاستهلاكية المحمولة والمركبات الكهربائية.

تكوين هيكل بطارية الليثيوم

تتكون البطارية بشكل أساسي من أقطاب موجبة وسالبة وإلكتروليت وفواصل وغطاء.

القطب الموجب- يتم استخدام قطب كربون يمكنه امتصاص أيونات الليثيوم. عند التفريغ ، يتحول الليثيوم إلى أيونات الليثيوم ، والتي تترك أنود البطارية وتصل إلى كاثود بطارية الليثيوم أيون.

قطب سالب- تختار المواد مركبات الليثيوم القابلة للتبادل التي تكون إمكاناتها قريبة قدر الإمكان من إمكانات الليثيوم ، مثل مواد الكربون المختلفة بما في ذلك الجرافيت الطبيعي ، والجرافيت الاصطناعي ، وألياف الكربون ، والكربون الكروي الصغير متوسط ​​الطور ، وما إلى ذلك ، وأكاسيد المعادن.

بالكهرباء - نظام مذيب مختلط مع كربونات ألكيل مثل كربونات الإيثيلين LiPF6 وكربونات البروبيلين وكربونات ثنائي إيثيل منخفضة اللزوجة.

غشاء - أغشية البوليين الصغيرة التي يسهل اختراقها مثل PE ، PP أو غشاءها المركب ، وخاصة الفاصل ثلاثي الطبقات PP / PE / PP ، ليس فقط لديها نقطة انصهار منخفضة ولكن لديها أيضًا مقاومة عالية للثقب ، والتي تلعب دورًا في التأمين الحراري.

قذيفة- مصنوعة من الفولاذ أو الألومنيوم ، وتجمع الغطاء ، ولها وظيفة مقاومة للانفجار وانقطاع التيار الكهربائي.

تصنيف المنتج لبطارية الليثيوم

يمكن تقسيم بطاريات الليثيوم تقريبًا إلى فئتين: بطاريات الليثيوم المعدنية وبطاريات الليثيوم أيون.

بطارية ليثيوم معدن: بطارية الليثيوم المعدنية هي عمومًا بطارية تستخدم ثاني أكسيد المنغنيز كمادة قطب موجبة ، أو الليثيوم المعدني أو سبيكة معدنية كمادة القطب السالب ، ويستخدم محلول إلكتروليت غير مائي.

بطارية ليثيوم أيون: تستخدم بطاريات الليثيوم أيون عمومًا أكاسيد معدنية من سبائك الليثيوم كمواد قطب موجبة ، والجرافيت كمواد قطب كهربائي سالب ، وإلكتروليتات غير مائية.

هل بطاريات الليثيوم أيون قابلة لإعادة التدوير؟

بطارية الليثيوم أيون هي بطارية قابلة لإعادة الشحن تستخدم التقليل العكسي لأيونات الليثيوم لتخزين الطاقة.

كيف تصنع بطاريات الليثيوم أيون؟

تختلف بطاريات Li-ion المختلفة في الكيمياء والأداء والتكلفة وخصائص السلامة. تستخدم معظم بطاريات الليثيوم أيون التجارية مركبات الإقحام كمواد فعالة. عادة ما يكون القطب الموجب أو القطب السالب من الجرافيت ، على الرغم من استخدام مواد السيليكون والكربون بشكل متزايد.

فوائد بطاريات الليثيوم أيون

تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكونها خفيفة الوزن نسبيًا ، ولها سعة تخزين كبيرة ، وليس لها تأثير على الذاكرة. تُستخدم على نطاق واسع - تستخدم العديد من الأجهزة الإلكترونية الآن بطاريات ليثيوم أيون كمصدر طاقة مضيف ، على الرغم من أن أسعارها مرتفعة نسبيًا.

كثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون عالية جدًا ، وقدرتها التخزينية 1.5 ~ 2 مرة من بطاريات هيدريد معدن النيكل من نفس الوزن ، ولها معدل تفريغ ذاتي ضئيل. بالإضافة إلى ذلك ، ليس لبطاريات الليثيوم أيون "تأثير على الذاكرة" ، كما أن مزايا عدم احتوائها على مواد سامة من الأسباب الحاسمة لاستخدامها على نطاق واسع.

دورة حياة طويلة:

يتم شحن بطارية الليثيوم أيون وتفريغها بمعدل 1 درجة مئوية ، وتكون دورة حياتها أعلى من أو تساوي 500 مرة ، وتتجاوز السعة في المرة 500 شعاع النحاس الاسمي بنسبة 70٪. ومع ذلك ، حتى إذا تم تفريغ بطارية الرصاص الحمضية عند 0.5 درجة مئوية وشحنها عند 0.15 درجة مئوية ، يجب أن تكون دورة حياتها أقل من أو تساوي 350 مرة ، ويجب أن تكون سعتها أقل من أو تساوي 60٪. أداء التفريغ الجيد عند درجة حرارة منخفضة: يمكن أن تعمل بطاريات الليثيوم أيون بشكل طبيعي عند -25 درجة ، ويمكن أن تصل سعتها إلى 70٪ من السعة الاسمية ، بينما يمكن أن تصل بطاريات الرصاص الحمضية إلى 50٪ من السعة عند -10 درجات ، وفي -25 درجة. لا يمكن أن تعمل بشكل طبيعي.

قدرة قوية على الاحتفاظ بالشحن:

بعد وضع حزمة بطارية ليثيوم أيون مشحونة بالكامل لمدة شهرين ، تكون قدرتها أعلى من أو تساوي 80٪ ، بينما تكون سعة بطارية الرصاص الحمضية 40٪ -50٪ فقط من السعة الاسمية بعد وضعها لمدة شهرين الشهور. قدرة استمرارية قوية ، نظرًا لأن وزن حزمة بطارية الليثيوم أيون لا يمثل سوى 30 ٪ من بطارية حمض الرصاص ، لذلك تحت نفس الجهد والسعة ، تتمتع بطارية ليثيوم أيون بقدرة استمرار قوية.

طاقة عالية:

نظرًا لأن حجم بطاريات الليثيوم أيون لا يتجاوز 30٪ من بطاريات الرصاص الحمضية ، فإن احتياطي الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون أكبر من بطاريات حمض الرصاص عند استخدام نفس المساحة.

بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الجزء الخارجي من بطاريات الليثيوم يتم تمييزه بشكل عام ببطارية ليثيوم أيون إنجليزية 7.2 فولت أو بطارية ليثيوم أيون 7.2 فولت (بطارية ثانوية ليثيوم) ، وبطارية ليثيوم أيون 7.2 فولت قابلة لإعادة الشحن (بطارية ليثيوم قابلة لإعادة الشحن) ، لذلك يجب على المستخدمين كن حذرًا عند شراء بطاريات قابلة لإعادة الشحن. شاهد العلامات الموجودة على سطح كتلة البطارية القابلة لإعادة الشحن لتجنب الخلط بين بطاريات النيكل والكادميوم والنيكل والهيدروجين القابلة لإعادة الشحن لبطاريات الليثيوم لأنك لا ترى نوع البطاريات القابلة لإعادة الشحن بوضوح. لا يوجد تأثير للذاكرة يسهل بشكل كبير مستخدمي الهاتف المحمول. لا يحتاج المستخدمون إلى التفريغ وإعادة الشحن في كل مرة يشحنون فيها ، ولكن يمكنهم أيضًا شحن هواتفهم المحمولة في أي وقت كما يحلو لهم.

عيوب بطاريات الليثيوم أيون

من عيوب بطاريات الليثيوم أنها باهظة الثمن نسبيًا ولا يتم استخدامها على نطاق واسع في هذه المرحلة. وهي تستخدم بشكل أساسي في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي ومعدات الاتصالات والكاميرات الرقمية وأقمار الاتصالات وصواريخ كروز والصواريخ والمعدات وما إلى ذلك. مع تطور التكنولوجيا وتحسين التكنولوجيا وزيادة حجم الإنتاج ، أصبح سعر بطاريات الليثيوم سوف تنخفض مرارًا وتكرارًا ، وسيصبح استخدامها أكثر شيوعًا.

كيفية تخزين بطاريات الليثيوم أيون عند عدم استخدامها؟

تتمتع بطاريات الليثيوم الأساسية بتفريغ ذاتي منخفض جدًا ويمكن تخزينها لمدة 3 سنوات. تخزينها في ظروف مبردة ، سيكون التأثير أفضل. إنها طريقة جيدة لتخزين بطاريات الليثيوم الأساسية في مناطق درجات الحرارة المنخفضة. يمكن تخزين بطاريات الليثيوم أيون لمدة نصف عام تقريبًا عند 20 درجة مئوية بسبب معدل تفريغها الذاتي المنخفض ويمكن استرداد معظم سعة التخزين. توجد ظاهرة التفريغ الذاتي في بطاريات الليثيوم. إذا تم تخزين جهد البطارية أقل من 3.6 فولت لفترة طويلة ، فسوف يتسبب ذلك في زيادة تفريغ البطارية القابلة لإعادة الشحن وتدمير الهيكل الداخلي للبطارية القابلة لإعادة الشحن ، مما يقلل من عمر البطارية. لذلك ، يجب إعادة شحن بطاريات الليثيوم طويلة الأجل كل 3 إلى 6 أشهر ؛ أي أن الشحن بجهد من 3.8 إلى 3.9 فولت (أفضل جهد تخزين لبطاريات الليثيوم حوالي 3.85 فولت) مناسب ، وهو غير مناسب للشحن الكامل.

كيف تعمل بطاريات الليثيوم أيون؟

يشير مبدأ عمل بطارية الليثيوم أيون إلى مبدأ الشحن والتفريغ. هناك أنواع مختلفة من البطاريات إلى جانب Lithium-Ion ، ومبدأ العمل الأساسي لكيفية توليد البطاريات للكهرباء هو نفسه.

تحتوي البطارية على قطب موجب (قطب كهربائي موجب) وقطب سالب (قطب سالب) مصنوع من مواد معدنية ، وتملأ مادة (إلكتروليت) توصل الكهرباء عبر الأيونات بين القطبين الموجب والسالب. يذوب القطب المعدني بواسطة المنحل بالكهرباء وينقسم إلى أيونات وإلكترونات. تنتقل الإلكترونات من القطب السالب إلى القطب الموجب لتوليد التيار ، ويتم توليد الكهرباء في هذا الوقت. يتم شحن البطارية الثانوية قبل استخدام البطارية ، ويتم تخزين الإلكترونات في القطب السالب مسبقًا. عند استخدام البطارية ، تنتقل الإلكترونات المخزنة إلى القطب الموجب لتوليد الكهرباء.

تستخدم بطاريات الليثيوم أيون مركبات معدنية تحتوي على الليثيوم على القطب الموجب مسبقًا ، ويستخدم الكربون (الجرافيت) الذي يمكنه امتصاص وتخزين الليثيوم على القطب السالب. من خلال هذا الهيكل ، يمكن توليد الكهرباء دون إذابة الأقطاب الكهربائية بواسطة الإلكتروليت كما هو الحال في البطاريات التقليدية ، مما يؤدي إلى إبطاء تقادم عمر البطارية نفسها ، وتخزين المزيد من الكهرباء وزيادة عدد مرات الشحن والتفريغ. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الليثيوم مادة خفيفة وخفيفة الوزن ، لذلك يمكن أن يكون للبطاريات مزايا مختلفة مثل الحجم الصغير والوزن الخفيف.

ما هي أنواع بطاريات الليثيوم؟

بطاريات الليثيوم أيون القائمة على الكوبالت

تم استخدام كوبالتات الليثيوم للقطب الموجب. من السهل نسبيًا تصنيع كوبالتات الليثيوم واستخدامه ، لذا فإن أول إنتاج ضخم لبطاريات الليثيوم أيون هو الليثيوم كوبالتات. ولكن نظرًا لأن الكوبالت معدن نادر ومكلف ، فإنه نادرًا ما يستخدم في قطع غيار السيارات.

الايجابيات - تم اعتمادها على نطاق واسع كبطارية قياسية لـ Li-ion.

سلبيات - غالي الثمن ، لا يستخدم في السيارة.

بطارية ليثيوم أيون المنغنيز

تم استخدام أكسيد المنغنيز الليثيوم للقطب الموجب. الميزة هي أن الجهد يمكن أن يكون مشابهًا لبطاريات الليثيوم أيون القائمة على الكوبالت ، وتكلفة التصنيع رخيصة. العيب هو أن المنغنيز قد يذوب في المنحل بالكهرباء أثناء الشحن والتفريغ ، مما يقلل من عمر البطارية.

الايجابيات- أمان عالي وشحن سريع وسرعة تفريغ.

بطارية ليثيوم أيون فوسفات الحديد

يستخدم فوسفات الحديد الليثيوم للقطب الموجب. ميزة بطارية ليثيوم أيون الحديد الفوسفاتية هي أنه من الصعب إتلاف هيكل التسخين الداخلي ، وتتمتع بسلامة عالية ، وتستخدم الحديد كمادة خام ، وبالتالي فإن تكلفة التصنيع أقل من تكلفة البطارية القائمة على المنغنيز. لكن الجهد أقل من بطاريات Li-ion الأخرى.

الايجابيات - دورة حياة طويلة وغير مكلفة (تقادم بسبب الشحن والتفريغ) ، وتقويم العمر (التقادم بسبب الرفوف).

سلبيات - جهد أقل من بطاريات Li-ion الأخرى.

بطارية ليثيوم أيون ثلاثية

تتكون بطارية الليثيوم أيون الثلاثية من ثلاث مواد ، وهي الكوبالت والنيكل والمنغنيز ، لتقليل كمية الكوبالت المستخدمة. حاليًا ، تحتوي معظم بطاريات الليثيوم أيون الثلاثية على نسبة عالية من النيكل. على الرغم من أن الجهد الكهربائي أقل قليلاً من الجهد القائم على الكوبالت والمنغنيز ، إلا أنه يمكن أن يقلل من تكاليف التصنيع. ومع ذلك ، على الرغم من ذلك ، فإن تركيب وإعداد كل مادة معقدان ، والاستقرار منخفض ، ولا تزال هناك مشاكل يجب حلها كمواد وظيفية.

الايجابيات - جهد عالي إلى حد ما ، دورة حياة طويلة.

ما هي بطارية الليثيوم المستخدمة ل?

تم استخدام أول بطاريات الليثيوم أيون التجارية للأجهزة المنزلية في النصف الأول من التسعينيات في كاميرات الفيديو لتلبية احتياجاتها من الحجم الصغير والوزن الخفيف. بعد ذلك ، تم استخدامه باستمرار في الهواتف المحمولة التي انتشرت بسرعة في ذلك الوقت ، وزاد الطلب في السوق على الفور. في الوقت الحاضر ، تم استخدام بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع في مشاهد مختلفة في حياتنا ، مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والمركبات الكهربائية والدراجات الكهربائية وغيرها من المجالات.

اختر الشركة المصنعة المناسبة لبطارية الليثيوم

أدى التطور السريع لمركبات الطاقة الجديدة إلى زيادة الطلب على بطاريات الليثيوم. في المناطق التي تتطور فيها سيارات الطاقة الجديدة بسرعة أكبر ، بدأت المزيد والمزيد من شركات بطاريات الليثيوم الصينية في المرتبة الأولى في مجال بطاريات الليثيوم على مستوى العالم. إذا كنت تبحث عن مورد عالي الجودة لبطاريات الليثيوم ، فيرجى الاتصال بـ KHLiTech.

فيسبوك
تويتر
لينكدين:
بينترست

احدث المقالات

كيف تتحقق مما إذا كانت بطارية الليثيوم أيون سيئة
مدونة

كيف تتحقق مما إذا كانت بطارية الليثيوم أيون سيئة؟

مقدمة. أصبحت بطاريات الليثيوم أيون منتشرة في كل مكان في مجتمعنا الحديث، من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية. كمستهلكين، نعتمد بشكل كبير على أجهزة تخزين الطاقة هذه للحفاظ على تشغيل أجهزتنا بسلاسة وكفاءة. ومع ذلك، يميل الكثير منا إلى التغاضي عن أهمية مراقبة صحة بطاريات الليثيوم أيون لدينا. مثل أي مكون آخر، البطاريات

اقرأ المزيد »
3000 وات انفرتر
مدونة

كم عدد البطاريات التي تحتاجها لعاكس 3000 واط؟

مقدمة الدور الحاسم لاختيار البطارية لمحولات بقدرة 3000 وات يعد اختيار العدد المناسب من البطاريات لمحول بقدرة 3000 وات قرارًا حاسمًا يؤثر بشكل مباشر على أداء وكفاءة نظام الطاقة لديك. البطاريات هي العمود الفقري لأي إعداد طاقة خارج الشبكة أو في وضع الاستعداد، حيث توفر تخزين الطاقة اللازم لضمان استمرارها

اقرأ المزيد »
وات ساعة إلى أمبير ساعة
مدونة

لغز الجهد: التنقل في تعقيدات ساعات الوات وساعات أمبير

مقدمة أهمية استيعاب ساعات الوات وساعات الأمبير إن فهم مفاهيم ساعات الوات وساعات الأمبير أمر بالغ الأهمية في فك رموز تعقيدات استهلاك الطاقة وقدرة البطارية. تعمل هذه الوحدات كمقاييس أساسية في مجال الهندسة الكهربائية، حيث توفر رؤى مهمة حول كفاءة وأداء الأجهزة المختلفة. من

اقرأ المزيد »

اترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول المشار إليها إلزامية *

انتقل إلى الأعلى

طلب عرض أسعار

طلب عرض أسعار

سوف تحصل على الرد في غضون 24 ساعة.