Alam ng karamihan ng mga tao na ang baterya ng lithium ay may mahabang buhay at katangian ng pinakamabilis na pag-charge. Ngunit Ano ang baterya ng lithium ion? Ano ang bentahe ng teknolohiyang lithium kumpara sa lead acid na baterya? Gaano katagal tatagal ang isang baterya ng lithium? Narito ang Kaalaman na maaaring gusto mong malaman. Sumisid na tayo!
Ano ang Lithium-Ion Battery?
Mga baterya ng Lithium-ion Pangunahing binubuo ng apat na materyales: positibong electrode material, negatibong electrode material, separator, at electrolyte!
Ang "Lithium battery" ay isang uri ng baterya na gumagamit ng lithium metal o lithium alloy bilang negatibong electrode material at gumagamit ng non-aqueous electrolyte solution. Noong 1912, ang lithium metal na baterya ay unang iminungkahi at pinag-aralan ni Gilbert N. Lewis. Noong 1970s, iminungkahi ni MS WhitTIngham at nagsimulang mag-aral ng mga baterya ng lithium-ion. Dahil sa napakaaktibong kemikal na katangian ng lithium metal, ang pagproseso, pag-iimbak at paggamit ng lithium metal ay may napakataas na pangangailangan sa kapaligiran. Samakatuwid, ang mga baterya ng lithium ay hindi nagamit nang mahabang panahon. Sa pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang mga baterya ng lithium ay naging mainstream na ngayon. Ang mga baterya ng lithium ay maaaring halos nahahati sa dalawang kategorya: mga baterya ng lithium metal at mga baterya ng lithium ion. Ang mga bateryang Lithium-ion ay hindi naglalaman ng lithium sa estadong metal at maaaring ma-recharge. Ang ikalimang henerasyon ng mga rechargeable na baterya, mga lithium metal na baterya, ay isinilang noong 1996, at ang kaligtasan, tiyak na kapasidad, self-discharge rate at performance-price ratio nito ay mas mahusay kaysa sa mga lithium-ion na baterya.
Noong 1970, ginamit ng Exxon's MS WhitTIngham ang titanium sulfide bilang positibong electrode material at metal lithium bilang negatibong electrode material para gawin ang unang lithium battery. Ang positibong electrode material ng lithium battery ay manganese dioxide o thionyl chloride, at ang negatibong electrode ay lithium. Pagkatapos ma-assemble ang baterya, may boltahe ang baterya at hindi na kailangang singilin. Ang mga bateryang Li-ion ay binuo mula sa mga bateryang lithium. Halimbawa, ang mga button na cell na ginamit sa mga camera sa nakaraan ay mga baterya ng lithium. Ang ganitong uri ng baterya ay maaari ding singilin, ngunit ang pagganap ng ikot ay hindi maganda. Ang mga kristal na lithium ay madaling nabuo sa panahon ng cycle ng pag-charge at pagdiskarga, na nagreresulta sa isang maikling circuit sa loob ng baterya. Samakatuwid, ang pag-charge ng ganitong uri ng baterya ay karaniwang ipinagbabawal.
Noong 1980, natuklasan ni J. Goodenough na ang lithium cobalt oxide ay maaaring gamitin bilang isang materyal na cathode para sa mga baterya ng lithium-ion.
Noong 1982, natuklasan nina RRAgarwal at JRSelman ng Illinois Institute of Technology (Illinois Institute of Technology) na ang mga lithium ions ay may mga katangian ng intercalating graphite, na mabilis at nababaligtad. Kasabay nito, ang mga panganib sa kaligtasan ng mga baterya ng lithium na gawa sa metal na lithium ay nakakaakit ng maraming pansin. Samakatuwid, sinubukan ng mga tao na gamitin ang mga katangian ng lithium ions na naka-embed sa grapayt upang makagawa ng mga rechargeable na baterya. Ang unang magagamit na lithium-ion graphite electrode ay matagumpay na ginawa ng pagsubok sa Bell Laboratories.
Noong 1983, natuklasan ni M. Thackeray, J. Goodenough at iba pa na ang manganese spinel ay isang mahusay na materyal na cathode, na may mababang presyo, katatagan at mahusay na electrical conductivity at lithium conductivity. Ang temperatura ng agnas nito ay mataas, at ang katangian ng pag-oxidizing nito ay mas mababa kaysa sa lithium cobalt oxide. Kahit na magkaroon ng short circuit o overcharge, maiiwasan ang panganib ng pagkasunog at pagsabog.
Noong 1989, natuklasan nina A.Manthiram at J.Goodenough na ang isang positibong elektrod na may polymeric anion ay makakapagdulot ng mas mataas na boltahe.
Noong 1992, nag-imbento ang Sony Corporation ng Japan ng lithium battery na may carbon material bilang negative electrode at lithium-containing compound bilang positive electrode. Sa panahon ng proseso ng pag-charge at pagdiskarga, walang metal lithium, tanging mga lithium ions. Ito ay isang lithium ion na baterya. Kasunod nito, binago ng mga baterya ng lithium-ion ang mukha ng consumer electronics. Ang mga naturang baterya na gumagamit ng lithium cobalt oxide bilang positibong materyal ng elektrod ay ang pangunahing pinagmumulan ng kuryente para sa mga portable na elektronikong aparato.
Noong 1996, natuklasan nina Padhi at Goodenough na ang mga phosphate na may olivine na istraktura, tulad ng lithium iron phosphate (LiFePO4), ay mas ligtas kaysa sa tradisyonal na mga materyales ng cathode, lalo na sa mataas na temperatura, at ang kanilang overcharge na resistensya ay higit na lumalampas sa tradisyonal na mga materyales ng baterya ng lithium-ion. Samakatuwid, ito ay naging kasalukuyang pangunahing materyal ng lithium battery cathode para sa mataas na kasalukuyang discharge. Sa buong kasaysayan ng pag-unlad ng baterya, makikita natin ang tatlong katangian ng kasalukuyang pag-unlad ng industriya ng baterya sa mundo. Ang isa ay ang mabilis na pag-unlad ng berde at environment friendly na mga baterya, kabilang ang mga lithium-ion na baterya, nickel-hydrogen na baterya, atbp.; ang pangalawa ay ang pagbabago ng mga pangunahing baterya sa mga baterya, na naaayon sa napapanatiling pag-unlad. Diskarte sa pag-unlad; pangatlo, ang baterya ay higit na binuo sa direksyon ng maliit, magaan at manipis. Sa mga komersyal na rechargeable na baterya, ang mga lithium-ion na baterya ay may pinakamataas na partikular na enerhiya, lalo na ang mga polymer lithium-ion na baterya, na maaaring makamit ang pagnipis ng mga rechargeable na baterya. Dahil ang mga baterya ng lithium-ion ay may mataas na volume na partikular na enerhiya at mass specific na enerhiya, ay rechargeable at walang polusyon, at may tatlong pangunahing katangian ng kasalukuyang pag-unlad ng industriya ng baterya, mabilis silang lumaki sa mga binuo na bansa. Ang pag-unlad ng mga merkado ng telekomunikasyon at impormasyon, lalo na ang malawakang paggamit ng mga mobile phone at notebook computer, ay nagdala ng mga pagkakataon sa merkado para sa mga baterya ng lithium-ion. Ang polymer lithium ion na baterya sa lithium ion na baterya ay unti-unting papalitan ang likidong electrolyte lithium ion na baterya ng mga natatanging pakinabang nito sa kaligtasan, at magiging pangunahing bahagi ng lithium ion na baterya. Ang polymer lithium-ion na baterya ay kilala bilang "ang baterya ng ika-21 siglo", na magbubukas ng isang bagong panahon ng mga baterya ng imbakan, at ang pag-asam ng pag-unlad ay napaka-optimistiko.
Paano bumuo ng isang baterya ng lithium ion?
una, komposisyon ng materyal ng Lithium na baterya
Apat na pangunahing materyales: positibong elektrod materyal, negatibong elektrod materyal, dayapragm, electrolyte
Mga pantulong na materyales: NMP, copper foil, aluminum foil, aluminum shell cover, conductive agent, adhesive, other (EMD), atbp.
Pangalawa, ang proseso ng produksyon
Ang proseso ng pagmamanupaktura ng mga baterya ng lithium ay maaaring nahahati sa apat na pangunahing proseso: paghahanda ng elektrod, pagpupulong ng cell, pagtuklas ng activation at pagpupulong ng baterya. Kabilang sa mga ito, ang produksyon ng elektrod ay kasama rin ang paggawa ng positibong elektrod at negatibong elektrod, at ang mga pangunahing link ay kinabibilangan ng mga hakbang ng batching, stirring, coating, rolling, slitting, at tabs.
Pangatlo, Kagamitang kailangan para sa produksyon
Ayon sa proseso ng produksyon ng mga baterya ng lithium-ion, ang mga kagamitan sa baterya ng lithium ay maaaring pangunahing nahahati sa front-end na kagamitan, mid-end na kagamitan at back-end na kagamitan.
Ang front-end na kagamitan ay pangunahin para sa proseso ng produksyon ng elektrod, kabilang ang mga vacuum mixer, coating machine, roller presses at slitting machine. Ang proseso ng patong ay nangangailangan na ang hinalo na slurry ay pantay na pinahiran sa metal, at ang kapal ay tumpak sa mas mababa sa 3 μm. Kinakailangan upang matiyak na walang burr sa ibabaw ng slice, kung hindi man ito ay magkakaroon ng malaking epekto sa kasunod na proseso. Samakatuwid, ang front-end na kagamitan ay ang pangunahing kagamitan ng pagmamanupaktura ng baterya, na nauugnay sa kalidad ng buong linya ng produksyon.
Pangunahing sinasaklaw ng mid-end na kagamitan ang proseso ng pagpupulong ng cell, pangunahin kasama ang mga winding machine o lamination machine, cell shelling machine, liquid injection machine, at sealing at welding equipment.
Pangunahing sinasaklaw ng back-end na kagamitan ang mga proseso tulad ng pag-activate at pagbuo ng cell, pagtukoy ng pamamahagi ng kapasidad, at pag-assemble sa mga pack ng baterya. Relatibong pagsasalita, ang gitna at back-end na kagamitan tulad ng shell, sealing, pagsubok at iba pang mga makina ay medyo simple, at ang mga teknikal na kinakailangan ay hindi mataas.
Ano ang aplikasyon ng baterya ng lithium?
Pangunahing nahahati ito sa tatlong bahagi: digital, power at energy storage.
Mga digital na kategorya: mga mobile phone, tablet, notebook computer, electric toy, MP3/MP4, earphone, power bank, model aircraft, mobile power supply, atbp.
Kategorya ng kapangyarihan: pangunahing tumutukoy sa mga de-kuryenteng sasakyan, Glof cart, Mga RV, makinang pang-dagat, automated guided vehicles (AGVs) , Autonomous Mobile Robots (AMR) , mga de-kuryenteng bisikleta, atbp.
Imbakan ng enerhiya: Pangunahing ginagamit sa base station power supply, malinis na imbakan ng enerhiya, grid power storage, home solar storage system, atbp.
Ito ay pinaniniwalaan na ang mga baterya ng lithium ay mas malawak na gagamitin sa hinaharap
3 pag-iisip sa "Ano ang baterya ng lithium ion?"
Ang iyong artikulo ay nagbigay sa akin ng maraming inspirasyon, sana ay maipaliwanag mo nang mas detalyado ang iyong pananaw, dahil mayroon akong ilang mga pagdududa, salamat. 20bet
Kamusta,
Salamat sa iyong mabubuting salita! Natutuwa akong marinig na ang aking artikulo ay nagbigay inspirasyon sa iyo. Ikalulugod kong magbigay ng karagdagang paglilinaw sa aking mga pananaw upang matugunan ang anumang mga pagdududa na maaaring mayroon ka.
Mangyaring huwag mag-atubiling ipaalam sa akin kung aling mga partikular na aspeto ang gusto mong ipaliwanag ko, at gagawin ko ang aking makakaya upang ipaliwanag nang mas detalyado.
Inaasahan na tulungan ka pa!
Pinakamahusay na patungkol,
Ang iyong pagsulat ay isang hininga ng sariwang hangin! Ang iyong artikulo ay puno ng mga orihinal na ideya at insight na parehong nakakapukaw ng pag-iisip at kasiya-siya. Ang iyong estilo ay parehong natatangi at nakakaengganyo, na ginagawang kakaiba ang iyong trabaho mula sa karamihan. Inaasahan kong magbasa ng higit pa mula sa iyo!