Dijital elektronik ürünlerin ve yeni enerji güç ürünlerinin yaygınlaşması ve yaygınlaşmasıyla, lityum-iyon pil endüstrisi hızlı bir gelişme kaydetmiştir. Yüksek uzmanlığa ve net bir işbölümüne sahip bir endüstriyel zincir sistemi oluşturmuştur. On yılı aşkın bir süredir üretilen üründen sonra, küresel lityum-iyon pil İyon pil pazarı artıyor.
Lityum Pil Nedir?
Lityum piller, taşınabilir tüketici elektroniği ve elektrikli araçlarda kullanılan ana pildir.
Lityum Pil Yapısı Bileşimi
Akü esas olarak pozitif ve negatif elektrotlar, elektrolitler, ayırıcılar ve bir mahfazadan oluşur.
Pozitif elektrot—Lityum iyonlarını absorbe edebilen bir karbon elektrot kullanılır. Boşalırken lityum, pilin anodunu terk eden ve lityum-iyon pilin katoduna ulaşan lityum iyonlarına dönüşür.
negatif elektrot–malzemeler, doğal grafit, sentetik grafit, karbon elyafı, mezofaz küçük küresel karbon vb. dahil olmak üzere çeşitli karbon malzemeleri ve metal oksitler gibi potansiyeli lityum potansiyellerine mümkün olduğunca yakın olan interkalable lityum bileşiklerini seçer.
Elektrolit — LiPF6 etilen karbonat, propilen karbonat ve düşük viskoziteli dietil karbonat gibi alkil karbonatlar içeren karışık bir solvent sistemi.
Diyafram — PE, PP gibi polien mikro gözenekli membranlar veya bunların kompozit membranı, özellikle PP/PE/PP üç katmanlı ayırıcı, yalnızca düşük bir erime noktasına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda termal sigorta rolü oynayan yüksek bir delinme direncine sahiptir.
Kabuk— çelik veya alüminyumdan yapılmış kapak düzeneği, patlamaya dayanıklı ve gücü kesme işlevine sahiptir.
Lityum Pil Ürün Sınıflandırması
Lityum piller kabaca iki kategoriye ayrılabilir: lityum metal piller ve lityum iyon piller.
lityum metal pil: Lityum metal pil, genellikle pozitif elektrot malzemesi olarak manganez dioksit, negatif elektrot malzemesi olarak metal lityum veya onun alaşım metalini kullanan ve sulu olmayan bir elektrolit çözeltisi kullanan bir pildir.
Lityum-ion pil: Lityum-iyon piller genellikle pozitif elektrot malzemeleri olarak lityum alaşımlı metal oksitler, negatif elektrot malzemeleri olarak grafit ve sulu olmayan elektrolitler kullanır.
Lityum-iyon piller geri dönüştürülebilir mi?
Lityum iyon pil, enerji depolamak için lityum iyonlarının geri dönüşümlü indirgenmesini kullanan şarj edilebilir bir pildir.
Lityum iyon piller nasıl yapılır?
Farklı Li-ion piller kimya, performans, maliyet ve güvenlik özelliklerine göre değişir. Çoğu ticari lityum-iyon pil, aktif malzeme olarak interkalasyon bileşiklerini kullanır. Anot veya negatif elektrot genellikle grafittir, ancak silikon-karbon malzemeleri de giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Lityum İyon Pillerin Faydaları
Lityum-iyon piller, nispeten hafif olma, büyük depolama kapasitesine sahip olma ve hafıza etkisinin olmaması gibi avantajlara sahiptir. Yaygın olarak kullanılırlar - birçok elektronik cihaz, fiyatları nispeten yüksek olmasına rağmen artık ana güç kaynağı olarak lityum iyon piller kullanıyor.
Lityum-iyon pillerin enerji yoğunluğu çok yüksektir, depolama kapasitesi aynı ağırlıktaki nikel-metal hidrit pillerin 1.5~2 katıdır ve yetersiz kendi kendine deşarj oranına sahiptir. Ayrıca lityum-iyon pillerin “hafıza etkisi” olmaması ve toksik madde içermemesinin avantajları da yaygın kullanımlarının önemli sebeplerindendir.
Uzun çevrim ömrü:
Lityum-iyon pil, 1C oranında şarj edilir ve boşaltılır ve çevrim ömrü 500 kattan fazla veya buna eşittir ve 500. seferdeki kapasitans, nominal bakır kirişi% 70 oranında aşar. Ancak kurşun asitli akü 0.5C'de boşalıp 0.15C'de şarj edilse bile çevrim ömrü 350 kat veya daha az, kapasitesi ise %60 veya daha az olmalıdır. Düşük sıcaklıkta iyi deşarj performansı: Lityum-iyon piller -25 derecede normal çalışabilir ve kapasiteleri nominal kapasitenin %70'ine ulaşabilirken, kurşun asitli piller -50 derecede kapasitenin %10'sine ulaşabilir ve -25 derece. Normal çalışamaz.
Güçlü şarj tutma yeteneği:
Tam şarjlı bir lityum-iyon pil paketi iki ay yerleştirildikten sonra kapasitesi %80'e eşit veya daha yüksekken, kurşun-asit pilin kapasitesi iki ay yerleştirildikten sonra nominal kapasitenin yalnızca %40-%50'sidir. ay. Lityum-iyon pil paketinin ağırlığı kurşun-asit pilin yalnızca %30'u olduğundan, bu nedenle aynı voltaj ve kapasitede, lityum-iyon pil güçlü bir süreklilik özelliğine sahiptir.
Yüksek enerji:
Lityum-iyon pillerin hacmi kurşun-asit pillerin hacminin sadece %30'u olduğundan, lityum-iyon pillerin enerji rezervi aynı alanı kullanırken kurşun-asit pillerden daha fazladır.
Ek olarak, lityum pillerin dışının genellikle İngilizce 7.2V lityum iyon pil veya 7.2V lityum ikincil pil (lityum ikincil pil), 7.2V lityum iyon şarj edilebilir pil (şarj edilebilir lityum pil) ile işaretlendiğine dikkat edilmelidir, bu nedenle kullanıcılar şunları yapmalıdır: şarj edilebilir pil satın alırken dikkatli olun. Şarj edilebilir pillerin türünü net bir şekilde göremediğiniz için nikel-kadmiyum ve nikel-hidrojen şarj edilebilir pilleri lityum pillerle karıştırmamak için şarj edilebilir pil bloğunun yüzeyindeki işaretlere bakın. Hafıza etkisinin olmaması cep telefonu kullanıcılarını büyük ölçüde kolaylaştırır. Kullanıcılar her şarj ettiklerinde şarjlarını bitirip yeniden şarj etmelerine gerek olmadığı gibi cep telefonlarını da diledikleri zaman şarj edebiliyorlar.
Lityum İyon Pillerin Dezavantajı
Lityum pillerin dezavantajı nispeten pahalı olmaları ve bu aşamada yaygın olarak kullanılmamalarıdır. Ağırlıklı olarak el bilgisayarlarında, PDA'larda, iletişim ekipmanlarında, dijital kameralarda, iletişim uydularında, seyir füzelerinde, füzelerde, ekipmanlarda vb. tekrar tekrar düşecek ve kullanımları daha yaygın hale gelecektir.
Lityum iyon piller kullanılmadığında nasıl saklanır?
Lityum birincil pillerin kendi kendine boşalması çok düşüktür ve 3 yıl süreyle saklanabilir. Soğutulmuş koşullarda saklanırsa etkisi daha iyi olacaktır. Lityum birincil pilleri düşük sıcaklıktaki alanlarda saklamanın iyi bir yoludur. Lityum-iyon piller, kendi kendine deşarj oranlarının düşük olması nedeniyle 20°C'de yaklaşık altı ay süreyle saklanabilir ve depolama kapasitesinin çoğu geri kazanılabilir. Lityum pillerde kendi kendine deşarj olayı mevcuttur. Pil voltajının uzun süre 3.6V'un altında saklanması, şarj edilebilir pilin aşırı deşarj olmasına ve şarj edilebilir pilin iç yapısını bozarak pil ömrünün kısalmasına neden olur. Bu nedenle, lityum pillerin uzun süreli saklanması her 3 ila 6 ayda bir yeniden şarj edilmelidir; yani 3.8 ila 3.9 V'luk bir voltaja şarj etmek (lityum pillerin en iyi depolama voltajı yaklaşık 3.85 V'dir) uygundur ve tam şarj için uygun değildir.
Lityum iyon piller nasıl çalışır?
Bir lityum-iyon pilin çalışma prensibi, şarj etme ve boşaltma prensibini ifade eder. Lithium-Ion dışında pillerin de çeşitleri vardır ve pillerin elektrik üretme şeklinin temel çalışma prensibi aynıdır.
Bir pilin metal malzemelerden yapılmış bir pozitif elektrotu (pozitif elektrot) ve bir negatif elektrotu (negatif elektrot) vardır ve pozitif ve negatif elektrotların arasına elektriği iyonlar aracılığıyla ileten bir madde (elektrolit) doldurulur. Metal elektrot elektrolit tarafından eritilir ve iyonlara ve elektronlara bölünür. Elektronlar, akım oluşturmak için negatif elektrottan pozitif elektrota hareket eder ve bu sırada elektrik üretilir. İkincil pil, pil kullanılmadan önce şarj edilir ve elektronlar önceden negatif elektrotta depolanır. Pil kullanıldığında, depolanan elektronlar elektrik üretmek için pozitif elektroda hareket eder.
Lityum-iyon piller, pozitif elektrot üzerinde önceden lityum içeren metal bileşikleri kullanır ve negatif elektrot üzerinde lityumu emebilen ve depolayabilen karbon (grafit) kullanılır. Böyle bir yapı sayesinde, geleneksel pillerde olduğu gibi elektrotları elektrolit ile eritmeden elektrik üretilebilir, pilin kendisinin eskimesi yavaşlar, daha fazla elektrik depolanır ve şarj ve deşarj süreleri artar. Ayrıca lityum minimal ve hafif bir madde olduğundan pillerin küçük boyutlu ve hafif olması gibi çeşitli avantajları olabilir.
Lityum Pil Çeşitleri Nelerdir?
Kobalt bazlı lityum iyon piller
Pozitif elektrot için lityum kobaltat kullanıldı. Lityum kobaltatın sentezlenmesi ve kullanılması nispeten kolaydır, bu nedenle lityum-iyon pillerin en erken seri üretimi lityum-kobaltattır. Ancak kobalt nadir bir metal ve pahalı olduğu için otomobil parçalarında pek kullanılmaz.
Artılar – Li-ion için standart pil olarak yaygın şekilde benimsenmiştir.
Eksiler – Pahalıdır, araç içi kullanım için kullanılmaz.
Manganez lityum iyon pil
Pozitif elektrot için lityum manganez oksit kullanıldı. Avantajı, voltajın kobalt bazlı lityum iyon pillere benzer olabilmesi ve üretim maliyetinin ucuz olmasıdır. Dezavantajı, manganezin şarj ve deşarj sırasında elektrolit içinde eriyerek pilin ömrünü kısaltmasıdır.
Artılar– Yüksek güvenlik, hızlı şarj ve hızlı deşarj.
Demir fosfat lityum iyon pil
Pozitif elektrot için lityum demir fosfat kullanılır. Demir fosfat lityum-iyon pilin avantajı, iç ısıtma yapısına zarar vermenin zor olması, yüksek güvenliğe sahip olması ve hammadde olarak demir kullanmasıdır, bu nedenle üretim maliyeti manganez bazlı pilden daha düşüktür. Ancak voltaj diğer Li-ion pillerden daha düşüktür.
Artılar – Ucuz ve uzun çevrim ömrü (şarj ve deşarj nedeniyle eskime), takvim ömrü (rafa bağlı eskime).
Eksiler – Diğer Li-ion pillerden daha düşük voltaj.
Üçlü lityum iyon pil
Üçlü lityum iyon pil, kullanılan kobalt miktarını azaltmak için kobalt, nikel ve manganez olmak üzere üç malzemeden yapılmıştır. Şu anda, çoğu üçlü lityum iyon pil yüksek oranda nikel içerir. Voltaj, kobalt bazlı ve manganez bazlı olanlardan biraz daha düşük olmasına rağmen, üretim maliyetlerini azaltabilir. Ancak buna rağmen her bir malzemenin sentezi ve hazırlanması karmaşıktır, kararlılığı düşüktür ve işlevsel malzemeler olarak çözülmesi gereken sorunlar vardır.
Artılar – Oldukça yüksek voltaj, uzun çevrim ömrü.
Lityum Pil Ne İçin Kullanılır?
1990'ların ilk yarısında ev aletleri için ilk ticari lityum-iyon piller, küçük boyutlu ve hafif ihtiyaçlarını karşılamak için video kameralarda kullanıldı. Daha sonra hızla yaygınlaşan cep telefonlarında sürekli kullanılmaya başlandı ve pazar talebi anında arttı. Günümüzde lityum-iyon piller, akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, elektrikli araçlar, elektrikli bisikletler ve diğer alanlar gibi hayatımızın çeşitli sahnelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Doğru Lityum Pil Üreticisini Seçin
Yeni enerji araçlarının hızlı gelişimi, güçlü lityum piller için güçlü bir talep getirdi. Yeni enerji araçlarının en hızlı geliştiği alanlarda, giderek daha fazla Çinli lityum pil şirketi, dünya çapında lityum pillerin ön sıralarında yer almaya başladı. Kaliteli bir lityum pil tedarikçisi arıyorsanız, lütfen KHLiTech ile iletişime geçin.
