Với việc ứng dụng rộng rãi và phổ biến các sản phẩm điện tử kỹ thuật số và các sản phẩm năng lượng mới, ngành công nghiệp pin lithium-ion đã đạt được sự phát triển nhanh chóng. Đã hình thành hệ thống dây chuyền công nghiệp có tính chuyên môn hóa cao, phân công lao động rõ ràng. Sau hơn mười năm sản phẩm, pin lithium-ion toàn cầu Thị trường pin ion đang gia tăng.
Pin Lithium là gì?
Pin lithium là loại pin chính được sử dụng trong thiết bị điện tử tiêu dùng di động và xe điện.
Thành Phần Cấu Trúc Pin Lithium
Pin chủ yếu bao gồm các điện cực dương và âm, chất điện phân, dải phân cách và vỏ.
Điện cực dương—Một điện cực carbon có thể hấp thụ các ion lithium được sử dụng. Khi phóng điện, lithium biến thành các ion lithium, rời khỏi cực dương của pin và đến cực âm của pin lithium-ion.
Điện cực âm–vật liệu chọn các hợp chất liti có thể xen kẽ có tiềm năng càng gần với tiềm năng liti càng tốt, chẳng hạn như các vật liệu cacbon khác nhau bao gồm than chì tự nhiên, than chì tổng hợp, sợi cacbon, cacbon hình cầu nhỏ mesophase, v.v. và oxit kim loại.
Điện giải — Một hệ dung môi hỗn hợp với các alkyl cacbonat như LiPF6 etylen cacbonat, propylen cacbonat và dietyl cacbonat có độ nhớt thấp.
Cơ hoành — Các màng vi xốp polyene như PE, PP hay màng phức hợp của chúng, chủ yếu là màng ngăn cách ba lớp PP/PE/PP, không chỉ có nhiệt độ nóng chảy thấp mà còn có khả năng chống đâm thủng cao, có vai trò bảo hiểm nhiệt.
Shell— làm bằng thép hoặc nhôm, cụm nắp, có chức năng chống cháy nổ và ngắt điện.
Phân loại sản phẩm pin lithium
Pin lithium có thể được chia thành hai loại: pin lithium-metal và pin lithium-ion.
pin kim loại lithium: Pin kim loại lithium nói chung là pin sử dụng mangan dioxide làm vật liệu điện cực dương, lithium kim loại hoặc kim loại hợp kim của nó làm vật liệu điện cực âm và sử dụng dung dịch điện phân không chứa nước.
Pin lithium-ion: Pin lithium-ion thường sử dụng oxit kim loại hợp kim lithium làm vật liệu điện cực dương, than chì làm vật liệu điện cực âm và chất điện phân không chứa nước.
Pin Lithium-ion có thể tái chế được không?
Pin lithium-ion là loại pin có thể sạc lại sử dụng quá trình khử có thể đảo ngược của các ion lithium để lưu trữ năng lượng.
Pin lithium-ion được sản xuất như thế nào?
Các loại pin Li-ion khác nhau khác nhau về các đặc tính hóa học, hiệu suất, chi phí và an toàn. Hầu hết các loại pin lithium-ion thương mại đều sử dụng các hợp chất xen kẽ làm vật liệu hoạt động. Cực dương hoặc điện cực âm thường là than chì, mặc dù vật liệu silic-cacbon cũng ngày càng được sử dụng nhiều hơn.
Lợi ích của Pin Lithium Ion
Pin lithium-ion có ưu điểm là tương đối nhẹ, dung lượng lưu trữ lớn và không có hiệu ứng bộ nhớ. Chúng được sử dụng rộng rãi - nhiều thiết bị điện tử hiện nay sử dụng pin lithium-ion làm nguồn cung cấp năng lượng cho máy chủ, mặc dù giá của chúng tương đối cao.
Mật độ năng lượng của pin lithium-ion rất cao, khả năng lưu trữ của nó gấp 1.5 ~ 2 lần so với pin hydride kim loại niken có cùng trọng lượng và nó có tốc độ tự xả thấp. Ngoài ra, pin lithium-ion không có “hiệu ứng bộ nhớ” và ưu điểm không chứa chất độc hại cũng là lý do quan trọng khiến chúng được sử dụng rộng rãi.
Vòng đời dài:
Pin lithium-ion được sạc và xả ở tốc độ 1C, tuổi thọ chu kỳ của nó cao hơn hoặc bằng 500 lần và điện dung ở lần thứ 500 vượt quá 70% so với chùm đồng danh nghĩa. Tuy nhiên, ngay cả khi pin axit-chì được xả ở 0.5C và được sạc ở 0.15C, vòng đời của nó phải nhỏ hơn hoặc bằng 350 lần và dung lượng của nó phải nhỏ hơn hoặc bằng 60%. Hiệu suất xả tốt ở nhiệt độ thấp: pin lithium-ion có thể hoạt động bình thường ở -25 độ và dung lượng của chúng có thể đạt 70% dung lượng danh nghĩa, trong khi pin axit-chì có thể đạt 50% dung lượng ở -10 độ và ở -25 độ. Nó không thể hoạt động bình thường.
Khả năng giữ điện tích mạnh:
Sau khi đặt một bộ pin lithium-ion được sạc đầy trong hai tháng, dung lượng của nó cao hơn hoặc bằng 80%, trong khi dung lượng của pin axit-chì chỉ là 40% -50% dung lượng danh nghĩa sau khi được đặt trong hai tháng. tháng. Khả năng tiếp tục mạnh mẽ, do trọng lượng của bộ pin lithium-ion chỉ bằng 30% so với pin axit-chì, nên ở cùng điện áp và dung lượng, pin lithium-ion có khả năng tiếp tục mạnh mẽ.
Năng lượng cao:
Do dung lượng của pin lithium-ion chỉ bằng 30% so với pin axit-chì nên năng lượng dự trữ của pin lithium-ion lớn hơn so với pin axit-chì khi sử dụng cùng một không gian.
Ngoài ra, cần lưu ý rằng bên ngoài pin lithium thường được đánh dấu bằng tiếng Anh 7.2V lithium ion battery hoặc 7.2V lithium secondary battery (pin thứ cấp lithium), 7.2V lithium ion có thể sạc lại (rechargeable lithium battery), vì vậy người dùng phải cẩn thận khi mua pin sạc. Xem các ký hiệu trên bề mặt khối pin sạc để tránh nhầm pin sạc niken-cadmium và niken-hydro với pin lithium do bạn không nhìn rõ loại pin sạc. Không có hiệu ứng bộ nhớ tạo điều kiện thuận lợi cho người dùng điện thoại di động. Người dùng không cần phải xả và nạp lại mỗi lần sạc mà còn có thể sạc dế yêu của mình bất cứ lúc nào tùy thích.
Nhược điểm của pin Lithium Ion
Nhược điểm của pin lithium là chúng tương đối đắt và chúng không được sử dụng rộng rãi ở giai đoạn này. Chúng chủ yếu được sử dụng trong máy tính cầm tay, PDA, thiết bị liên lạc, máy ảnh kỹ thuật số, vệ tinh liên lạc, tên lửa hành trình, tên lửa, thiết bị, v.v. Với sự phát triển của công nghệ, cải tiến công nghệ và tăng khối lượng sản xuất, giá của pin lithium sẽ giảm nhiều lần và việc sử dụng chúng sẽ trở nên phổ biến hơn.
Cách bảo quản pin lithium-ion khi không sử dụng?
Pin tiểu lithium có khả năng tự xả rất thấp và có thể lưu trữ trong 3 năm. Được bảo quản trong điều kiện làm lạnh, hiệu quả sẽ tốt hơn. Đó là một cách tốt để lưu trữ pin tiểu lithium ở những nơi có nhiệt độ thấp. Pin lithium-ion có thể được bảo quản trong khoảng nửa năm ở 20°C do tốc độ tự phóng điện thấp và phần lớn dung lượng lưu trữ có thể được phục hồi. Hiện tượng tự phóng điện tồn tại trong pin lithium. Nếu điện áp của pin được lưu dưới mức 3.6V trong thời gian dài sẽ gây ra hiện tượng xả quá mức cho pin sạc và phá hủy cấu trúc bên trong của pin sạc, làm giảm tuổi thọ của pin. Do đó, việc lưu trữ pin lithium trong thời gian dài nên được sạc lại sau mỗi 3 đến 6 tháng; nghĩa là, sạc ở điện áp từ 3.8 đến 3.9V (điện áp lưu trữ tốt nhất của pin lithium là khoảng 3.85V) là phù hợp và không phù hợp để sạc đầy.
Pin lithium-ion hoạt động như thế nào?
Nguyên lý làm việc của pin lithium-ion đề cập đến nguyên tắc sạc và xả của nó. Có nhiều loại pin khác nhau ngoài Lithium-Ion và nguyên tắc hoạt động cơ bản về cách pin tạo ra điện là như nhau.
Pin có một điện cực dương (điện cực dương) và một điện cực âm (điện cực âm) làm bằng vật liệu kim loại và một chất (chất điện phân) dẫn điện qua các ion được lấp đầy giữa các điện cực dương và âm. Điện cực kim loại bị chất điện phân nóng chảy và phân chia thành các ion và electron. Các electron di chuyển từ điện cực âm sang điện cực dương để tạo ra dòng điện và điện được tạo ra vào thời điểm này. Pin thứ cấp được sạc trước khi sử dụng pin và các electron được lưu trữ trước trong điện cực âm. Khi pin được sử dụng, các electron được lưu trữ sẽ di chuyển đến điện cực dương để tạo ra điện.
Pin lithium-ion sử dụng các hợp chất kim loại có chứa lithium trước trên điện cực dương và carbon (than chì) có thể hấp thụ và lưu trữ lithium được sử dụng trên điện cực âm. Thông qua cấu trúc như vậy, điện có thể được tạo ra mà không làm tan chảy các điện cực bằng chất điện phân như trong pin truyền thống, làm chậm quá trình lão hóa của pin, lưu trữ nhiều điện hơn và tăng số lần sạc và xả. Ngoài ra, lithium là một chất tối thiểu và nhẹ nên pin có thể có nhiều ưu điểm khác nhau như kích thước nhỏ và nhẹ.
Các loại pin lithium là gì?
Pin lithium-ion dựa trên coban
Lithium cobaltate được sử dụng cho điện cực dương. Lithium cobaltate tương đối dễ tổng hợp và sử dụng, vì vậy pin lithium-ion được sản xuất hàng loạt sớm nhất là lithium-cobaltate. Nhưng vì coban là một kim loại quý hiếm và đắt tiền nên nó hầu như không được sử dụng trong các bộ phận ô tô.
Ưu điểm – Được sử dụng rộng rãi làm pin tiêu chuẩn cho Li-ion.
Nhược điểm – Đắt tiền, không sử dụng được cho trong xe.
Pin lithium-ion mangan
Ôxít mangan liti được sử dụng cho điện cực dương. Ưu điểm là điện áp có thể tương tự như điện áp của pin lithium-ion dựa trên coban và chi phí sản xuất rẻ. Nhược điểm là mangan có thể tan vào chất điện phân trong quá trình sạc và xả, làm giảm tuổi thọ của pin.
Ưu điểm– Độ an toàn cao, sạc nhanh và xả nhanh.
Pin lithium-ion sắt photphat
Lithium iron phosphate được sử dụng cho điện cực dương. Ưu điểm của pin lithium-ion sắt phốt phát là khó làm hỏng cấu trúc đốt nóng bên trong, độ an toàn cao và sử dụng sắt làm nguyên liệu thô nên chi phí sản xuất thấp hơn so với pin dựa trên mangan. Nhưng điện áp thấp hơn so với các loại pin Li-ion khác.
Ưu điểm – Không tốn kém và vòng đời dài (già đi do sạc và xả), tuổi thọ theo lịch (già đi do giá đỡ).
Nhược điểm – Điện áp thấp hơn so với các loại pin Li-ion khác.
Pin lithium-ion tam cấp
Pin lithium-ion bậc ba được làm bằng ba vật liệu là coban, niken và mangan để giảm lượng coban được sử dụng. Hiện tại, hầu hết các loại pin lithium-ion bậc ba đều có tỷ lệ niken cao. Mặc dù điện áp thấp hơn một chút so với điện áp dựa trên coban và mangan, nhưng nó có thể làm giảm chi phí sản xuất. Tuy nhiên, mặc dù vậy, việc tổng hợp và điều chế từng loại vật liệu rất phức tạp, độ ổn định thấp và vẫn còn những vấn đề cần giải quyết dưới dạng vật liệu chức năng.
Ưu điểm – Điện áp khá cao, tuổi thọ dài.
Pin Lithium được sử dụng để làm gì?
Pin lithium-ion được thương mại hóa đầu tiên dành cho thiết bị gia dụng vào nửa đầu những năm 1990 đã được sử dụng trong máy quay video để đáp ứng nhu cầu về kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ. Sau đó, nó liên tục được sử dụng trong điện thoại di động và được phổ biến nhanh chóng sau đó, và nhu cầu thị trường ngay lập tức tăng lên. Ngày nay, pin lithium-ion đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống của chúng ta, chẳng hạn như điện thoại thông minh, máy tính xách tay, xe điện, xe đạp điện và các lĩnh vực khác.
Chọn đúng nhà sản xuất pin lithium
Sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện năng lượng mới đã mang lại nhu cầu mạnh mẽ về pin lithium. Ở những khu vực mà phương tiện sử dụng năng lượng mới đang phát triển nhanh nhất, ngày càng có nhiều công ty sản xuất pin lithium của Trung Quốc bắt đầu dẫn đầu về pin lithium trên toàn cầu. Nếu bạn đang tìm kiếm một nhà cung cấp pin lithium chất lượng, hãy liên hệ với KHLiTech.
