Áttekintés a különböző típusú lítium akkumulátorok
Az első munkája a lítium akkumulátorok indult 1912 GN Lewis. Azonban a tényleges lítium akkumulátorok lett csak a '70 -es évek elején, de nem voltak újratölthető. A 80-as években, a csoport továbbra is létrehozni pontosan az akkumulátor, de nem járt sikerrel, mert lítium-fém, amelynek felhasználásával anódként, nem volt stabil.
A instabilitása lítium fém, különösen a töltés során, lenne kénytelen keresni ionok dolgozott nem-fémes anyagok, amelyekben, ahelyett, fém lítium. Annak ellenére, hogy a Li-ion technológia játszik lítium-fém tartály, viszonylag biztonságosabb.
A fajlagos energia Li-Ion akkumulátor kétszer nagyobb, mint a NiCd akkumulátorok. A működési feszültség 3,6 V, ahelyett, hogy 1.2A akkumulátorok alapuló Ni. További javulást az elektróda anyaga a jövőben jelentősen növelheti az energia kapacitását a Li elemeket.
A tartomány a működési feszültség Li-Ion akkumulátor belül 2.8. 4.2V. Terhelés jellemzői és kisütési görbe Li-ion akkumulátorok lehetővé teszik, hogy hatékonyan felhasználni a tárolt energiát a kívánt feszültségtartomány 3,7-2,8 V cellánként. alapú technológiák NiCd akkumulátorok mentesítés görbe tartományban 1,25-1,0 V cellánként.
A típusú lítium-ion akkumulátorok
Mint minden olyan elem, Li-ion akkumulátor két elektródból áll - egy anódot és egy katódot, egy elválasztó és egy elektrolit elválasztó őket, mint a vezető. A katód egy fém-oxid (Li), és az anód áll porózus szén. Közben kisülés, ion áramlás anód-katód az elektroliton keresztül, és egy elválasztó. Töltés közben a mozgása megfordul. Ez a folyamat az 1. ábrán látható.
1. ábra: A mozgása ionok a lítium-ion akkumulátor
Amikor a feltöltési és kisütési a sejt, ionok keringenek a katód (pozitív elektród) és az anód (negatív elektród). Amikor kisütés az anód oxidálódik és veszít elektronokat, és a katód ezen a ponton felhívja elektródák. Amikor a töltés fordított mozgást.
A különbségek a típusú Li-ion akkumulátorok döntően a katód anyaga.
Más szén-anyagok, mint például a, például a szén-csövek széles körben nem terjedtek kereskedelmi alkalmazása. A 2. ábra a feszültség görbék kisülés során korszerű Li-ion akkumulátorok grafit az anód és a korábbi koksz.
2. ábra: A görbe a feszültség a kisülés során a Li-ion akkumulátorok. A laposabb kisülési görbe, annál jobb.
Új fejlesztések is folynak az anód. Tehát, mint az új anyag is használni akarja szilícium ötvözetek. A szilícium lehetővé teszi a növekedés fajlagos energia 20-30% csökkenése miatt az áramot és csökkenti életciklusát. Nanoszerkezetű lítium-titanát, amikor a használt anódként, teszi, hogy növeljük az életciklus mutatja jó terhelés jellemzői és alacsony hőmérsékleten, de alacsony termikus kapacitása.
A különböző anyagok a katód és az anód lehetővé teszi a gyártók, hogy javítsa a jellemzőkre Li-ion akkumulátorok. Azonban néhány nagyobb teljesítményt tud romlásához vezethet a másik. Előállítás az elemek, például lehet optimalizálni fajlagos energia (kapacitás), hogy növelje a felhasználás időpontjában is növeli a fajlagos teljesítmény növelése terhelési jellemzők, bővíthetik az élettartam a nagyobb tartósság, lehet, hogy az akkumulátor több biztonságos alacsonyabb negatív hatást gyakorol a környezetre. De vannak hátrányai. Így egyre nagyobb kapacitást csökkenti az áramot, az aktuális terhelés optimalizálása csökkenti fajlagos energia keményedés cella élettartamának növelése és a biztonság az akkumulátor növeli a méretét és árát miatt szélesebb elválasztó réteg. A szeparátor a legdrágább része a Li-ion akkumulátor.
Ahhoz, hogy nagyobb energiasűrűség, és alacsonyabb költséggel, gyártók használhatják nikkel helyett kobalt, de ez teszi az akkumulátor cella kevésbé stabil. Cégek-kezdők is összpontosítani növekvő fajlagos kapacitását, hogy gyorsan az akkumulátor piacon, de aztán szenvednek a biztonság és a tartósság használat. Ismert gyártó cégek az első helyen figyelni a biztonság és a tartósság az akkumulátorokat.
A 3. táblázatban a jellemzői egyesítjük Li-ion akkumulátorok és különböző anyagok, mint a katód. Az alábbi táblázat a négy leggyakoribb típusú Li-Ion. Az elemek lehetnek az alábbi típusok: lítium kobalt, lítium-mangándioxid, lítium-foszfát és a nikkel-mangán-kobalt (NMC).
1. táblázat jellemzői 4 leggyakrabban használt típusa a lítium-ion akkumulátorok.
Megjegyzés: nikkel-mangán-kobalt (NMC), CCM, WHC, MNC és MCS ugyanazt az akkumulátort. A kémiai összetétele ezeknek akkumulátorok Li [Ni (1/3) Co (1/3) Mn (1/3)] O2. Helye a Ni, Mn és Co nincs különleges jelentősége van.
Keresi az ideális lítium-ion akkumulátor javában zajlik. Gyártók lásd az új területeken használt akkumulátorok gépjármű motorok és energia tárolására. Abban az időben az írás, úgy véljük, hogy a motorok nem a legalkalmasabb akkumulátor lítium-mangán és / vagy nikkel-mangán-kobalt.
Most, alapvetően, Li-ion akkumulátorok használt hordozható eszközök, és azok tulajdonságait a hosszú távú használatra villamos hajtások még nem ismertek. A világos értékelést a működési költségek és az életciklus elemeket lehet adni csak néhány generáció után Li-Ion akkumulátorok autók hajtáslánc, amely nyilvánvalóvá válnak azok jellemzőit működés közben a különböző éghajlati viszonyok között.
2. táblázat: Előnyök és hátrányok a lítium akkumulátorok
