Segundo as estatísticas, a demanda global de baterías de ión-litio alcanzou os 1.300 millóns, e coa continua expansión das áreas de aplicación, esta cifra aumenta ano tras ano.Debido a isto, co rápido aumento do uso de baterías de ión-litio en varias industrias, o rendemento de seguridade da batería é cada vez máis destacado, polo que non só require un excelente rendemento de carga e descarga das baterías de ión-litio, senón que tamén require un nivel superior. do rendemento da seguridade.Que as baterías de litio ao final por que lume e mesmo explosión, que medidas se poden evitar e eliminar?
Primeiro de todo, imos entender a composición material das baterías de litio.O rendemento das baterías de ión-litio depende principalmente da estrutura e do rendemento dos materiais internos das baterías utilizadas.Estes materiais internos da batería inclúen material de electrodo negativo, electrólito, diafragma e material de electrodo positivo.Entre eles, a elección e calidade dos materiais positivos e negativos determinan directamente o rendemento e o prezo das baterías de ión-litio.Polo tanto, a investigación de materiais de electrodos positivos e negativos baratos e de alto rendemento foi o foco do desenvolvemento da industria de baterías de ión-litio.
O material do electrodo negativo é xeralmente seleccionado como material de carbono, e o desenvolvemento é relativamente maduro na actualidade.O desenvolvemento de materiais de cátodo converteuse nun factor importante que limita a mellora adicional do rendemento da batería de ión-litio e a redución de prezos.Na produción comercial actual de baterías de ión-litio, o custo do material catódico representa preto do 40% do custo total da batería, e a redución do prezo do material catódico determina directamente a redución do prezo das baterías de ión-litio.Isto é especialmente certo para as baterías de ión-litio.Por exemplo, unha pequena batería de ión-litio para un teléfono móbil require só uns 5 gramos de material catódico, mentres que unha batería de ión-litio para conducir un autobús pode requirir ata 500 kg de material catódico.
Aínda que teoricamente hai moitos tipos de materiais que se poden usar como electrodo positivo das baterías de ión-litio, o compoñente principal do material común do electrodo positivo é LiCoO2.Durante a carga, o potencial eléctrico engadido aos dous polos da batería obriga ao composto do electrodo positivo a liberar ións de litio, que están incrustados no carbono do electrodo negativo cunha estrutura lamelar.Cando se descargan, os ións de litio precipitan fóra da estrutura lamelar do carbono e recombinan co composto no electrodo positivo.O movemento dos ións de litio xera unha corrente eléctrica.Este é o principio de como funcionan as baterías de litio.
Aínda que o principio é sinxelo, na produción industrial real hai que ter en conta cuestións moito máis prácticas: o material do electrodo positivo necesita aditivos para manter a actividade de carga e descarga múltiple, e o material do electrodo negativo debe deseñarse ao o nivel de estrutura molecular para acomodar máis ións de litio;o electrólito cheo entre os electrodos positivos e negativos, ademais de manter a estabilidade, tamén debe ter unha boa condutividade eléctrica e reducir a resistencia interna da batería.
Aínda que a batería de iones de litio ten todas as vantaxes mencionadas anteriormente, pero os seus requisitos para o circuíto de protección son relativamente altos, o uso do proceso debe ser estrictamente para evitar o fenómeno de sobrecarga, sobredescarga, a corrente de descarga non debe ser demasiado grande, en xeral, a taxa de descarga non debe ser superior a 0,2 C. O proceso de carga das baterías de litio móstrase na figura.Nun ciclo de carga, as baterías de iones de litio deben detectar a tensión e a temperatura da batería antes de comezar a carga para determinar se se pode cargar.Se a tensión ou a temperatura da batería está fóra do rango permitido polo fabricante, a carga está prohibida.O rango de tensión de carga permitido é: 2,5 V~4,2 V por batería.
No caso de que a batería estea en descarga profunda, débese requirir ao cargador un proceso de precarga para que a batería cumpra as condicións para a carga rápida;entón, segundo a taxa de carga rápida recomendada polo fabricante da batería, xeralmente 1C, o cargador carga a batería con corrente constante e a tensión da batería aumenta lentamente;unha vez que a tensión da batería alcanza a tensión de terminación establecida (xeralmente 4,1 V ou 4,2 V), a carga de corrente constante termina e a corrente de carga. finaliza, a corrente de carga decae rapidamente e a carga entra no proceso de carga completo;durante o proceso de carga completo, a corrente de carga diminúe gradualmente ata que a taxa de carga diminúe por debaixo de C/10 ou se supera o tempo de carga completo, entón convértese na carga de corte superior;durante a carga de corte superior, o cargador reabastece a batería cunha corrente de carga moi pequena.Despois dun período de carga de corte superior, a carga desactívase.
Hora de publicación: 15-novembro-2022