Beschreiben Sie kurz die Eigenschaften und Vorteile von Lithiumbatterien

Lithiumbatterien haben aufgrund ihrer hohen spezifischen Energie, langen Lebensdauer und des weiten Betriebstemperaturbereichs großes Interesse und Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Besonders attraktiv ist, dass der Durchschnittspreis für jede Zyklusbatterie nicht hoch ist und sich im Abwärtstrend befindet. Die Vorteile und Eigenschaften der Lithiumbatterie werden nachstehend ausführlicher beschrieben.

Im Vergleich zu anderen Hochenergie-Sekundärbatterien (wie Ni-Cd-Batterien, Ni-MH-Batterien usw.) weisen Lithium-Ionen-Batterien erhebliche Leistungsvorteile auf, hauptsächlich in den folgenden Aspekten.

(1) Hohe Betriebsspannung

Das Ersetzen von metallischem Lithium als negative Elektrode durch eine mit Kohlenstoff interkalierte Lithiumverbindung wie Graphit oder Petrolkoks führt zu einer Verringerung der Batteriespannung. Aufgrund ihres geringen Lithiumeinfügungspotentials kann der Spannungsverlust jedoch minimiert werden. Wählen Sie gleichzeitig die geeignete Lithium-Interkalationsverbindung als positive Elektrode der Batterie und das geeignete Elektrolytsystem (das das elektrochemische Fenster der Lithiumbatterie bestimmt), wodurch die Lithiumbatterie eine höhere Arbeitsspannung haben kann ( -4V), was viel höher ist als die der Batterie mit wässriger Lösung.

(2) Große spezifische Kapazität

Obwohl das Ersetzen des Metalllithiums durch Kohlenstoffmaterial die spezifische Kapazität der Materialqualität verringert, ist das negative Metalllithium in der Sekundärbatterie aus Metalllithium tatsächlich mehr als dreimal so hoch, um eine bestimmte Lebensdauer der Batterie sicherzustellen. so die Qualität der Lithiumbatterie Die tatsächliche Verringerung der spezifischen Kapazität ist nicht groß, und die volumetrische spezifische Kapazität wird kaum verringert.

(3) Hohe Energiedichte

Die höhere Betriebsspannung und die volumetrische spezifische Kapazität bestimmen die höhere Energiedichte der sekundären Lithiumbatterie. Sekundärlithiumbatterien weisen im Vergleich zu derzeit weit verbreiteten Ni-Cd-Batterien und Ni-MH-Batterien die höchste Energiedichte und ein großes Entwicklungspotential auf.

(4) Gute Sicherheitsleistung und lange Lebensdauer

Der Grund, warum die Batterie mit Metalllithium als Anode unsicher ist, besteht darin, dass die positive Elektrodenstruktur der Lithiumionenbatterie durch mehrfaches Laden und Entladen verändert wird, um poröse Dendriten zu bilden, und wenn die Temperatur erhöht wird, eine starke exotherme Reaktion mit Elektrolyt und Dendriten Es kann die Membran durchdringen und einen internen Kurzschluss verursachen. Die Lithiumbatterie hat dieses Problem nicht und ist sehr sicher. Um das Vorhandensein von metallischem Lithium in der Batterie zu vermeiden, sollte die Spannung während des Ladevorgangs geregelt werden. Aus Sicherheitsgründen ist die Lithiumbatterie mit mehreren Sicherheitsvorrichtungen ausgestattet. Einsetzen und Deinterkalieren von Lithium-Ionen-Batterien während des Ladens und Entladens ohne strukturelle Änderungen an Kathode und Anode (das Kristallgitter weist beim Einsetzen und Deinterkalieren eine gewisse Ausdehnung und Kontraktion auf), und da Lithium-Interkalationsverbindungen mehr als metallisches Lithium sind, sind Lithiumdendriten stabil werden beim Laden und Entladen nicht gebildet, was die Sicherheitsleistung der Batterie erheblich verbessert, und die Zykluslebensdauer wird ebenfalls stark verbessert. Lithiumbatterien wurden 1989 bzw. 1990 von der Dangerous Goods Transportation Division des US-Verkehrsministeriums und der IAIT (International Air and Transportation Association) von gefährlichen Gütern ausgeschlossen.

(5) Kleine Selbstentladungsrate

Die Lithiumbatterie verwendet ein nichtwässriges Elektrolytsystem, und das mit Lithium eingelegte Kohlenstoffmaterial ist in dem nichtwässrigen Elektrolytsystem thermodynamisch instabil. Während des ersten Lade- und Entladevorgangs wird auf der Oberfläche der Kohlenstoff-negativen Elektrode aufgrund der Reduktion des Elektrolyten ein Festelektrolyt-Mesophasen (SEI) -Film gebildet, wodurch Lithiumionen passieren können, Elektronen jedoch nicht passieren können, und die Elektrodenelektrode aktive Materialien in verschiedenen geladenen Zuständen. Es befindet sich in einem relativ stabilen Zustand und weist daher eine geringe Selbstentladungsrate auf.

(6) Sauber und umweltfreundlich

Lithiumbatterien enthalten keine giftigen Substanzen wie Blei, Segen, Quecksilber usw. Da die Batterien gut verschlossen sein müssen, wird während des Gebrauchs nur sehr wenig Gas freigesetzt, das die Umwelt nicht verschmutzt. Das zum Auflösen des Bindemittels während des Herstellungsprozesses verwendete Lösungsmittel kann ebenfalls vollständig zurückgewonnen werden. Sony und andere große hersteller von lithiumbatterien haben seit 1997 damit begonnen, Lithiumbatterien und Materialien (wie Metallbohrer) zu recyceln. Darüber hinaus wurde die Lithiumbatterie von Sony 1996 nach den internationalen Umweltstandards IS014001 zertifiziert [71O].

(7) Hoher Stromwirkungsgrad

Im Gegensatz zu jeder Sekundärbatterie eines Systems mit wässriger Lösung in der Vergangenheit erzeugt eine Lithiumbatterie beim normalen Laden und Entladen kein Gas, und der Stromwirkungsgrad liegt nahe bei 100%. Diese Eigenschaft eignet sich besonders zur Verwendung als akkupack zur Speicherung und Umwandlung von Strom.

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