Populärwissenschaft: Der Unterschied zwischen Lithium-Batterie-Softpack und Hardpack

Einführung in die Lithiumbatterie

Eine "Lithiumbatterie" ist ein Batterietyp, der ein Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als negatives Elektrodenmaterial und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet. Lithium-Metall-Batterien wurden erstmals 1912 von Gilbert N. Lewis vorgeschlagen und untersucht. In den 1970er Jahren schlug MSWhitTIngham Lithium-Ionen-Batterien vor und begann mit deren Erforschung. Aufgrund der sehr aktiven chemischen Eigenschaften von Lithiummetall sind die Verarbeitung, Lagerung und Verwendung von Lithiummetall sehr anspruchsvoll für die Umwelt. Daher werden Lithiumbatterien seit langem nicht mehr verwendet. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sind Lithiumbatterien zum Mainstream geworden.

Lithiumbatterien können grob in zwei Kategorien unterteilt werden: Lithiummetallbatterien und Lithiumionenbatterien. Lithium-Ionen-Batterien enthalten kein metallisches Lithium und sind wiederaufladbar. Die Lithium-Metall-Batterie der fünften Generation mit wiederaufladbaren Batterien wurde 1996 geboren. Sicherheit, spezifische Kapazität, Selbstentladungsrate und Leistungspreisverhältnis sind besser als bei Lithium-Ionen-Batterien. Aufgrund der hohen technischen Anforderungen stellen nur wenige Unternehmen im Land solche Lithium-Metall-Batterien her.

Lithium-Ionen-Batteriestruktur

Lithium-Ionen-Batterien sind eine Alternative zu Metall-Lithium-Batterien, die in den letzten Jahren aufgetaucht sind. Die Hauptkomponenten der Batterien sind positive und negative Elektroden, Elektrolyte, Separatoren und Außengehäuse.

Die positive Elektrode --- verwendet eine Kohlenstoffelektrode, die Lithiumionen absorbieren kann. Beim Entladen verwandelt sich Lithium in Lithiumionen und verlässt die Anode der Batterie, um die Kathode der Lithiumionenbatterie zu erreichen.

Das negative Elektrodenmaterial wählt eine interkalierbare Lithiumverbindung aus, deren Potential so nahe wie möglich am Lithiumpotential liegt. Beispielsweise umfassen verschiedene Kohlenstoffmaterialien natürlichen Graphit, synthetischen Graphit, Kohlenstofffasern, Mesophasenkohlenstoff und dergleichen und Metalloxide.

Elektrolyt - ein gemischtes Lösungsmittelsystem aus einem Alkylcarbonat wie Ethylencarbonat, Propylencarbonat und niedrigviskosem Diethylcarbonat von LiPF6.

Membran --- Mikroporöse Polyenmembranen wie PE, PP oder deren Verbundmembranen, insbesondere PP / PE / PP-Dreischichtmembranen, haben einen niedrigen Schmelzpunkt und eine hohe Durchstoßfestigkeit, was bei der Wärmeversicherung eine Rolle spielt.

Gehäuse --- Bei Stahl- oder Aluminiummaterial hat die Abdeckungsbaugruppe die Funktion explosionsgeschützt und abschaltbar.

Wie Lithium-Ionen-Batterien funktionieren

Das Funktionsprinzip eines lithium-ionen-akkus bezieht sich auf sein Lade- und Entladeprinzip.

Wenn die Batterie geladen wird, werden Lithiumionen an der positiven Elektrode der Batterie erzeugt, und die erzeugten Lithiumionen bewegen sich durch den Elektrolyten zur negativen Elektrode. Der Kohlenstoff als negative Elektrode hat eine Schichtstruktur und viele Mikroporen. Die Lithiumionen, die die negative Elektrode erreichen, sind in die Mikroporen der Kohlenstoffschicht eingebettet, und je mehr Lithiumionen eingebettet sind, desto höher ist die Ladekapazität. Die chemische Reaktion, die zu diesem Zeitpunkt auftritt, ist:

Aus dem gleichen Grund treten beim Entladen der Batterie (dh bei dem Prozess, bei dem wir die Batterie verwenden) die in die Kohlenstoffschicht der negativen Elektrode eingebetteten Lithiumionen aus und wandern zurück zur positiven Elektrode. Je mehr Lithiumionen zur positiven Elektrode zurückkehren, desto höher ist die Entladekapazität. Was wir normalerweise als Batteriekapazität bezeichnen, bezieht sich auf die Entladekapazität. Die chemische Reaktion, die zu diesem Zeitpunkt an der negativen Elektrode auftritt, ist:

Es ist nicht schwer zu erkennen, dass sich Lithiumionen während des Lade- und Entladevorgangs einer Lithiumionenbatterie in einem Bewegungszustand von einer positiven Elektrode zu einer negativen Elektrode zu einer positiven Elektrode befinden. Wenn wir die Lithium-Ionen-Batterie mit einem Schaukelstuhl vergleichen, sind die beiden Enden des Schaukelstuhls die beiden Pole der Batterie, und die Lithium-Ionen-Batterie ist wie ein ausgezeichneter Sportler, der an beiden Enden des Schaukelstuhls hin und her läuft. Daher gaben die Experten der Lithium-Ionen-Batterie einen niedlichen Namen Schaukelstuhlbatterie.

Einführung einer Soft-Pack-Lithiumbatterie

Die Softpack-Lithiumbatterie ist einfach eine flüssige Lithiumionenbatterie mit einer Polymerhülle. Die Struktur ist in einer Aluminiumfolie verpackt, und im Falle eines Sicherheitsrisikos platzt die Batterie des Softpacks höchstens.

Parameter der Soft-Pack-Lithiumbatterie

Nennspannung: 3,7V

Arbeitsspannung: 2,4 ~ 4,2V

Nennkapazität: 1250mAh

Dauerstrom der Standardentladung: 0,2 ° C.

Maximaler kontinuierlicher Entladestrom: 0,5 ° C.

Arbeitstemperatur: Laden: 0 ~ 45 ° C.

Entladung: -20 ~ 60 ° C.

Produktgröße: MAX9.5 * 35 * 52mm

Innenwiderstand des fertigen Produkts: ≤ 150 mΩ

Überentladungsschutzspannung 2,5 ± 0,05V

Kabeltyp: GB1007 / 24 #, Leitungslänge 55 mm Schutzparameter: Überladeschutzspannung / 4,325 ± 0,025 V pro Saite

Überstromwert: 2 ~ 4A

Vorteile der Softpack-Batterie

1. Gute Sicherheitsleistung

Die Softpack-Batterie explodiert nicht wie eine Stahlhülle aus Aluminium.

2. Leichtgewichtler

Das Gewicht der Softpack-Batterie ist 40% leichter als die entsprechende Kapazität der Stahlschalen-Lithiumbatterie, die 20% leichter als die Aluminiumschalenbatterie ist.

3. Große Kapazität

Die Softpack-Batterie hat eine um 10 bis 15% höhere Kapazität als die gleich große Stahlschalenbatterie und ist 5 bis 10% höher als die Aluminiumschalenbatterie.

4. Kleiner Innenwiderstand

Der Innenwiderstand der Softpack-Batterie ist kleiner als der der Lithiumbatterie. Gegenwärtig kann der Innenwiderstand des Batteriekerns des Haushalts-Softpacks nur 35 mΩ betragen, was den Eigenverbrauch der Batterie erheblich verringert.

5. Flexibles Design

Die Form der Softpack-Batterie kann nach Kundenwunsch angepasst und ein neues Batteriemodell entwickelt werden.

Mängel der Softpack-Batterien

Die vorhandenen Softpack-Batteriekernmodelle sind wenige und können die Marktnachfrage nicht erfüllen.

Die Entwicklung neuer Modelle ist kostspielig.

Der Unterschied zwischen Lithium-Batterie-Softbag und Hardbag

Der Unterschied zwischen dem Softpack und dem Hardpack der Lithiumbatterie bezieht sich hauptsächlich auf das Material des Lithiumbatteriegehäuses. Wenn sich außen ein Paket befindet, ist es nicht leicht zu erkennen, und der Batteriekörper muss sichtbar sein. Das Gewicht der Stahlgehäusebatterie ist wichtiger als die Batterie mit dem gleichen Volumen. Das Aluminiumgehäuse und das flexible Gehäuse sind jedoch nicht leicht zu unterscheiden, aber die Batterie des flexiblen Gehäuses ist weicher als die Batterie des Aluminiumgehäuses und die Handschelle verformt sich leicht.

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