Was sind die Vorteile von Lithium-Ionen-Batterien?

A. Hohe Energiedichte

Das Gewicht einer Lithium-Ionen-Batterie ist halb so groß wie das einer Nickel-Cadmium- oder Nickel-Wasserstoff-Batterie gleicher Kapazität, und das Volumen beträgt 40-50% Nickel-Cadmium und 20-30% Nickel-Wasserstoff.

B. Hochspannung

Eine Lithium-Ionen-Batteriezelle arbeitet mit 3,7 V (Durchschnitt), was drei in Reihe geschalteten Nickel-Cadmium- oder Nickel-Wasserstoff-Batterien entspricht.

C. Keine Verschmutzung

Lithium-Ionen-Batterien enthalten keine schädlichen Metallsubstanzen wie Cadmium, Blei und Quecksilber.

D. Kein Metalllithium

Lithium-Ionen-Batterien enthalten kein Metall-Lithium und unterliegen daher nicht den Beschränkungen, die Flugzeuge für das Verbot des Transports von lithium-batterien in Passagierflugzeugen auferlegen.

E. Hohe Lebensdauer

Unter normalen Bedingungen kann der Lade- und Entladezyklus eines Lithium-Ionen-Akkus das 500-fache überschreiten.

F. Kein Memory-Effekt

Der Memory-Effekt bezieht sich auf das Phänomen, dass die Kapazität der Batterie während des Lade- und Entladezyklus der Nickel-Cadmium-Batterie abnimmt. Lithium-Ionen-Batterien haben diesen Effekt nicht.

G. Schnellladung

Mit einem Konstantstrom-Konstantspannungs-Ladegerät mit einer Nennspannung von 4,2 V kann ein Lithium-Ionen-Akku in ein bis zwei Stunden vollständig aufgeladen werden.

Die Hauptvorteile von Lithium-Ionen-Batterien:

1. Das Energieverhältnis ist relativ hoch. Bei hoher Speicherenergiedichte hat es 460-600 Wh / kg erreicht, was etwa dem 6-7-fachen der Blei-Säure-Batterie entspricht.

2. Lange Lebensdauer, die Lebensdauer kann mehr als 6 Jahre erreichen, Lithiumeisenphosphat als positive Batterie mit 1CDOD Ladung und Entladung, es gibt Aufzeichnungen, die 10.000 Mal verwendet werden können;

3. Die Nennspannung ist hoch (die Einzelarbeitsspannung beträgt 3,7 V oder 3,2 V), was der Serienspannung von 3 wiederaufladbaren Nickel-Cadmium- oder Nickel-Wasserstoff-Batterien entspricht, was für die Herstellung des Batterie-Netzteils praktisch ist.

4. Mit hoher Tragfähigkeit, mit der Lithium-Eisenphosphat-Lithium-Ionen-Batterie für Elektrofahrzeuge eine Lade- und Entladekapazität von 15 bis 30 ° C erreichen kann, ist es einfach, eine Beschleunigung mit hoher Intensität zu starten.

5. Die Selbstentladungsrate ist sehr niedrig, was einer der herausragendsten Vorteile der Batterie ist. Derzeit können im Allgemeinen 1% / Monat erreicht werden, weniger als 1/20 der Nickel-Wasserstoff-Batterie.

6. Leichtgewicht, das Gewicht des gleichen Volumens beträgt etwa 1 / 5-6 Blei-Säure-Produkte;

7. Hohe Temperatur und geringe Anpassungsfähigkeit können in einer Umgebung von -20 ° C verwendet werden. -60 ° C können nach dem Verarbeitungsprozess in einer Umgebung von -45 ° C verwendet werden.

8. Grün- und Umweltschutz, egal ob es hergestellt, verwendet oder verschrottet wird, enthält keine giftigen und schädlichen Schwermetallelemente und Substanzen wie Blei, Quecksilber und Cadmium.

9. Die Produktion verbraucht grundsätzlich kein Wasser, was für China, dem es an Wasser mangelt, sehr vorteilhaft ist.

Lithium-Ionen-Batterien haben eine hohe Energiedichte und eine hohe durchschnittliche Ausgangsspannung. Selbstentladung ist eine kleine, gute Batterie, weniger als 2% pro Monat (wiederherstellbar). Es gibt keinen Memory-Effekt. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -20 ° C und 60 ° C. Hervorragende Zyklusleistung, schnelles Laden und Entladen, Ladeeffizienz bis zu 100% und hohe Ausgangsleistung. Lange andauernd. Es enthält keine giftigen oder gefährlichen Substanzen und wird als grüne Batterie bezeichnet.

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 MS Whittingham 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.

Lithiumbatterien wurden erstmals in Herzschrittmachern eingesetzt. Die Lithiumbatterie hat eine sehr niedrige Selbstentladungsrate und eine flache Entladespannung, so dass der im menschlichen Körper implantierte Schrittmacher lange Zeit ohne Aufladen arbeiten kann. Lithiumbatterien haben im Allgemeinen eine Nennspannung von mehr als 3,0 Volt, wodurch sie sich besser für die Verwendung als Netzteile mit integrierten Schaltkreisen eignen. Mangandioxidbatterien werden häufig in Taschenrechnern, Digitalkameras und Uhren verwendet.

Um exzellentere Sorten zu entwickeln, wurden verschiedene Materialien untersucht, um ein beispielloses Produkt zu schaffen.

1992 entwickelte Sony erfolgreich Lithium-Ionen-Batterien. Seine Praktikabilität hat das Gewicht und das Volumen von tragbaren elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Notebooks und Taschenrechnern erheblich reduziert.

1. In den 1970er Jahren verwendete MS Whittingham von Exxon Titansulfid als positives Elektrodenmaterial und Lithiummetall als negatives Elektrodenmaterial, um die erste Lithiumbatterie herzustellen.

2. 1980 entdeckte J. Goodenough, dass Lithiumcobaltat als positives Elektrodenmaterial für Lithiumionenbatterien verwendet werden kann.

3. 1982 entdeckten RRAgarwal und JRselman vom Illinois Institute of Technology, dass Lithiumionen die Eigenschaft haben, in Graphit eingebettet zu sein. Dieser Vorgang ist schnell und reversibel. Gleichzeitig hat die Lithiumbatterie aus Lithiummetall viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, weshalb versucht wurde, eine wiederaufladbare Batterie unter Verwendung der Eigenschaften von in Lithiumionen eingebettetem Graphit herzustellen. Die erste verfügbare Lithium-Ionen-Graphitelektrode wurde erfolgreich von Bell Labs hergestellt.

4. 1983 entdeckten M. Thackeray und J. Goodenough, dass Manganspinell ein ausgezeichnetes Kathodenmaterial mit geringen Kosten, Stabilität und ausgezeichneter Leitfähigkeit und Lithiumführungseigenschaften ist. Die Zersetzungstemperatur ist hoch und die Oxidation ist viel niedriger als die von Lithiumcobaltat. Selbst wenn ein Kurzschluss oder eine Überladung auftritt, kann die Gefahr von Verbrennungen und Explosionen vermieden werden.

5. 1989 entdeckten A. Manthiram und J. Goodenough, dass eine positive Elektrode mit einem Polymeranion eine höhere Spannung erzeugen würde.

6. 1991 veröffentlichte Sony den ersten kommerziellen Lithium-Ionen-Akku. In der Folge revolutionierten Lithium-Ionen-Batterien das Gesicht der Unterhaltungselektronik.

7. 1996 entdeckten Padhi und Goodenough, dass Phosphate mit Olivinstruktur wie Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) herkömmlichen Kathodenmaterialien überlegen sind und zu den Hauptkathodenmaterialien geworden sind.

Mit der weit verbreiteten Verwendung digitaler Produkte wie Mobiltelefone, Notebooks usw. werden Lithium-Ionen-Batterien in solchen Produkten mit ausgezeichneter Leistung häufig verwendet und schrittweise zu anderen Produktanwendungen weiterentwickelt. 1998 begann das Tianjin Power Research Institute mit der kommerziellen Produktion von Lithium-Ionen-Batterien. Normalerweise nennen die Leute auch Lithium-Ionen-Batterien lithium-batterien, aber diese beiden Batterien sind nicht gleich. Lithium-Ionen-Batterien sind zum Mainstream geworden.

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