Welche Arten von Lithium-Batteriekernen gibt es?

18650 Kern

Die 18650-Lithiumbatterie bezieht sich auf eine Batterie mit einem Durchmesser von 18 mm und einer Länge von 65 mm. 0 steht für eine zylindrische Batterie. Die Technologie des 18650-Kerns ist relativ ausgereift. Die Batteriestruktur ist stabil, hat eine hohe spezifische Kapazität und eine hervorragende Gesamtleistung. Aufgrund seiner kompakten Größe kann es in vielen Bereichen eingesetzt werden. Der Nachteil ist, dass seine Sicherheit schlechter ist als die von Polymerlithiumbatterien und die Anzahl der Zyklen des Kerns nur etwa 300-mal gering ist.

Polymerkern

Der Unterschied zwischen Polymerkern und herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien liegt im Produktionsprozess. Lithiumbatterien sind gewickelt und weicher. Polymere überlagern sich und haben eine harte Körperform. Bei gleichem Volumen an Polymer- und Lithiumbatterien hat das Polymer eine größere Kapazität, etwa 30% oder mehr von Gaochu. Und sicherer, weniger Explosionsgefahr. Lange Lebensdauer. Das Laden und Entladen wurde mehr als 500 Mal erreicht. Der Nachteil ist, dass die Kosten hoch sind und der Polymerkern mit der gleichen Kapazität mindestens 100% teurer ist als der 1,8650-Lithiumionenkern.

"Lithiumbatterie" ist ein Batterietyp, der Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als negatives Elektrodenmaterial verwendet und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet. Im Jahr 1912 wurde die Lithium-Metall-Batterie erstmals von Gilbert N. Lewis vorgeschlagen und untersucht. In den 1970er Jahren schlug MS Whittingham vor und begann, Lithium-Ionen-Batterien zu untersuchen. Aufgrund der sehr lebhaften chemischen Eigenschaften von Lithiummetallen erfordern die Verarbeitung, Konservierung und Verwendung von Lithiummetallen sehr hohe Umweltanforderungen. 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 können aufgeladen werden. Die Lithium-Metall-Batterie der fünften Generation für wiederaufladbare Batterien wurde 1996 geboren. Ihre Sicherheit, spezifische Kapazität, Selbstentladungsrate und ihr Leistungspreis sind besser als die von Lithium-Ionen-Batterien. Aufgrund der eigenen High-Tech-Anforderungen stellen Unternehmen in nur wenigen Ländern diese Lithium-Metall-Batterie her.

Lithium-Metall-Batterie:

Lithiummetallbatterien verwenden im Allgemeinen Mangandioxid als positives Elektrodenmaterial, Lithiummetall oder sein Legierungsmetall als negatives Elektrodenmaterial und Batterien, die nichtwässrige Elektrolytlösungen verwenden.

Grundprinzipien der Lithiumbatterie

Grundprinzipien der Lithiumbatterie

Entladungsreaktion: Li + MnO2 = LiMnO2

Lithium-Ionen-Batterien:

Lithium-Ionen-Batterien verwenden im Allgemeinen Metalloxide aus Lithiumlegierungen als positive Elektrodenmaterialien, Graphit als negative Elektrodenmaterialien und Batterien, die nichtwässrige Elektrolyte verwenden.

Die Reaktion, die am positiven Ladepol auftritt, ist

LiCoO2 = Li (1-x) CoO2 + XLi + Xe- (Elektron)

Die Reaktion, die am Ladungsnegativpol auftritt, ist

6C + XLi + Xe- = LixC 6

Gesamtreaktion der wiederaufladbaren Batterie: LiCoO2 +6 C = Li (1-x) CoO2 + LixC6

positive Elektrode

Positive Materialien: Es gibt viele optionale positive Materialien, und Hauptprodukte sind hauptsächlich lithiumeisenphosphat. Verschiedene positive Materialvergleiche:

LiCoO2

3,7 V.

140 mAh / g

Li2Mn2O4

4,0 V.

100 mAh / g

LiFePO4

3,3 V.

100 mAh / g

Li2FePO4F

3,6 V.

115 mAh / g

Positive Reaktion: Einbettung von Lithiumionen während der Entladung, Einbettung von Lithiumionen während des Ladevorgangs. Aufladung: LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi + + XE-Entladung: Li1-xFePO4 + xLi + XE- → LiFePO4.

negative Elektrode

Negative Materialien: Mehr Graphit. Neue Forschungen haben ergeben, dass Titanat ein besseres Material sein kann.

Negative Reaktion: Lithiumionen werden während der Entladung und Lithiumionen während des Ladens eingebettet.

Beim Laden: xLi + + XE- + 6C → LixC6

Entladung: LixC6 → xLi + XE- + 6C

Lithiumbatterien wurden erstmals in Herzschrittmachern eingesetzt. Lithiumbatterien haben die Vorteile einer extrem niedrigen Selbstentladungsrate und einer flachen Entladespannung, sodass Herzschrittmacher, die in den menschlichen Körper implantiert sind, lange Zeit ohne Aufladen arbeiten können. Lithiumbatterien haben im Allgemeinen eine Nennspannung von mehr als 3,0 Volt, was für Netzteile mit integrierten Schaltkreisen besser geeignet ist. Mangandioxidbatterien werden häufig in Taschenrechnern, Digitalkameras und Uhren verwendet.

Um bessere Sorten zu entwickeln, haben die Menschen verschiedene Materialien untersucht und beispiellose Produkte hergestellt.

1992 entwickelte Sony erfolgreich Lithium-Ionen-Batterien. Durch seine praktische Anwendung konnten Gewicht und Volumen von tragbaren elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Laptops und Taschenrechnern erheblich reduziert werden.

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