Analyse von Lithium-Ionen-Batteriezelltypen

In Elektrofahrzeuganwendungen und in tragbaren Geräten wie Smartphones, Digitalkameras usw. werden im Allgemeinen Lithium-Ionen-Batterien bevorzugt. Die relative Fähigkeit und der Gesundheitszustand einer Batterie nehmen mit dem Alter ab. Es ist daher wichtig, diese Parameter genau abzuschätzen. In dieser Analyse wird ein parametrischer Ansatz vorgeschlagen, um den Batteriezustand durch Untersuchung verschiedener Batterietypen, die für ihre Anwendungen verwendet werden, abzuschätzen. In diesem Artikel werden auch die neuen Trends bei Lithium-Ionen-Batteriezellen erörtert, die Ihnen nicht nur dabei helfen, Informationen über Lithium zu erhalten Ionenbatterien bieten aber auch ein umfassendes Wissen über neue Trends und Technologien dieser Batterien.

Arten von Batterietypen:

Es gibt verschiedene Arten von Batterien, die je nach Größe und Anwendung für unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Die am häufigsten verwendeten Batterien sind zylindrische Zellen, Knopfzellen und Beutelzellen, die nachstehend erörtert werden.

Zylinderzelle

Eine der am häufigsten verwendeten Verpackungsarten für Primär- und Sekundärbatterien ist weiterhin die zylindrische Zelle. Die Vorteile sind Produktionsflexibilität und gute mechanische Stabilität. Der Rohrzylinder kann ohne Verformung hohen Innendrücken standhalten.

Viele zylindrische Zellen auf Lithium- und Nickelbasis enthalten einen positiven Schalter des Wärmekoeffizienten (PTC). Das normalerweise leitfähige Polymer erwärmt sich und wird widerstandsfähig, wenn es starkem Druck ausgesetzt wird, wodurch ein Stromfluss verhindert wird und als Schutz gegen Kurzschlüsse dient. Der positive Schalter des Wärmekoeffizienten (PTC) kühlt ab und kehrt in den leitenden Zustand zurück, sobald der Kurzschluss entfernt wird.

Anwendungen von zylindrischen Zellen

Elektrowerkzeuge, medizinische geräte, Laptops und E-Bikes sind die Standardanwendungen für die zylindrische Zelle.

Knopfzelle

Die Knopfzelle, die auch als Knopfzelle bezeichnet wird, besteht aus einem kompakten Design, das in den tragbaren Geräten der 1980er Jahre möglich ist. Durch Stapeln der Zellen in einem Kanal werden höhere Spannungen erreicht. Diese Batterien wurden von schnurlosen Telefonen, medizinischen Geräten und Flughafensicherheitswänden verwendet.

Obwohl die gestapelte Knopfzelle in Ungnade fiel und traditionelleren Batterieformaten Platz machte, war sie kompakt und kostengünstig herzustellen. Wenn es zu schnell geladen wird, schwillt der Nachteil der Knopfzelle an. Knopfzellen haben keine Sicherheitsbelüftung und können nur mit einer Ladung von 10 bis 16 Stunden aufgeladen werden. Neuere Designs erfordern jedoch ein schnelles Laden.

Anwendungen der Knopfzelle

Der Großteil der derzeit verwendeten Knopfzellen ist nicht wiederaufladbar und kann in medizinischen Implantaten, Uhren, Hörgeräten, Autoschlüsseln und Speichersicherungen verwendet werden.

Beutelzelle

1995 hat die Beutelzelle mit einem radikal neuen Modell die Batteriewelt verblüfft. Anstatt ein Metallrohr oder eine elektrische Durchführung von Glas zu Metall zu verwenden, werden leitfähige Folienlaschen an die Elektroden geschweißt und außen dicht abgedichtet.

Die Batteriezelle bietet eine einfache, flexible oder leichte Batteriedesignlösung. Es wird ein gewisser Stapeldruck empfohlen, es muss jedoch eine Schwellung vorgesehen werden. Die Beutelzellen können hohe Lastströme liefern, aber sie sind unter leichten Belastungsbedingungen und bei mäßiger Belastung besser.

Anwendungen von Beutelzellen

In Verbraucher-, Militär- und Automobilanwendungen werden die Beutelverpackungen verwendet. Es gibt keine Standardbeutelzellen. Sie werden von jedem Hersteller hergestellt. Beutelpackungen sind häufig Li-Polymer-Packungen. Kleine Zellen wie Drohnen und Hobbygeräte sind häufig für tragbare Anwendungen geeignet, die hohe Lastströme erfordern.

2019 Lithium-Ionen-Batteriezellentechnologie

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat beschlossen, den Nobelpreis für Chemie 2019 an John B. Goodenough von der Austin, Texas University, USA, M. Stanley Whittingham von der Binghamton University, der New York State University, USA, und Akira Yoshino von Asahi Kasei zu vergeben Corporation, Tokio, Japan, und Meijo University, Nagoya, Japan, "für das Design von Lithium-Ionen-Batterien".

Wiederaufgeladene Batterien erstellt

Der Nobelpreis für Chemie 2019 belohnt die Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterie. Dieser leichte, wiederaufladbare und effiziente Akku wird jetzt in allen Bereichen eingesetzt, von Mobiltelefonen über Computer bis hin zu Elektrofahrzeugen. Es kann auch große Mengen an Sonnen- und Windenergie speichern, was eine fossilfreie Gesellschaft ermöglicht.

Weltweit werden Lithium-Ionen-Batterien verwendet, um die tragbare Elektronik mit Strom zu versorgen, mit der wir kommunizieren, arbeiten, studieren, Musik hören und Wissen suchen. Lithium-Ionen-Batterien ermöglichten auch die Entwicklung von Elektroautos mit großer Reichweite und Speicher für erneuerbare Energien wie Solar- und Windkraft.

Während der Ölkrise der 1970er Jahre wurde der Grundstein für die Lithium-Ionen-Batterie gelegt. Stanley Whittingham hat an der Entwicklung von Methoden gearbeitet, die zu Energietechnologien führen könnten, die frei von fossilen Brennstoffen sind. Er begann mit der Erforschung von Supraleitern und entdeckte ein extrem energiereiches Material, das er in einer Lithiumbatterie zum Bau einer fortschrittlichen Kathode verwendete.

Das Ergebnis war ein leichter, strapazierfähiger Akku, der vor seiner Leistungsminderung hunderte Male aufgeladen werden konnte. Lithium-Ionen-Batterien haben den Vorteil, dass sie nicht auf chemischen Reaktionen beruhen, die die Elektroden zerstören, sondern auf Lithium-Ionen, die zwischen der Anode und der Kathode hin und her fließen.

Als diese Batterien 1991 zum ersten Mal auf den Markt kamen, haben Lithium-Ionen-Batterien unser Leben revolutioniert. Sie legten auch den Grundstein für eine digitale, fossilfreie Gesellschaft und sind von größtem menschlichen Interesse.

Neuer Trend der Lithium-Ionen-Batteriezelle

Obwohl die Lithium-Ionen-Batterietechnologie gut etabliert ist, sind in den letzten Jahren mit der kräftigen Entwicklung der Elektrofahrzeugindustrie auch viele neue Trends aufgetaucht. Laut der 10. Internationalen Ausstellung für wiederaufladbare Batterien (Japan Battery Show) in Tokio, auf der eine große Anzahl von Unternehmen aus der gesamten Industriekette versammelt waren, wurden einige neue Trends im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Batteriezellen diskutiert. Die Aussteller, Fachleute und Teilnehmer der Messe entdeckten einige neue Trends in den Bereichen Technologieentwicklung, Geräteherstellung und Anwendung von Lithium-Ionen-Batteriezellen.

Die neuesten neuen Trends bei Lithium-Ionen-Batteriezellen sind wie folgt:

· Das Muster einer hohen Nickelisierung von Kathodenmaterialien ist offensichtlicher und es treten ständig Festkörperbatterien auf.

· Der Markt für die Herstellung von Geräten für Lithium-Ionen-Batterien boomt. Die meisten Hersteller konzentrieren sich derzeit auf ein bestimmtes Ausrüstungssegment.

Bemerkenswert ist die Verwendung der Li-Ionen-Batteriechemie in energiespeichersystemen und einzigartigen Anwendungen für Elektrofahrzeuge.