Jun 28, 2020 Seitenansicht:339
Lithium-Ionen-Batterien werden seit Ende der 90er Jahre zur Stromversorgung unserer kleinen Geräte wie Mobiltelefone und Laptops verwendet. Jetzt werden sie auch für den Antrieb von Fahrzeugen wie Elektroautos verwendet, die zur fortschrittlichsten Autotechnologie geworden sind und auch bei der Post beliebt sind. Es gibt verschiedene Arten von Lithium-Ionen-Batterien, die je nach Anwendung, für die sie verwendet werden, entwickelt wurden. Lithium-Ionen-Batterien wurden 1991 entwickelt und sind am beliebtesten, da sie einen Anteil von über 35% am energiespeicher haben. Wir werden diskutieren, warum diese Batterien ihre Vorherrschaft fortsetzen werden, und es wird erwartet, dass sie in Zukunft benzinbetriebene Fahrzeuge überschatten, um die technologischen Verbesserungen in diesem Bereich zu untersuchen.
Wofür wird eine 18650-Batterie verwendet?
Diese 18650-Batteriezelle wird in einer Reihe von elektronischen Geräten verwendet. Nehmen Sie zum Beispiel eine DSLR-Kamera, die diese Zelle zur Stromerzeugung verwendet. Lassen Sie uns seine inneren Teile untersuchen und herausfinden, aus welchem Material diese Zelle besteht. Für seine inneren Teile besteht es aus drei Schichtschichten, in denen Elektronen fließen, wenn sich eine Last mit der Batterie verbindet. Dieser natürliche Elektronenfluss zeigt, dass diese Elektronen in einem instabilen Zustand im Inneren gespeichert werden, bevor sich die Last mit der Batterie verbindet. Um dieses Grundprinzip besser verstehen zu können, müssen wir die technologischen Fortschritte verstehen, die bei Lithium-Ionen-Batterien auftreten. Diese instabilen Elektronen werden in einem Behälter wie Graphit mit einem höheren elektrochemischen Potential gespeichert. Vor dem Speichern von Elektronen trennen sie sich von der Atomstruktur des Elements.
Lithium ist ein Metall mit einer höheren Tendenz, Elektronen aus seiner Außenhülle zu verlieren, wodurch dieses Metall sehr reaktiv ist. Als Teil eines Metalloxids sind Lithiumatome sehr stabil. Wenn eine externe Stromquelle verwendet wird, zieht ihre positive Seite die Elektronen an und blockiert durch Verwendung eines Elektrolyten den Elektronenfluss durch diese, wodurch diese Elektronen durch den externen Stromkreis fließen und zwischen den Graphitschichten eingeschlossen werden.
In gleicher Weise zieht die negative Seite der Stromquelle Lithiumionen an, die auch in den Graphitschichten eingeschlossen werden. Aufgrund dieses Phänomens werden die Lithiumionen mit einem höheren elektrochemischen Potential gespeichert. Wenn die Stromquelle entfernt wird und die Last mit der Batterie verbunden ist, beginnen alle in den Graphitschichten eingeschlossenen Elektronen durch die Last zu fließen, die Elektrizität erzeugt.
Warum ist 18650 Batterie so beliebt?
Die drei guten Eigenschaften, die für eine Energiequelle gut sind, sind niedrige Kosten, hohe Energiedichte und lange Lebensdauer. Die 18650-Lithium-Zelle bietet in all diesen drei Aspekten Tarife. Lassen Sie uns herausfinden, wie und was die zukünftigen Trends sind.
1) Kostenfaktor: In Anbetracht des Kostenfaktors von Lithium-Ionen-Batterien können wir sagen, dass die Kapitalkosten, die für die Einrichtung einer 18650-Lithium-Ionen-Batteriezellentechnologie erforderlich sind, höher sind als die ihrer Gegenstücke. Wenn wir jedoch die laufenden Kosten von Elektroautos mit denen von Benzinautos vergleichen, werden sie zum Drittelpreis von Benzinautos angeboten. Was ist dann der Grund für die hohen Kapitalkosten? Nun, der Hauptgrund für diese hohen Kapitalkosten ist das Vorhandensein von Nickel und Kobalt in der Metalloxidverbindung. Batteriehersteller verwenden diese beiden Metalle in größeren Mengen als Lithium. Dies ist der Hauptgrund dafür, dass Lithium-Ionen-Batterien sechsmal so viel kosten wie Blei-Säure-Batterien und dreimal so viel wie Nickel-Metallhydrid-Batterien. Die Kosten pro Kilowattstunde einer Lithium-Ionen-Batterietechnologie sinken jedoch im Laufe des Zeitraums rapide. In Anbetracht dessen werden sie in Zukunft die Kapitalkostenhürde überwinden.
2) Energiedichte: 18650 Lithium-Ionen-Batterien bieten eine viel höhere Energiedichte als jede andere Batterietechnologie. Der entscheidende Teil, der die Energiedichte beeinflusst, ist das Speichermedium der Lithiumionen und der Elektronen. Wissenschaftler sind nun auf dem Weg, das Speichermedium von Graphit auf Silizium umzustellen. In diesem Fall wird die Energiedichte 4,4-mal höher. Der Nachteil von Silizium besteht darin, dass es während jedes Zyklus eine nicht respektable Volumenexpansion und -kontraktion verursacht. Um die Vorteile von Silizium zu nutzen und seine Nachteile zu vermeiden, haben die Hersteller begonnen, 5% Silizium zu verwenden, das dem Graphit beigemischt ist.
3) Langlebigkeit: Der wichtigste Teil ist die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterien. Unsere alten Laptop-Batterien sind innerhalb eines Jahres leer, aber jetzt halten sie problemlos 3 Jahre und manchmal auch länger. Um zu verstehen, wie sich die Batterielebensdauer von den Forschern verbessert hat, ist es wichtig zu verstehen, wie der Mechanismus für den Tod dieser Batterien aussieht. Nun, im Allgemeinen stirbt eine Batterie nach einigen Jahren, egal ob sie verwendet wird oder nicht. Dieser Prozess des Kapazitätsverlusts ist elektro-weniger, was bedeutet, dass kein Stromfluss erforderlich ist. Eine Schicht, die als SEI-Schicht bezeichnet wird, verhindert, dass die Elektronen in direkten Kontakt mit dem Elektrolyten kommen, wodurch der Elektrolyt vor dem Abbau bewahrt wird.
Wie testest du die 18650 Batterie?
Das Testen von 18650-Batterien hilft bei der Bestimmung der Kapazität jeder Zelle zur Herstellung eines Batteriepacks und hilft Ihnen bei der Entscheidung, ob sie für Sie verwendbar sind oder nicht. Zum Testen benötigen wir ein Voltmeter, ein RC-Ladegerät und vier Fächer zur Organisation der Batteriezellen. Testen Sie die Zellen mit dem Voltmeter und entsorgen Sie die Zellen mit einem Wert unter 2,5. Verbinden Sie die Zellen mit dem Intel-Ladegerät, das sie mit 375 Milliampere pro Stunde auflädt. Wenn zwei Zellen angeschlossen sind, erhält jede 750. Schreiben Sie die Kapazität der Zelle darauf und gruppieren Sie sie nach der Kapazität für die Verwendung in Batterien.
Fazit:
Heutzutage verwenden wichtige Geräte Lithium-Ionen-Batterien als Energiequelle, wobei sich die chemische Zusammensetzung der darin verwendeten Metalloxide geringfügig ändert. Je nach Art der Anwendung variieren Kosten, Energiedichte und Lebenszyklus.
Diese Diskussion zeigt deutlich, wie diese Batterien mit der Zeit in Bezug auf Energiedichte und Langlebigkeit besser werden. Die Automobilindustrie wird über die Zukunft dieser Technologie entscheiden. Wenn diese Batterien wettbewerbsfähiger sind als sie, werden sie in dieser Branche anpassungsfähiger. Die Wettbewerbsfähigkeit muss in Bezug auf Kosten, Leben und Energie sein.
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