Lithium-Ionen-Batterieladegleichungen, Theorie und Best Practices

Lithium-Ionen-Batterien bieten eine hervorragende Leistung. Um das Beste aus ihnen herauszuholen, müssen Sie sie ordnungsgemäß aufladen. Wenn der Lithium-Ionen-Akku nicht richtig geladen wird, wird der Akkubetrieb beschädigt und zerstört. Seien Sie also vorsichtig.

Das ordnungsgemäße Laden von Li-Ionen-Akkus ermöglicht eine bessere Leistung und eine längere Lebensdauer. Infolgedessen wird das Laden des Li-Ionen-Akkus normalerweise in Verbindung mit dem Batteriemanagementsystem erreicht. Es steuert den Ladezustand, die Entladung und die Geschwindigkeit, mit der diese auftreten.

Was sind die Gleichungen zum Laden und Entladen von Lithium-Ionen-Akkus?

Die dynamische Leistung beim Laden und Entladen der Batterie ist die Geschwindigkeit, mit der der Strom gespeichert und extrahiert werden kann. Beim Laden und Entladen steigt und fällt die Klemmenspannung. Die Lade- und Entladedynamik von Batterien kann als die Stromeingänge definiert werden, die bei konstanter Ladung abgegeben werden. Der Akku wird mit niedrigen, mittleren und hohen Raten geladen. Der Entladungsfall mit hoher Rate zeigt an, dass die Spannung schnell abnimmt, so dass nur ein Bruchteil der Kapazität bei hoher Entladungsrate verwendet werden kann.

In der positiven Elektrode wird während des Ladens das aktive Material oxidiert:

Während des Ladens in der negativen Elektrode wird das aktive Material reduziert und Lithiumionen bewegen sich mit Hilfe des Elektrolyten von der positiven Elektrode und durch den Separator zur negativen Elektrode:

Li?

Da Lithium-Ionen-Batterien mehreren Zyklen unterzogen werden, verlieren sie aufgrund des physikalischen und chemischen Abbaus der positiven und negativen Elektroden und des Elektrolyten an Kapazität.

Wenn die Batterie geladen wird, tritt in der Kathode eine Oxidationsreaktion auf - dies bedeutet, dass ein Teil der negativ geladenen Elektronen verloren geht. Eine gleiche Anzahl positiv geladener interkalierter Lithiumionen wird in der Elektrolytlösung gelöst, um die Ladung in der Kathode aufrechtzuerhalten. Diese wandern zur Anode, wo sie in Graphit verbunden sind. In der Graphitanode werden Elektronen abgeschieden, um das Lithiumion zu verbinden.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Entladungschemie:

Während der Entladung verbinden sich Lithiumionen von der Anode und kehren über den Elektrolyten zur Kathode zurück. Es setzt Elektronen frei, die an der Anode befestigt sind, die durch den externen Draht fließt und uns den elektrischen Strom gibt, den wir für den Betrieb verwendet haben. Die externe Drahtverbindung ermöglicht den Ablauf der Reaktion, während sich die Elektronen frei bewegen können, während die positiv geladenen Lithiumionen auch die Bewegung ihrer negativen Ladung ausgleichen.

Hören Sie von der Lithium-Ionen-Batterieladetheorie?

Der Lithium-Ionen-Akku beginnt seine Lebensdauer bei voller Entladung: Alle seine Lithium-Ionen sind in der Kathode angeschlossen, und seine Chemie kann immer noch keinen Strom erzeugen. Bevor Sie den Akku verwenden, müssen Sie ihn aufladen.

Bevor wir die Rolle eines Ladegeräts bei der Verlängerung der Batterielebensdauer untersuchen, wollen wir die Eigenschaften des Li-Ionen-Akkus überprüfen. Lithium ist eines der leichtesten Metalle, hochreaktiv und hat das höchste elektrochemische Potenzial, was es zu einem geeigneten Material für eine Batterie macht. Li-Ionen-Akku enthält im metallischen Zustand kein Lithium. Stattdessen werden Lithiumionen verwendet, die sich beim Laden und Entladen zwischen der Kathode und der Anode der Batterie hin und her bewegen.

Lithium-Ionen-Zellelektrolyt ist eine Lösung von Lithiumsalzen in einer Mischung von additiven Lösungsmitteln (wie Dimethylcarbonat oder Diethylcarbonat) zur Verbesserung der Batterieleistung. Wenn sich Lithiumsalze im Elektrolyten lösen, enthält die Lösung Ionen. Einzelne Lithiumionen müssen nicht vollständig von Anode zu Kathode wandern, um die Schaltung zu vervollständigen. Wenn Ionen aus der Anode ausgestoßen werden, befinden sich andere im Elektrolyten in der Nähe der Elektrodenoberfläche und können leicht von der Kathode absorbiert werden. Das Gegenteil passiert beim Aufladen.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Wie im Fall von Blei-Säure muss Li-Ion nicht vollständig geladen sein, und dies ist unerwünscht. Natürlich ist es besser, es nicht aufzuladen, da durch hohe Spannungen der Akku entladen werden kann. Wählen Sie einen niedrigeren Spannungsbereich oder eliminieren Sie die Sättigungsladung, wodurch die Batterielebensdauer verlängert, aber auch die Laufzeit verkürzt wird. Da der Verbrauchermarkt eine maximale Laufzeit fördert, erzielen diese Ladegeräte über eine längere Lebensdauer eine maximale Effizienz.

1. Beim Laden fließen Lithiumionen von der positiven Elektrode (rot) zur negativen Elektrode (blau) und durch den Elektrolyten (grau). Die Elektronen fließen von der positiven Elektrode zur negativen Elektrode, gehen aber weit um den externen Stromkreis herum. Elektronen und Ionen sind mit der negativen Elektrode gekoppelt und lagern Lithium ab.

2. Wenn nicht mehr Ionen fließen, ist der Akku voll aufgeladen und betriebsbereit.

3. Nach der Entladung kehren die Ionen durch den Elektrolyten von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode zurück. Über den äußeren Stromkreis fließen Elektronen von der negativen Seite der Elektrode zur positiven Elektrode, wodurch Ihr Laptop gestärkt wird. Wenn Ionen und Elektronen in einer positiven Elektrode gemischt werden, wird dort Lithium abgeschieden.

4. Wenn sich alle Ionen rückwärts bewegen, ist der Akku vollständig entladen und muss wieder aufgeladen werden.

Haben Sie Verfahren zum Laden von Lithium-Ionen-Akkus?

Da wir wissen, dass Batterien in allen Formen, Größen und Chemikalien erhältlich sind, sind es auch Lithium-Ionen-Batterien. Ihre vielfältige Chemie und Struktur bieten unterschiedliche Merkmale und handeln häufig zwischen Effizienz, Kosten und Sicherheit.

Aufgrund der hohen Dichte und des geringen Gewichts können Lithium-Ionen-Akkus geladen werden. Die meisten Lithium-Ionen-Zellen sind an einem Ort gestapelt, wodurch der Akku leichter und kompakter ist als andere Akkustapel. Wenn genügend Lithium-Ionen-Zellen gestapelt sind, erreichen sie die Hochspannung, die zum Fahren eines Elektroautos erforderlich ist. Alle unsere Fahrzeuge haben bereits Batterien, aber sie bekommen nur einen Benzin- oder Dieselmotor, und dann erledigt der Kraftstoff die ganze Arbeit.

Lithium-Ionen-Batterien sind für unser tägliches Leben unverzichtbar. Sie sind noch einige Zeit bei uns, da sie am besten für Elektrofahrzeuge geeignet sind und Energie aus Wind- und Sonnenenergie speichern, wenn der Wind nicht weht oder die Sonne scheint.