Übersicht, Funktionsprinzip und Anwendung der Lithium-Ionen-Batterie

Einführung

Es ist eine wiederaufladbare Batterie und wird in tragbaren Elektronik- oder Elektrofahrzeugen verwendet. Es findet seine Anwendung in der Militär- und Luftfahrt. Es wurde in den 1970er Jahren entwickelt und in den 1990er Jahren kommerziell. Eine interkalierte Lithiumverbindung wird verwendet, um die positive Elektrode der Batterie herzustellen, während die negative Elektrode aus Graphit besteht. Diese Batterien weisen eine hohe Energiedichte und einen geringen Selbstentladungswert auf. Lithium-Ionen-Batterien enthalten einen brennbaren Elektrolyten und können Explosionen verursachen. Die Energiedichte und die Spannungen der Lithium-Ionen-Batterien variieren aufgrund des in den Elektroden verwendeten Materials stark. Lithium-Ionen-Batterien weisen mehrere Eigenschaften auf, die sie ideal für die Verwendung in mehreren Geräten machen.

Dieser Artikel behandelt die Eigenschaften und das Funktionsprinzip der Lithium-Ionen-Batterien und bietet nützliche Informationen zur Verwendung einer Lithium-Ionen-Batterie.

Was ist das Besondere an Lithium-Ionen-Akkus?

Der Lithium-Ionen-Akku verfügt über mehrere Funktionen, die ihn für die Verwendung in so vielen Anwendungen besonders machen.

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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• Das Hauptmerkmal dieser Technologie ist ihre hohe Energiedichte. Entsprechend der Nachfrage von Geräten wie; Für Mobiltelefone ist ein Akku mit hoher Energiedichte erforderlich. Diese Geräte müssen mit mehr Stromverbrauch betrieben werden. Es ist etwas, das Lithium-Ionen-Batterien von anderen Energiequellen unterscheidet. Aufgrund seiner hohen Energiedichte eignet es sich am besten für Elektrofahrzeuge, die auf dem neuesten Stand der Technik sind und bald den Markt erobern werden.

• Die geringe Selbstentladungsrate macht Lithium-Ionen-Batterien zu etwas Besonderem. Alle anderen wiederaufladbaren Batterien haben eine schnelle Selbstentladung wie z. Ni-Cad oder NiMH. Die Selbstentladungsrate von Lithium-Ionen-Batterien beträgt in den ersten vier Stunden 5% und sinkt dann auf 2% pro Monat.
  

• Eine der Besonderheiten von Lithium-Ionen-Batterien ist die geringe Wartung. Sie erfordern keine ordnungsgemäße Wartung wie Ni-Cad-Zellen.
  

• Lithium-Ionen-Batterien gibt es in verschiedenen Formen und Arten. Dies unterscheidet es von anderen Energiequellen. Der richtige Batterietyp kann für eine bestimmte Anwendung verwendet werden. Einige der Lithium-Ionen-Batterien bieten eine hohe Stromdichte und können in mobilen elektronischen Geräten verwendet werden. Einige liefern einen hohen Strom und sind ideal für Elektrofahrzeuge.
  

Wie funktioniert ein Lithium-Ionen-Akku?

Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus Stromerzeugungsfächern, die als Zellen bezeichnet werden. Eine Zelle basiert auf drei Komponenten; eine positive Elektrodenanode, eine negative Elektrodenkathode und einen Elektrolyten. Die Anode besteht üblicherweise aus lithiumkobaltoxid und lithiumeisenphosphat. Die Kathode besteht aus Graphit und der Elektrolyt variiert von Batterie zu Batterie. Während des Ladevorgangs gibt die Anode Ionen, die sich im Elektrolyten bewegen und Graphit erreichen. Die Energie wird von der Batterie aufgenommen und gespeichert. Während der Entladung bewegen sich die Lithiumionen durch den Elektrolyten zurück zur positiven Elektrode. Sie produzieren die Energie, um die Batterie mit Strom zu versorgen. Die Elektronen fließen in beiden Prozessen entgegen der Bewegung der Ionen. Elektronen fließen nicht im Elektrolyten, sie bewegen sich im äußeren Kreislauf. Die Bewegung von Ionen und Elektronen ist ein miteinander verbundenes Phänomen. Lithium-Ionen-Batterien verfügen über integrierte elektronische Steuerungen. Sie werden verwendet, um ein Überladen und Überhitzen der Batterie zu verhindern. Wenn keine Ionen mehr fließen, ist der Akku voll aufgeladen und betriebsbereit.

Das Laden und Entladen ist eine chemische Reaktion. Bei Lithium-Ionen-Batterien ist dies jedoch ganz anders. Für diese ist es die Energie, die aufgrund der Ionenbewegung zwischen den Anoden und der Kathode ein- und ausströmt.

Diese Reaktionen umfassen innere Korrosion und die Fähigkeit der Ionen, im Elektrolyten eingeschlossen zu werden. Die Li-Ionen-Batterien sind genau wie das Blei-Säure-System. Das Li-Ion kann die Überladung nicht akzeptieren. Es ist ein sauberes System, das bei Bedarf Energie aufnehmen kann. Die Blei-Säure kann die Spannung abschalten. Der Ladevorgang ist einfach und die volle Ladung ist vorhanden, wenn die Spannungen den Schwellenwert erreichen. Die Lithium-Ionen-Batterien werden voll aufgeladen, wenn die Spannung den Spitzenwert erreicht, die Sättigung der Ladungen kann jedoch länger dauern. Ein Hochstromladegerät kann den Akku bis zu 70% füllen. Diese Batterien erfordern kein voll aufgeladenes System.

Wie verwendet man Lithium-Ionen-Batterien richtig?

Es gibt einige Ratschläge für Sie, die Ihre Batterien gesund halten und ihre Lebensdauer verlängern können.

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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Halten Sie Ihren Akku bei Raumtemperatur

Lithium-Ionen-Batterien halten keine hohen Temperaturen aus. Laden Sie Ihre Handys nicht bei heißem Wetter im Auto auf. Wärme ist eine der größten Quellen, die den Wirkungsgrad von Lithium-Ionen-Batterien verringert.

Entladen Sie einen Lithium-Ionen-Akku nicht vollständig

Eine Lithiumbatterie, die unter 2,5 Volt pro Zelle entladen ist, macht sie für die erneute Verwendung tot. Auch das Original-Ladegerät nützt nichts. Seien Sie vorsichtig beim Entladen des Akkus.

Verwenden Sie einen Lithium-Ionen-Akku mit hoher Kapazität

Verwenden Sie keine Ersatzbatterie, sondern eine Batterie mit hoher Kapazität, damit diese länger hält. Ersatzbatterien werden sich bald verschlechtern, wenn sie längere Zeit nicht verwendet werden.

Bewahren Sie den Akku an einem kühlen Ort auf

Wenn Sie Lithium-Ionen-Batterien aufbewahren möchten, beträgt der empfohlene Wert 40 Prozent Entladung und Aufbewahrung im Kühlschrank.

Vermeiden Sie Feuchtigkeit

Lithium-Ionen-Batterien können Feuchtigkeit aufnehmen. Verwenden Sie das Gerät also nicht in der Nähe von Wasser oder bei Regen.

Verwenden Sie ein kompatibles Ladegerät

Wenn Sie einen niedrigen Spannungsschwellenwert verwenden und die Ladungssättigung beseitigen, verlängert dies die Batterielebensdauer, verringert jedoch die Laufzeit. Verwenden Sie ein kompatibles Ladegerät für Ihren Lithium-Ionen-Akku, wenn Sie ein kostengünstiges Ladegerät verwenden. Der Akku wird in einer Stunde aufgeladen, die Ladungssättigung wird jedoch nicht erreicht. Der Ladezustand wird nach Abschluss des Ladevorgangs der ersten Stufe erreicht. Der Akku ist zu diesem Zeitpunkt zu 85% aufgeladen, enthält jedoch keine optimale Ladungsmenge. Diese Ladestufe kann für viele Benutzer ausreichend sein, bietet jedoch keine lange Nutzungsdauer.