Einführung und Austausch der Lithium-Ionen-Batterie primär oder sekundär

Was ist eine Lithium-Primärbatterie?

Lithium-Primärbatterien, auch als Lithium-Metall-Batterien bekannt, sind Batterien mit metallischem Lithium als Anode. Sie haben eine höhere Ladungsdichte (längere Lebensdauer). Primäre Lithiumbatterien können Spannungen zwischen 1,5 V und 3,7 V erzeugen. Primäre Lithiumbatterien sind Einwegbatterien, dh Sie können sie nicht aufladen. Dies ist der herausragendste Charakter, der primäre Lithiumbatterien von sekundären Lithiumionenbatterien unterscheidet.

Primäre Lithiumbatterien werden weltweit in den meisten tragbaren Geräten der Unterhaltungselektronik verwendet. Sie werden sogar in Fahrzeugen und Motorrädern eingesetzt. Der Begriff Lithiumbatterie bezieht sich auf die "primären" Lithiumbatterien. In der primären Lithiumbatterie beträgt die bei der Herstellung benötigte Lithiummenge 0,15 bis 0,3 kg pro kWh.

Der gebräuchlichste Typ von primären Lithiumbatterien, die in Verbraucheranwendungen verwendet werden, hat metallisches Lithium als Anode im Inneren. Während Mangandioxid als Kathode der Batterie. Ein Lithiumsalz, gelöst in einem organischen Lösungsmittel als Elektrolyt.

Primäre Lithiumbatterien gibt es in verschiedenen Formen und Größen. Die gebräuchlichste Größe ist jedoch die kleine "Münzgröße". Sie sind 3 Volt und haben einen Durchmesser von 20 mm und eine Dicke von 1,6 bis 4 mm. Es gibt andere größere Größen als die, die in Digitalkameras verwendet werden.

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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Lithium-Primärbatterien machen ungefähr 28% des Umsatzes mit Primärbatterien auf dem Markt aus.

Lithium-Primärbatterien werden auch häufig in ozeanografischen Anwendungen eingesetzt. Sie sind zwar teurer als herkömmliche ozeanografische Packs, können jedoch die dreifache "Ladekapazität" der normalen Alkalibatterie-Packs aufnehmen.

Darüber hinaus können in den meisten Geräten Lithium-Primärbatterien anstelle von normalen Alkalibatterien verwendet werden. Sie bieten eine längere Lebensdauer und minimieren die Batteriewechselzeiten, was die zusätzlichen Kosten rechtfertigt.

Was ist eine sekundäre Lithiumbatterie?

Während primäre Lithiumbatterien wegwerfbar sind, sind die sekundären Lithiumbatterien wiederaufladbar. Darüber hinaus bestehen die sekundären Lithiumbatterien aus Lithiumionen und nicht aus reinem Lithium. Lithium-Ionen-Batterien werden häufig für fast alle tragbaren Elektronik- und Elektrofahrzeuge verwendet. Sie erfreuen sich wachsender Beliebtheit bei militärischen Anwendungen und in der Luft- und Raumfahrt. Bei diesen Batterietypen bewegen sich Lithiumionen während des Entladevorgangs von der "Elektrode" des negativen Pols durch einen Elektrolyten zur "Elektrode" des positiven Pols der Batterie. Dieser Vorgang ist beim Laden des Akkus umgekehrt.

Bei den sekundären Lithiumbatterien "Lithiumionenbatterien" ist die Anode die negative Elektrode und der Teil, an dem die Oxidation während des Entladevorgangs stattfindet. Während die Kathode die positive Elektrode in der Zelle ist. Während des Ladevorgangs wird die positive Elektrode zur Anode der Batterie und die negative zur Kathode der Batterie. Die sekundären Lithiumbatterien werden von Tag zu Tag beliebter. Laut Statistik wurden seit 2012 schätzungsweise 600 Millionen zylindrische Lithiumionenzellen hergestellt. Die 18650 Lithium-Ionen-Batterie ist bei weitem die beliebteste und am häufigsten verwendete sekundäre lithium-batterie. Bis 2014 haben Lithium-Ionen-Batterien bewiesen, dass sie in Übersee genauso beliebt sind wie in den USA. Dies geschah, als es der Tesla Company gelang, 40.000 Elektroautos des Modells S weltweit zu versenden. Diese Autos enthalten die 85-kWh-Lithium-Ionen-Batterie. Sie verwenden insgesamt 7.104 Lithium-Ionen-Zellen. Da sich der Markt mehr in Richtung Lithium-Ionen-Batterien "sekundäre lithium-batterien" verlagert, verlagert sich die Produktion allmählich auf die Produktion von 3000+ mAh-Zellen mit höherer Kapazität. Laut Statistik der jährlichen Marktnachfrage nach Lithium überstiegen Ionenbatterien im Jahr 2013 700 Millionen Zellen.

Da das Lithiumelement ein äußerst aktives Material ist, kann in Lithiumionenbatterien kein Wasser als Elektrolyt verwendet werden, stattdessen wird in Lithiumionenbatterien ein nichtwässriger Elektrolyt verwendet.

Ein typischer Akku für jede Lithium-Ionen-Zelle enthält:

• Temperatursensor

• Spannungsregler

• Spannungsabgriff

• Ladezustandsüberwachung

• Netzanschluss.

Diese Komponenten und Konstruktionen sollen das Risiko von Kurzschlüssen auf ein Minimum reduzieren.

Lithium-Ionen-Batterien gibt es in verschiedenen Formen und Größen. Sie können jedoch in vier verschiedene Gruppen unterteilt werden:

• Kleine zylindrische, sie sind diejenigen, die in älteren Generationen von Laptops verwendet wurden.

• Große zylindrische Batterien sind Li-Ionen-Batterien mit festen Körpern und großen Gewindeanschlüssen.

• Flache, sie haben weiche, flache Körper, wie sie in Mobiltelefonen und neuen Generationen von Laptops verwendet werden.

• Starre, sie haben starre Kunststoffgehäuse mit großen Gewindeanschlüssen, sie werden hauptsächlich in Fahrzeugen verwendet.

Werden Sekundärbatterien Primärbatterien ersetzen?

In den letzten zehn Jahren haben verschiedene Branchen und Sektoren von primären Lithiumbatterien auf sekundäre Lithiumbatterien umgestellt. Armeen und Notfallteams haben auf Lithium-Ionen-Batterien umgestellt. Das liegt im Wesentlichen an den enormen Fortschritten in der wiederaufladbaren Technologie. Bessere Lademethoden und leichter verfügbare Stromquellen trugen ebenfalls zu diesem Wechsel bei.

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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Der Hauptvorteil, der ganze Industrien dazu bringt, auf Sekundärbatterien umzusteigen, ist der geringe Innenwiderstand dieser Batterien. Dies ermöglicht einen hohen Strom bei Bedarf. Dies ist wichtig für digitale Geräte, die hohe Einschaltströme wie Elektrowerkzeuge benötigen.

Obwohl sich der Markt jeden Tag in Richtung Sekundärbatterien verlagert, werden auch weiterhin Primärbatterien verwendet. Dies liegt daran, dass Sekundärbatterien weniger Haltbarkeit haben (2-3 Jahre) als Primärbatterien (10 Jahre). Das andere schlechte an sekundären Lithiumbatterien ist die hohe Selbstentladungsrate. Diese Selbstentladung nimmt auch mit der Temperatur zu, weshalb Lithium-Ionen-Batterien bei heißem Wetter eine schlechte Leistung erbringen. Darüber hinaus weisen Sekundärbatterien unterschiedliche Alterungs- und Verschleißzeiten auf. Das liegt daran, dass jede Batterie ihre eigene Chemie hat und sich von der anderen unterscheidet. Das Letzte, was sekundäre Lithiumbatterien gegenüber primären Batterien schlechter macht, ist, dass sie im Gegensatz zu den primären Batterien, die nur minimale Wartung erfordern, eine umfangreiche Wartung erfordern.

In primären Lithiumbatterien gibt es keinen Ladespeicher, und die gelegentliche Selbstentladung ist im Vergleich zu sekundären Lithiumbatterien so gering. All diese Nachteile können die Primärbatterien zu einer besseren Wahl machen. Was der Markt jedoch in Zukunft bevorzugen würde, ist immer noch ein Rätsel.