Was sind flache wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien?

Die flachen Lithium-Ionen-Batterien können als Speicher für elektrische Energie dienen, die aus erneuerbaren Energiequellen mit variabler Erzeugungsrate gewonnen wird, z. B. einer Solar- oder Windkraftanlage.

Diese Batterien haben manchmal niedrige Selbstentladungsraten. Dies bedeutet, dass diese Batterien über einen längeren Zeitraum ohne nennenswerten Energieverlust gelagert werden können. Die Zellen werden direkt ab Werk vollständig aufgeladen und können für viele Anwendungen verwendet werden.

Diese flachen Lithium-Ionen-Zellen sind nicht nur leicht, sondern bieten auch ein hohes Leistungsgewicht. Wie bereits erwähnt, werden sie in verschiedenen Anwendungen verwendet, z. B. in RC-Packs, beim Umpacken von Laptop-Akkus und im Akkupack von Akkus für Videokameras.

Flache wiederaufladbare Lithium-Ionen-Zellen werden in einer Vielzahl von tragbaren Geräten und Instrumenten eingesetzt.

Obwohl diese Zellen in einer Vielzahl von Kapazitäten erhältlich sind, entsprechen sie fast einer Taste und können auf viele Geräte angewendet werden. Es gibt sogar einige Mikrocontroller, die im Standby-Modus weniger als ein Mikroampere verbrauchen. Dies bedeutet, dass ein 50-mAh-Akku zwischen den Ladevorgängen mindestens zwei Jahre lang betrieben werden kann.

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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Diese flachen Lithium-Ionen-Batterien können auch in militärischen Anwendungen, Tags, Sensoren sowie Karten verwendet werden. Einige kommen mit ungefähr 2 mAH pro Quadratzentimeter und mit einer Leistung von ungefähr zehn mA pro Quadratzentimeter.

Dies sind nicht irgendeine Batterien; Ihre Qualität ist unbestreitbar. Sie sind in den meisten Geschäften erhältlich, in denen Sie hochwertige Batterien erhalten können.

Die Batterien verwenden Festelektrolyte, was die Möglichkeit eines Elektrolytlecks begrenzt, was sowohl für das Gerät, in dem die ausgelaufene Batterie verwendet wird, als auch für den Benutzer des Geräts, in dem die Batterie verwendet wird, gefährlich sein kann.

Die Batterien können in verschiedenen Größen und Formen geliefert werden, was eine vollständige Flexibilität bei der Gestaltung der verschiedenen Geräte ermöglicht, in denen sie verwendet werden können.

Was sind die chemischen Eigenschaften von flachen wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien?

Die wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien speichern ihre chemische Energie in reaktiven Chemikalien in den Anoden und Kathoden der Zelle. Es ist typisch für die Anoden und Kathoden der Zelle, Lithiumionen (Li +) innerhalb eines flüssigen Elektrolyten auszutauschen.

In typischen Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen Elektrolyten passiert dieser Elektrolyt einen porösen Separator. Dieser Separator verhindert einen direkten Kontakt zwischen der Kathode und der Anode. Ein solcher Kontakt verursacht einen internen Kurzschluss und eine möglicherweise gefährliche unkontrollierte Reaktion der Batterie. Der elektrische Strom in der Batterie wird im Allgemeinen durch leitende Kollektoren transportiert. Dies geschieht an den Anoden und Kathoden zu und von den Anschlüssen der Zellen (dh ihren negativen und positiven Anschlüssen).

Dies ist jedoch bei einem flachen wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akku anders. In einer flachen wiederaufladbaren Lithiumbatterie ist der Elektrolyt immer fest, und es gibt andere Komponenten, die in Schichten auf dem Substrat abgeschieden werden. In einigen Batterien dienen diese Festelektrolyte auch als Abscheider.

Merkmale der flachen wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien:

1. Die Selbstentladung eines flachen wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus beträgt weniger als 3% pro Monat

2. Die Verarbeitungstemperaturen für diese Zellen betragen 100 ° C für weniger als 60 Sekunden, 120 ° C für weniger als 20 Sekunden und 140 ° C für weniger als 5 Sekunden.

3. Diese Batterien haben keinen Speichereffekt

4. Die Spannung am Ende der Entladung wurde auf 2,8 Volt abgeschaltet.

5. Die Sicherheitseigenschaften dieser Batterien sind ausgezeichnet

6. Hohe Betriebsspannung (3,6 V)

7. Die Eigenschaften des Lade- / Entladezyklus sind ausgezeichnet

8. Diese Batterien haben eine sehr gute und hohe Energiedichte.

9. Der Temperaturbereich des Ladens liegt zwischen 0 und 45 ° C, der Entladebereich zwischen -20 und + 60 ° C.

Vorteile und Herausforderungen

Die flachen wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien sind für ihre bessere Leistung bekannt, da sie eine höhere durchschnittliche Ausgangsspannung haben. Aber es endet nicht dort, es ist auch leichter als andere und daher eine höhere Energiedichte (3x) sowie eine längere Lebensdauer (es kann bis zu 1200 Zyklen dauern und sich nicht verschlechtern), es kann auch in und in einem breiteren Bereich arbeiten Temperaturbereich (um -20 und 60 ° C) mehr als bei den typischen Lithium-Ionen-Akkus.

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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Bei diesem Batterietyp können die beiden Elektroden reversibel Lithium einführen und so eine Lithium-Ionen-Transferzelle bilden. Um eine flache wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie herzustellen, müssen alle Komponenten der Batterie, wie Anode, Festelektrolyt, Kathode und Strom, unter Verwendung geeigneter Technologien zu dünnen Mehrschichtfilmen verarbeitet werden.

In der flachen wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterie ist der Elektrolyt normalerweise ein Festelektrolyt, der sich an jede Form der Batterie anpassen kann. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, die normalerweise einen flüssigen Elektrolyten enthalten. Die Verwendung von flüssigen Elektrolyten kann schwierig sein, wenn sie nicht mit dem Abscheider kompatibel sind. Flüssige Elektrolyte erfordern normalerweise auch eine Erhöhung des Gesamtvolumens der Batterie, und dies ist nicht ideal für den Entwurf eines Systems, das eine hohe Energiedichte erfordert.

Bei der flachen wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterie wirkt der Elektrolyt nicht nur als Separator, sondern auch als Bindemittel. Dies bietet die Möglichkeit flexibler Systeme, da das Problem der Elektrolytleckage oder des Elektrolytverlusts umgangen wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, feste Systeme zu verpacken. Sie können eng zusammengepackt werden, was zu einer Erhöhung der Energiedichte im Vergleich zu herkömmlichen flüssigen Lithium-Ionen-Batterien führt.

Die Trennmaterialien in diesen flachen Lithium-Ionen-Batterien sind mit dem Transport der Ionen durch die darin enthaltenen porösen Membranen vertraut und behalten gleichzeitig die Aufgabe bei, ein physikalischer Separator zwischen den Anoden- und Kathodenmaterialien zu sein, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Und man würde erwarten, dass sie sich leicht verschlechtern, aber das ist überhaupt nicht der Fall. Der Separator wird selten abgebaut.

Eine der wenigen Herausforderungen besteht darin, dass die Anwendung auf das Gerät beschränkt ist, für das sie entwickelt wurde. Dies bedeutet, dass sie nur für die Geräte verwendet werden können, für die sie ausgelegt sind. Die darin gespeicherte Energie kann nicht genügend Energie für ein Gerät oder Anwendungen mit höherer Energie liefern.

Die Qualität der flachen wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien macht sie für jede Anwendung, für die sie entwickelt wurden, sehr nützlich, ohne die Form oder Größe des Geräts zu beeinträchtigen, in dem sie verwendet werden sollen.