Wie viel Lithium enthält eine Lithium-Ionen-Batterie?

Die Lithium-Ionen-Batterie hat in den letzten zwei Jahrzehnten den Verbrauch von Metallen und Mineralien verändert. Die Landschaft wird sich voraussichtlich weiter verändern, da sich der li-ionen-akku von tragbaren Anwendungen wie dem Mobiltelefon mit einem kleinen 10-Wattstunden-Pack (Wh) zum batteriebetriebenen Elektrofahrzeug mit 50 bis 100 kWh und dem Monster-Energiespeicher entwickelt System (ESS) mit Batteriebänken von bis zu 10 MWh. Zu Beginn des Jahrtausends gelangte nur ein geringer Prozentsatz von Kobalt und Lithium in Batterien, doch bis 2015 gelangten 46% von Kobalt und 32% von Lithium in die Li-Ionen-Produktion. Es gab keine signifikanten Auswirkungen auf Graphit, Nickelmangan, Kupfer und Aluminium. Lithium-Ionen-Batterien verwenden kein reines Lithium, bei dem es sich um Lithiummetall handelt. Stattdessen werden Lithiumsalze zur Lagerung in Lithium-Ionen-Zellen über das Wachstum von Interkalationsspezies verwendet.

Ungefähr 70% des Lithiums in der Welt stammt aus Salzlake (Salzseen); Der Rest kommt aus Hard Rock. Forschungseinrichtungen entwickeln Technologien zur Gewinnung von Lithium aus Meerwasser. Chile ist das größte Lithium produzierende Land, während China der größte Lithiumverbraucher ist und des Hortens verdächtigt wird. Deshalb glauben die Chinesen, dass zukünftige Autos mit Li-Ionen-Batterien betrieben werden sollten und dass sie eine ungezügelte Versorgung mit Lithium benötigen.

Welche Materialien enthält eine Lithium-Ionen-Batterie?

Lithium ist das leichteste aller Metalle, besitzt das größte elektrochemische Potential und liefert die größte spezifische Energie pro Gewicht. Wiederaufladbare Lithiummetallbatterien an der Anode (positive Elektroden) könnten außerordentlich hohe Leistungsdichten liefern, aber das Radfahren erzeugte unerwünschte Dendriten an der Anode, die den Separator durchdringen und einen elektrischen Kurzschluss auslösen könnten.

Die in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Materialien sind Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan, Graphit, Kupfer und Aluminium, die Nichteisenmetalle sind, und auch die Mineralien werden in Li-Ionen-Batterien stark verwendet. Als solche sind Kathoden und kollektorspezifische Entwicklungen besonders relevant für die Verwendung von Nichteisenmetallmaterial, während Anoden die Verwendung von Graphit vorschreiben, so dass die Hauptmaterialien, die in Lithiumionenbatterien verwendet werden, positive Elektroden sind, die Anoden sind, negative Elektroden, die ist eine Kathode und ein Elektrolyt, für den jede Chemikalie verwendet wird.

Alle in der Batterie verwendeten Materialien haben eine gemeinsame theoretische Stärke, und das Geheimnis einer hohen Kapazität und einer höheren Stromversorgung liegt hauptsächlich in der Kathode. Lithium-Cobalt-Oxid (oder Lithium-Cobaltat), Lithium-Mangan-Oxid (auch als Spinell oder Lithium-Manganat bekannt), Lithium-Eisenphosphat und Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt (oder NMC) * * und Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminiumoxid (oder NCA) sind übliche Kathoden Materialien. Während das übliche Anodenmaterial, das in Li-Ionen-Batterien verwendet wird, Graphit ist.

Wie viel Lithium ist auf der Welt?

Weltweit wurden ungefähr 15 Millionen Tonnen Lithiumreserven geschätzt, während 65 Millionen Tonnen bekannte Ressourcen angemessen sind. Die weltweite Nachfrage nach Lithiummetall wird voraussichtlich bis 2019 auf 49.350 Tonnen und 8,9 Prozent pro Jahr steigen. Das größte Lithium produzierende Land der Welt ist Chile mit 14.100 Tonnen, zweitens Argentinien mit einer Produktion von 5.500 Tonnen und das drittgrößte Lithium produzierende Land ist China mit 3.000 Tonnen.

Wir können davon ausgehen, dass mit zunehmender Marktnachfrage nach Lithium auch die Lithiumreserven und -ressourcen zunehmen werden. Wie bei allen endlichen Ressourcen können wir jedoch damit rechnen, irgendwann einen Höhepunkt in der Produktion zu erreichen. Wir können das recycelte Lithium jedoch in Batterien verwenden, da es keine solche Regel gibt, reines Lithiummetall in Batterien solcher Geräte zu verwenden. Während Lithium-Ionen-Batterien hilfreich sind, um einige umweltfreundliche Maßnahmen zu fördern, sollte beachtet werden, dass die Batterien selbst noch nicht "umweltfreundlich" sind. Im Vergleich zur Alternative der Verwendung fossiler Brennstoffe sind Lithiumbatterien jedoch weit voraus.

Wie berechnet man den Lithiumgehalt in einer Batterie?

Übliche Verbraucherbatterien wie Laptops, Mobiltelefone, Tablets und Elektrowerkzeuge sind typischerweise die Geräte, in denen Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden. Zur Berechnung des Lithiumgehalts in einer Batterie sollten die unten angegebenen Formeln verwendet werden, was auch für den Versand von Lithiumbatterien im industriellen, militärischen oder größeren Format sehr wichtig ist.

Für nicht wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien

a) Berechnen Sie den Lithiumgehalt (Gramm).

· Die Formel zur Berechnung des Lithiumgehalts lautet:

Ah pro Zelle * 0,3 Gramm * Nr. von Zellen

· Die meisten Batterien werden nicht in Amperestunden (Ah) gemessen, sondern in Milliampere-Stunden (mAh). Die Milliampere-Stunde ist eine Tausendstel-Ampere-Stunde.

· Teilen Sie den mAh durch 1.000, um den Ah zu berechnen.

Beispiel: Die Batterie, die Sie versenden möchten, hat eine Nennleistung von 2.500 mAh pro Zelle und enthält 6 Zellen:

· Teilen Sie 2.500 mAh durch 1.000, um die Bewertung in Ah vorzunehmen:

2.500 mAh ≤ 1.000 = 2,5 Ah

· Um die Lithiummenge in jeder Zelle zu bestimmen, multiplizieren Sie Ah mit 0,3:

0,3 · 2,5 Ah = 0,75 g Lithium in jeder Zelle.

· Multiplizieren Sie nun die Lithiummenge in jeder Zelle mit der Anzahl der Zellen in jeder Batterie:

0,75 g / Zelle * 6 = 4,5 g Lithium in der Batterie

Schlussfolgerung: 4,5 g für Akkus liegen unter dem zulässigen Gesamtlithiumgehalt von 25 g; Daher kann der Akku in der Big Green Box geliefert werden.

Für wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien

Nennkapazität berechnen (Wattstunde)

· Die Formel zur Bestimmung der Nennkapazität lautet:

Volt * Amperestunde (Ah) = Wattstunden

· Viele Batterien sind nicht in Amperestunden (Ah), sondern in Milliamperestunden (mAh) angegeben. Milliampere-Stunden sind eine Tausendstel-Ampere-Stunde.

· Teilen Sie den mAh durch 1.000, um den Ah zu bestimmen.

Beispiel: Der Akku, den Sie versenden möchten, hat eine Nennspannung von 11,1 Volt und 4.400 mAh pro Zelle:

· Teilen Sie 4.400 mAh durch 1.000, um eine Bewertung von Ah zu erhalten:

4.400 mAh ≤ 1000 = 4,4 Ah ·

· Um die Wattstunden in dieser Batterie zu berechnen, multiplizieren Sie 11,1 Volt mit 4,4 Amperestunden:

11,1 V x 4,4 Ah = 48,8 Wh

Schlussfolgerung: 48,8 Wh für akkus liegen unter der zulässigen Gesamtnennleistung von 300 Wh; Daher kann der Akku in der Big Green Box geliefert werden.