Lithium-Ionen-Batterie-Entladekurve - Einführung und Effizienz

Als eine Art wiederaufladbarer Akku wächst die Beliebtheit von Lithium-Ionen-Akkus von Tag zu Tag. Diese Art von Batterie wird verwendet, um so viele Dinge zu betreiben, einschließlich tragbarer Elektronik und Elektrofahrzeuge. Das Thema dieser Batterie wurde zuerst von M. Stanley Whittingham, einem britischen Chemiker, unterstellt. Er machte eine überraschende Entdeckung, indem er es schaffte, Lithiumionen in den Falten eines Disulfidmaterials zu speichern. Ein Prototyp eines Li-Ion-Akkus wurde erstmals 1985 entwickelt.

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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Die drei Hauptteile dieser Art von Batterie sind die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Elektrolyt. Die positive Elektrode neigt dazu, ein Metalloxid zu sein. Währenddessen wird die negative Elektrode aus Kohlenstoff erzeugt. Basierend auf der Richtung des Stromflusses ändern sich die elektrochemischen Kapazitäten der beiden Elektroden zwischen Anode und Kathode. Schließlich dient ein gelöster Lithium in einem organischen Lösungsmittel als Elektrolyt. Lesen Sie weiter, um mehr über die Funktionsweise dieser Batterien zu erfahren.

Asymmetrie der Entladungs- / Ladekurven von Lithium-Ionen-Batterien?

Wie bereits erwähnt, haben Lithium-Ionen-Batterien viele Verwendungsmöglichkeiten. Einige der Geräte, die diese Batterien verwenden, umfassen Mobiltelefone, Laptops, Tablets, Camcorder, E-Zigaretten, Heckenscheren, Bohrer, Elektroautos usw.

Einer der aufregendsten Aspekte von Lithium-Ionen-Batterien ist die Asymmetrie der Entlade- / Ladekurven. Lithium-Ionen-Batterien auf NCA- oder Nickel-Kobalt-Aluminium-Basis weisen eine genau definierte Asymmetrie der Entladungs- / Ladeleistung in Richtung einer hohen Massenstöchiometrie auf. Experten haben das gleiche Entladungs- / Ladeverhalten erfolgreich über elektrochemische Beziehungen wie die Nernst-Gleichung und abgeleitet die Butler-Volmer-Gleichung.

Die Experten hatten während ihres Experiments einen zweistufigen Mechanismus angewendet. Zunächst führten sie eine Lithium-Ionen-Adsorption vom Elektrolyten unter Elektronentransfer auf die Oberfläche des aktiven Materials durch. Als nächstes injizierten sie oberflächenadsorbierte Lithiumionen in das Schüttgut.

Ist es eine gute Idee, eine Lithium-Ionen-Batterie vollständig zu entladen?

Experten zufolge ist es keine gute Idee, einen Lithium-Ionen-Akku zu entladen. Es ist so gefährlich wie zu viel zu laden. Folgendes passiert, wenn Sie einen Li-Ion-Akku unter seiner sicheren Niederspannung entfernen, wie von den Batterieherstellern festgelegt.

Das im Anodenkupferstromkollektor enthaltene Kupfer kann in den Elektrolyten zerfallen. Während des Ladens durch chemische Reduktion können die Kupferatome an der Anode haften bleiben und zu Dendriten führen. Folglich können diese Dendriten zu einem Kurzschluss führen.

Wenn Sie einen Lithium-Ionen-Akku unter 2,5 Volt pro Zelle entladen, öffnet sich ein Sicherheitskreis im Inneren des Akkus. Der Akku scheint leer zu sein und das ursprüngliche Ladegerät wird wertlos.

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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Wenn Sie einen Lithium-Ionen-Akku zu lange entladen lassen, funktioniert er möglicherweise nicht mehr. Experten empfehlen daher, es in einem "halb aufgeladenen" Zustand zu lagern, um ein Überladen und Entladen zu verhindern. Dies liegt daran, dass Lithium-Ionen-Akkus keinen Ladungsspeicher besitzen, wie dies bei NiCad-Akkus der Fall ist. Daher sind keine tiefen Entladezyklen erforderlich. Bitte beachten Sie jedoch, dass Chemie, Leistung, Kosten und Sicherheit von Lithium-Ionen-Akku zu Lithium-Ionen-Akku unterschiedlich sein können. Der Batteriezyklus dieses Batterietyps kann auch durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, einschließlich Temperatur, Entladestrom, Ladestrom usw.

Bitte beachten Sie, dass Akkus in Geräten wie Smartphones, Laptops und elektronischen Autos nicht vollständig aufgeladen oder entladen werden. Die Bestimmung der Batterielebensdauer über vollständige Entladezyklen führt daher möglicherweise nicht zum perfekten Ergebnis.

Hier sind einige Tipps, die dazu beitragen können, die Batterielebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien zu verlängern:

Die Batterien sollten bei Raumtemperatur aufbewahrt werden. Somit liegt die ideale Temperatur bei 20-25 Grad Celsius. Es ist keine gute Idee, den Akku während des Ladevorgangs einer Umgebung mit hohen Temperaturen auszusetzen.

Wenn Sie sich für einen Lithium-Ionen-Akku entscheiden, stellen Sie sicher, dass Sie einen kaufen, der kürzlich hergestellt wurde. Dies liegt daran, dass Batterien dazu neigen, sich schnell zu verschlechtern.

Experten zufolge ist eine Teilentladung der richtige Weg. Benutzer sollten jedoch auch nach 30 Ladevorgängen eine vollständige Entladung zulassen. Dies liegt daran, dass eine regelmäßige Teilentladung zum Zustand des digitalen Speichers führen kann.

Wie schnell können Sie einen Lithium-Ionen-Akku entladen?

Bei sachgemäßer Verwendung kann der Lithium-Ionen-Akku zwei bis drei Jahre lang betrieben werden. Dies bedeutet über 300 bis 500 Ladezyklen. So funktioniert ein Ladezyklus. Es ist die Nutzungsdauer von geladen bis vollständig entladen und wieder bis zur vollständigen Ladung.

Mit der Zeit verlieren wiederaufladbare Li-Ionen-Akkus die Kapazität, eine Ladung zu halten. Dieser Verlust kann nicht rückgängig gemacht werden und wirkt sich auch auf das Gerät aus, das aufgeladen werden soll. Bei Nichtgebrauch neigen diese Batterien dazu, sich mit der Zeit selbst zu entladen.

Experten empfehlen jedoch häufig eine "Teilentladung" und sogar eine "fast vollständige Entladung". Da Lithium-Ionen-Akkus wie andere Akkus keinen Ladungsspeicher haben, ist keine vollständige Tiefenentladung erforderlich. Nach 30 aufeinanderfolgenden Ladevorgängen kann eine fast vollständige Entladung erfolgen. Es dient dazu, den digitalen Speicher abzuwehren, was ein Zustand ist, der durch zu viele Teilentladungen verursacht wird.

Wenn Sie Ihren Li-Ionen-Akku längere Zeit aufbewahren möchten, empfehlen Experten, ihn vor dem Stapeln zu etwa 40% zu entladen. Dies liegt daran, dass die Oxidation des Lithium-Ions am höchsten ist, wenn Sie es voll aufgeladen lassen.

Vermeiden Sie Überentladungen, da dies zu einem Kurzschluss führen kann, und denken Sie daran, den Akku vor erhöhten Temperaturen zu schützen.

Um zusammenzufassen

Es gibt spezielle Sicherheitsmaßnahmen, die Personen bei der Verwendung dieser Batterien beachten müssen. Wenn der brennbare Elektrolyt beschädigt wird, kann dies gefährlich sein. Es kann auch zu Kurzschlüssen kommen. Daher können diese Batterien Brandgefahr verursachen. Wenn die Batterie beschädigt oder überlastet wird, kann dies auch eine Batterieexplosion auslösen.

Mit zunehmender Beliebtheit von Li-Ionen-Batterien steigt auch die Abfallerzeugung. Diese Batterien machten 2017 Platz für 250.000 Tonnen unverarbeiteten Abfall. Die Ansammlung dieser Batterieabfälle kann schwerwiegende Auswirkungen auf die Umwelt haben. Daher müssen Anstrengungen unternommen werden, um Abfälle ordnungsgemäß zu recyceln.