Popularisering av profesjonell kunnskap om litiumbatterier

Litium-ion-batterier er en type oppladbare sekundære batterisystemer som bruker litiumlegert metalloksid som det positive elektrodematerialet, grafitt som det negative elektrodematerialet, og bruker en ikke-vandig elektrolyttløsning. Dets kjernearbeidsprinsipp er basert på reversibel interkalering og deinterkalering av litiumioner mellom de positive og negative elektrodene under ladning og utladning, i stedet for å stole på redoksreaksjonen til metallisk litium. Dette gir litium-ionbatterier betydelige fordeler i forhold til tradisjonelle litiummetallbatterier når det gjelder sikkerhet, levetid og energitetthet. Fra et produktformperspektiv er litium-ion-battericelle den grunnleggende enheten som utgjør ulike typer batteripakker. Når flere celler kombineres og pakkes i serie og parallelt, dannes en litiumbatteripakke eller litium-ionbatteripakke.

 

For terminalapplikasjonsscenarier inkluderer spesialprodukter utviklet for feltene solceller og energilagring litium-ionbatterier for solenergiprodukter, litiumbatterier for solenergilagringssystemer og litiumionbatterier for solenergisystem. I tillegg representerer Lithium SuperPack-batterier en type spesialbatteriprodukter med høy-pålitelighetsemballasje og bred-temperaturtilpasning, mens Battery Pack Kit gir modulære komponentløsninger for systemintegratorer. Fra perspektivet til teknisk klassifisering kan litiumbatterier deles inn i tre typer: sylindrisk, firkantet og myk pakke i henhold til emballasjeform. Hver form har sin egen vekt på grupperingseffektivitet, varmeavledningskapasitet og mekanisk styrke, og er egnet for ulike bruksscenarier.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Litiumbatterier har vanligvis to former: sylindriske og firkantede, med spiralviklede eller stablede elektrodegrupper inni. Den positive elektroden er sammensatt av litiumkoboltoksid, litiummanganat, litiumjernfosfat eller ternære materialer belagt på aluminiumsfolie, og aluminiumsfolien fungerer som den positive strømsamleren; den negative elektroden er sammensatt av kunstig grafitt eller naturlig grafitt belagt på kobberfolie, og kobberfolien fungerer som den negative strømsamleren. Et lag av ekstremt tynn og svært permeabel polyetylen eller polypropylen mikroporøs film brukes som et isolasjonsmateriale mellom de positive og negative elektrodene. Innsiden av batteriet er fylt med organisk elektrolyttløsning. I tillegg er en sikkerhetsventil og PTC-element (brukt i noen sylindriske typer) installert på toppen av batterikjernen for å beskytte batteriet mot skade i tide når batteriet er i en unormal tilstand eller utgangen er kortsluttet-. Den nominelle spenningen til et enkelt litium-ionbatteri er 3,7V (litiumjernfosfatsystemet er 3,2V). På grunn av den begrensede kapasiteten til et enkelt batteri, i praktiske applikasjoner, er flere celler ofte koblet i serie for å øke spenningen og parallelt for å øke kapasiteten for å møte spenningsplattformen og energikapasitetskravene til forskjellige enheter.

 

Fra et produksjonsprosessperspektiv krever produksjonen av spesialiserte energilagringsprodukter som Battery for Lithium-ion Energy Storage System dusinvis av prosesser som polstykkebelegging, valsing, spalting, vikling/laminering, væskeinjeksjon, formasjon og volumseparasjon. Blant dem har produksjonsprosessen for polstykket ekstremt høye krav til jevnhet av beleggtykkelse (toleranse kontrollert innenfor ±1,5 μm), polstykkejustering (avvik ikke over 0,5 mm) og gradkontroll (gradhøyde ikke over 15 μm). Lasersveising brukes til å forsegle skallet og dekselet. Sveisegjennomtrengningen må kontrolleres nøyaktig innenfor området 0,3-0,8 mm, og det må ikke være inntrengende porer eller sprutdefekter. Dannelsesprosessen er den første elektrokjemiske prosessen som aktiverer batteriet og må utføres i et strengt temperaturkontrollert miljø. Den første ladestrømmen er vanligvis satt til 0,05C til 0,1C for å fremme dannelsen av en stabil fast elektrolytt-grensesnittfilm.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solar Home System Lithium Ion-batterier er spesielt designet for husholdnings solcelle-energilagringssystemer. Kjernekravene inkluderer et bredt driftstemperaturområde (-20 grader til 60 grader ), en sykluslevetid på ikke mindre enn 6000 ganger, og et beskyttelsesnivå på IP65 eller høyere for å tilpasse seg utendørs installasjonsmiljøer. Litium solcellebatterier er mye brukt i solcellekraftverk uten{12}}nett, reservestrømforsyninger for kommunikasjonsbasestasjoner og mikronettsystemer i avsidesliggende områder. Deres kapasitetsspesifikasjoner er vanligvis mellom 2,5 kWh og 20 kWh, og kan fleksibelt utvides parallelt i henhold til lastbehov. Innenfor storskala energilagringskraftverk er Solar Energy Storage Systems Lithium Batteries Pack utplassert i container- eller kabinettstil. Kapasiteten til et enkelt system kan nå MWh-nivået, og delta i kraftnettets frekvens og toppregulering og integrering og forbruk av fornybar energi.

 

Lithium Ion Battery for Solar Energy System legger vekt på kommunikasjonskompatibilitet med fotovoltaiske omformere, energilagringsomformere og energistyringssystemer, og støtter vanligvis flere protokoller som CAN bus, RS485 og Modbus. Lithium SuperPack-batterier er egnet for tøffe arbeidsforhold som ubetjente basestasjoner, polarvitenskapelig forskningsutstyr og spesialkjøretøyer på grunn av deres utmerkede lav-temperaturutladningsytelse (mer enn 70 % av den nominelle kapasiteten kan lades ut i et miljø på -30 grader) og svært pålitelig forseglet struktur. Battery Pack Kit gir systemintegratorer standardiserte batterimoduler, BMS slavekort, strukturelle deler og ledningsnettkomponenter, noe som reduserer kompleksiteten og syklusen til integrert utvikling betydelig.

 

Innen strømbatterier er litium-ionbatterier mye brukt i elektriske personbiler, elektriske busser, logistikkkjøretøyer og spesialkjøretøyer. Energilagringsfeltet dekker tre store markedssegmenter: store kraftstasjoner, industriell og kommersiell energilagring og husholdningsenergilagring. Forbrukerelektronikkfeltet inkluderer smarttelefoner, bærbare datamaskiner, bærbare enheter og droner. Som det endelige produktskjemaet for de -nevnte typene applikasjoner, må Lithium-ion Battery Packs design ta en omfattende vurdering av fler-dimensjonale indikatorer som energitetthet, effekttetthet, termisk styring, mekanisk beskyttelse og elektrisk sikkerhet. Det er et svært integrert produkt av elektrokjemi, maskinteknikk og kraftelektronikkteknologi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sammenlignet med tradisjonelle bly-syrebatterier og nikkel-metallhydridbatterier, viser litium-ionbatterier betydelige fordeler i flere ytelsesdimensjoner. Når det gjelder energitetthet, kan litium-ionbatterier nå 460-600Wh/kg, som er omtrent 6-7 ganger så mye som bly-syrebatterier, noe som betyr at mer elektrisk energi kan lagres under samme vekt. Når det gjelder sykluslevetid, kan batterier som bruker litiumjernfosfatkatoder oppnå mer enn 6000 sykluser under 1C ladning og utlading og 100 % utladningsdybdeforhold, og deres levetid kan nå mer enn 6 år. Når det gjelder merkespenning, er driftsspenningen til en enkeltcelle 3,7V eller 3,2V, som er omtrent lik seriespenningen til tre nikkel-metallhydrid- eller nikkel-kadmiumbatterier, noe som gjør det lettere å lage en batteripakke med høyere spenning. Når det gjelder høy kraftutholdenhet, kan det kraftfulle litiumjernfosfatbatteriet støtte en øyeblikkelig utladningshastighet på 15-30C for å møte kjøretøyets akselerasjons- og klatrebehov. Selvutladingshastigheten er ekstremt lav og kan vanligvis kontrolleres under 1 % per måned, som er mindre enn 1/20 av nikkel-metallhydrid-batterier. Når det gjelder vekt, er vekten av samme volum bare 1/6 til 1/5 av bly-syre produkter. Når det gjelder tilpasningsevne til høy og lav temperatur, kan den brukes i miljøer fra -20 grader til 60 grader, og kan nå -45 grader etter spesiell behandling.

 

Når det gjelder grønn miljøvern, inneholder den ikke giftige og skadelige tungmetaller som bly, kvikksølv og kadmium, og i utgangspunktet forbrukes ingen vannressurser under produksjonsprosessen. Litium-ion-batterier har imidlertid også flere tekniske begrensninger. For det første må alle litium-ionbatterier være utstyrt med beskyttelseskretser for å forhindre overlading, over-utladning og over-strøm, noe som øker kompleksiteten og kostnadene til systemet. For det andre kan litium-koboltoksidsystembatterier ikke utlades ved høye strømmer og har dårlig sikkerhet. For det tredje er produksjonsforholdene ekstremt krevende - nøkkelprosesser som elektrodebelegg, vikling og væskeinjeksjon må utføres i et tørkerom med et duggpunkt under -40 grader, noe som resulterer i høye utstyrsinvesteringer og driftskostnader. For det fjerde er det restriksjoner på bruksvilkårene. Bruk ved for høye eller for lave temperaturer vil fremskynde aldring og til og med forårsake sikkerhetsrisiko.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hvis du trenger å tilpasse høy-pålitelighetBlitsbatteri litiumbatterierog støttesystemløsninger for ditt nye energiprosjekt, kan ingeniørteamet vårt gi detaljerte tekniske spesifikasjoner og applikasjonsstøtte for å hjelpe deg med å bygge den mest konkurransedyktige energilagringsarkitekturen.