news_banner

Lityum Piller Nasıl Çalışır?

Li-ion, diğer kimyaların iddia edemeyeceği bir avantaj olan az bakım gerektiren bir pildir.Pilin hafızası yoktur ve iyi durumda tutmak için egzersize (kasten tam deşarj) ihtiyaç duymaz.Kendi kendine deşarj, nikel bazlı sistemlerin yarısından daha azdır ve bu, yakıt göstergesi uygulamalarına yardımcı olur.3,60V'luk nominal hücre voltajı, cep telefonlarına, tabletlere ve dijital kameralara doğrudan güç sağlayabilir ve çok hücreli tasarımlara göre basitleştirmeler ve maliyet düşüşleri sunar.Dezavantajları, yüksek fiyatın yanı sıra kötüye kullanımı önlemek için koruma devrelerine duyulan ihtiyaçtır.

Lityum İyon Pil Türleri

haber1

Şekil 1 süreci göstermektedir.

Li-ion, diğer kimyaların iddia edemeyeceği bir avantaj olan az bakım gerektiren bir pildir.Pilin hafızası yoktur ve iyi durumda tutmak için egzersize (kasten tam deşarj) ihtiyaç duymaz.Kendi kendine deşarj, nikel bazlı sistemlerin yarısından daha azdır ve bu, yakıt göstergesi uygulamalarına yardımcı olur.3,60V'luk nominal hücre voltajı, cep telefonlarına, tabletlere ve dijital kameralara doğrudan güç sağlayabilir ve çok hücreli tasarımlara göre basitleştirmeler ve maliyet düşüşleri sunar.Dezavantajları, yüksek fiyatın yanı sıra kötüye kullanımı önlemek için koruma devrelerine duyulan ihtiyaçtır.

Sony'nin orijinal lityum iyon pili, anot (kömür ürünü) olarak kok kullanıyordu.1997'den beri, Sony dahil olmak üzere çoğu Li iyon üreticisi, daha düz bir deşarj eğrisi elde etmek için grafite geçti.Grafit, uzun süreli döngü stabilitesine sahip ve kurşun kalemlerde kullanılan bir karbon şeklidir.En yaygın karbon malzemesidir, bunu sert ve yumuşak karbonlar takip eder.Nanotüp karbonları, dolaşma ve performansı etkileme eğiliminde olduklarından, Li-ion'da henüz ticari kullanım bulamamışlardır.Li-ion'un performansını artırmayı vaat eden gelecekteki bir malzeme grafendir.

Şekil 2, grafit anotlu ve erken kok versiyonuna sahip modern bir Li-ion'un voltaj deşarj eğrisini göstermektedir.

haber2

Grafit anotun performansını artırmak için silikon bazlı alaşımlar dahil olmak üzere çeşitli katkı maddeleri denenmiştir.Tek bir lityum iyonuna bağlanmak için altı karbon (grafit) atomu gerekir;tek bir silikon atomu dört lityum iyonuna bağlanabilir.Bu, silikon anotun teorik olarak grafitin enerjisinin 10 katından fazlasını depolayabileceği anlamına gelir, ancak şarj sırasında anotun genişlemesi bir sorundur.Saf silikon anotlar bu nedenle pratik değildir ve iyi bir çevrim ömrü elde etmek için silikon bazlı bir anoda tipik olarak yalnızca yüzde 3-5 silikon eklenir.

Nano yapılı lityum-titanatın anot katkı maddesi olarak kullanılması, umut verici çevrim ömrü, iyi yük kapasitesi, mükemmel düşük sıcaklık performansı ve üstün güvenlik gösterir, ancak özgül enerji düşüktür ve maliyet yüksektir.

Katot ve anot malzemesiyle deney yapmak, üreticilerin içsel nitelikleri güçlendirmesine olanak tanır, ancak bir geliştirme diğerini tehlikeye atabilir.“Enerji Hücresi” olarak adlandırılan sistem, daha düşük spesifik güçte uzun çalışma süreleri elde etmek için spesifik enerjiyi (kapasiteyi) optimize eder;“Güç Hücresi” olağanüstü özel güç sunar ancak daha düşük kapasitededir."Hibrit Hücre" bir uzlaşmadır ve her ikisinden de biraz sunar.

Üreticiler, daha pahalı kobalt yerine nikel ekleyerek nispeten kolayca yüksek bir özgül enerji ve düşük maliyet elde edebilirler, ancak bu, hücreyi daha az kararlı hale getirir.Yeni kurulan bir şirket, pazarda hızlı kabul görmek için yüksek spesifik enerjiye ve düşük fiyata odaklanabilirken, güvenlik ve dayanıklılıktan taviz verilemez.Saygın üreticiler, güvenlik ve uzun ömürlülüğe yüksek bütünlük sağlar.

Çoğu Li-ion pil, bir alüminyum akım toplayıcı üzerine kaplanmış bir metal oksit pozitif elektrot (katot), bir bakır akım toplayıcı üzerine kaplanmış karbon/grafitten yapılmış bir negatif elektrot (anot), bir ayırıcı ve elektrolitten oluşan benzer bir tasarımı paylaşır. organik bir çözücü içinde lityum tuzundan yapılmıştır.Daha fazla bilgi, lütfen teda battery.com ile gidin.

haber3

Tablo 3, Li-ion'un avantajlarını ve sınırlamalarını özetlemektedir.


Gönderim zamanı: Haziran-26-2022