Johdanto litiumparistojen määritelmään ja luokitteluun

- Aug 15, 2019-

Ensinnäkin litiumpariston määritelmä

Litiumparisto on tyyppi akku, joka käyttää litiummetallia tai litiumseosta negatiivisena elektrodimateriaalina ja hyödyntää ei-vesipitoista elektrolyyttiliuosta. Varhaisin litiumparisto tuli valtavalta keksijältä Edisonilta käyttämällä seuraavaa vastausta:


Li + MnO2 = LiMnO2, reaktio on redox-reaktio, purkaus.


Litiummetallin erittäin elävien kemiallisten ominaisuuksien vuoksi litiummetallin käsittely, säilyminen ja käyttö ovat erittäin vaativia. Siksi litiumparistoa ei ole käytetty pitkään aikaan. Mutta tänään litiumparistoista on tullut yleistä.


Toiseksi litiumparistojen luokittelu

Litiumparistot jaetaan myös kahteen luokkaan: ei-ladattavat ja ladattavat. Akkua, joka ei lataudu, kutsutaan kertakäyttöiseksi akkuksi. Se voi muuntaa kemiallisen energian sähköenergiaksi vain kerralla, eikä voi palauttaa sähköenergiaa takaisin kemialliseksi energiaksi (todennäköisesti huono hyödyntämissuoritus). Ladattavaa akkua kutsutaan toissijaiseksi akkuksi (myös akkuksi). Se muuntaa sähköenergian kemialliseksi energiaksi ja kun sitä käytetään, muuntaa kemiallisen energian sähköenergiaksi, joka on palautuvaa.


1. Litiumparisto, jota ei voi ladata

On olemassa monenlaisia litiumparistoja, joita ei voi ladata. Tällä hetkellä yleisesti käytetään litium-mangaanidioksidiparistoja, litium-tionyylikloridiparistoja sekä litium- ja muita yhdisteakkuja.


(1) Litiummangaanidioksidiakku

Litium-mangaanidioksidiakku on kertakäyttöinen akku, joka käyttää litiumia anodina, mangaanidioksidia katodina ja ottaa vastaan orgaanisen elektrolyytin. Akulle on ominaista korkea akkujännite ja nimellisjännite 3 (v on kaksi kertaa korkeampi kuin alkaliparistoilla); purkausjännite on 2v; ominaisenergia on suuri (katso yllä oleva esimerkki); purkausjännite on vakaa ja luotettava; Hyvä varastointiteho (varastointiaika on yli 3 vuotta), itsepurkautumisaste on alhainen (vuoden omavaraisuusaste ≤ 2%); lämpötila-alue on -20 ° C ~ +60 ° C. Akku voidaan valmistaa eri muotoon tyydyttämään ero. Se on suorakaiteen muotoinen, lieriömäinen ja napin muotoinen (nappityyppi). Sylinterimäisellä on myös erilaiset halkaisijat ja korkeusmitat.


(2) Litium-tionyylikloridiparisto

Litium-tionyylikloridiparisto on suurin ominaisenergia ja voi nyt saavuttaa 500 wh / kg tai 1000 wh / l. Sen nimellisjännite on 3,6 V, ja sillä on erittäin tasaiset 3,4 V: n purkausominaisuudet, kun se puretaan keskimääräisestä virrasta (se voidaan purkaa tasaisesti 90%: n kapasiteetin alueella, vain vähän yhteydenmuutoksia). Akun lämpötila voi olla -40 ° C - +85 ° C, mutta kapasiteetti -40 ° C: ssa on noin 50% normaalista lämpötilakapasiteetista. Itsepurkautumisaste on alhainen (vuotuinen itsepurkausaste ≤ 1%) ja varastointiaika on jopa 10 vuotta.


2, ladattava litiumparisto

On olemassa erilaisia ladattavia litiumparistoja, kuten litium-vanadiumoksidiparistoja, litium-ioni-akkuja ja litiumpolymeeriparistoja, jotka ovat äskettäin avanneet ulkomaiset yritykset. Ladattavat litium-ioni-akut ovat matkapuhelimissa nykyään yleisimmin käytettyjä akkuja, mutta ne ovat "niukkaisempia", eikä niitä voi ladata tai tyhjentää käytön aikana (mikä voi vahingoittaa akkua tai tehdä sen romutettavaksi). Siksi akussa on suojakomponentit tai suojapiirit, jotta estetään kalliit akkuvauriot.


Litium-ioni-akkujen latausvaatimukset ovat erittäin korkeat sen varmistamiseksi, että pysäytysjännitetarkkuus on 1%: n sisällä, Thaimaan puolijohdelaitetehdas on nyt avannut erilaisia litium-ioni-akkujen lataamisjärjestelmiä, jotta voidaan varmistaa hiljainen, luotettava ja nopea lataus.


(1) Litium-vanadiinioksidiakku

Litium-vanadiinioksidiakku koostuu litiumista anodina, vanadiinioksidista katodina ja epäorgaanisen suolan orgaanisesta liuottimesta elektrolyyttinä. Sille on ominaista sen kyky latautua. Kun otetaan esimerkki nro 2 -paristosta, litium-vanadiinioksidiakkua verrataan litium-mangaanidioksidiparistoon ja litium-tionyylikloridiparistoon. Koska litium-vanadiumoksidipariston nimellisjännite on vain 2,8 volttia ja pieni nimelliskapasiteetti, sen ominaisenergia on pienin verrattuna kahteen muuhun litiumparistoon. Lisäksi latauskertojen lukumäärä (syklin käyttöikä) ei ole pitkä, joten ladattava akku korvataan pian litium-ioni-akulla.


(2) Litium-ioni-akku

Litium-ioni-akut ovat nyt eniten käytettyjä litiumparistoja. Ne voidaan valmistaa tasaiseksi suorakulmaiseksi, lieriömäiseksi, suorakulmaiseksi ja nappityypiksi eri elektroniikkalaitteiden vaatimusten mukaisesti, ja niissä voi olla paristo, joka koostuu useista sarjaan kytketyistä akkuista. Litium-ioni-akkujen nimellisarvo on 3,6 V (jotkut tuotteet ovat 3,7 V). Latauspysäytysjännite täydellä latauksella liittyy akun anodimateriaaliin: anodimateriaali on 4,2 v grafiittia; anodimateriaali on 4,1 v koksia. Myös differentiaalianodimateriaalin sisäinen vastus on erilainen. Koksianodin sisäinen vastus on hiukan suurempi ja purkauskäyrä on hieman erilainen. Litium-ioni-akun lopetuspurkausjännite on 2,5 - 2,75 v (akkutehdas antaa jännitehäviöluokan tai lopetuspurkausjännitteen, ja parametrit ovat hiukan erilaisia). Perintöpurkausta vastepysähdysjännitteen alapuolella kutsutaan ylikuormitukseksi, ja ylikuormitus tunkeutuu akkuun.


Kolmanneksi litiumparistojen tärkeät ominaisuudet

Älykkäät kannettavat elektroniset tuotteet vaativat pienen koon ja kevyyden, mutta akun koko ja paino ovat usein suurimmat ja raskaimmat verrattuna muihin elektronisiin komponentteihin. Esimerkiksi mielestäni vuoden "vanha pomo" on suhteellisen "paksu ja iso", ja nykypäivän matkapuhelin on pilven keveys. Tämän akun innovaatiolla on ollut tärkeä rooli: se on ollut nikkeli-kadmium-akku, ja nyt se on litium-ioniakku.


Litiumparistojen suurin ominaisuus on niiden korkea ominaisenergia. Mikä on erityinen energia? Ominaisenergia tarkoittaa yksikköpainon tai yksikkötilavuuden energiaa. Ominaisenergia ilmaistaan wh / kg tai wh / l. Wh on energian yksikkö, w on watti, h on tunti; kg on kilogramma (painoyksikkö) ja l on litra (tilavuusyksikkö). Tässä on esimerkki valaisevaksi: nro 5-nikkeli-kadmium-akun nimellisjännite on 1,2 V ja sen kapasiteetti on 800mah, ja sen energia on 0,96wh (1,2v? 0,8ah). Saman kokoisen nro 5 litiummangaanidioksidiakun akun nimellisjännite on 3 volttia ja kapasiteetti 1200 mA, ja sen energia on 3,6 wh. Näiden kahden pariston tilavuus on sama, litium-mangaanidioksidipariston ominaisenergia on 3,75-kertainen nikkeli-kadmium-akun energiaan!


https://www.gevun.com/