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La batería de litio, es decir, la batería de metal de litio, se refiere generalmente a las baterías que utilizan dióxido de manganeso como material positivo, metal de litio o su aleación metálica como material negativo, y utilizan una solución electrolítica no acuosa. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la batería de litio se está convirtiendo gradualmente en la corriente principal.
Materiales principales: electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito, diafragma.
Estructura: redonda, cuadrada; laminada, en espiral
Forma: polímero (paquete flexible), ion de litio líquido (caja de acero)
Ánodo
Los materiales del electrodo positivo suponen entre el 30% y el 40% del coste de las baterías de iones de litio, y afectan directamente a la densidad energética y al rendimiento de las baterías de litio.
Electrodo negativo
Los materiales del electrodo negativo deben estar compuestos de materiales con un potencial inferior al del electrodo de litio, y tener una alta capacidad específica y una mejor reversibilidad de carga/descarga, para mantener una buena estabilidad dimensional y mecánica durante la incrustación del litio.
Electrolito
El electrolito desempeña la función de transportar la carga entre los electrodos positivo y negativo, lo que afecta a la densidad de energía, la densidad de potencia, la aplicación a altas temperaturas, la vida útil, la seguridad y otros factores de la batería de litio.
Diafragma
La abertura del diafragma tiene que cumplir con el buen rendimiento iónico, la absorción de líquidos y la capacidad de humedad, para mantener la conductividad iónica; al mismo tiempo, tiene aislamiento electrónico para lograr el aislamiento mecánico del aislamiento entre los electrodos positivo y negativo, además, debe tener suficiente resistencia a la perforación, resistencia a la tracción y otras propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión y suficiente estabilidad electroquímica.
En la actualidad, los materiales más utilizados para las baterías de litio son el cobalato de litio, el niquelato de litio y el manganato de litio. El material más utilizado es el cobalto de litio, tiene un buen rendimiento de ciclado, la fabricación también es conveniente, la desventaja es que el compuesto de cobalto es más caro.
Principio de funcionamiento de la batería de litio:
La batería de litio es un tipo de batería secundaria (batería recargable), que se basa principalmente en los iones de litio entre los electrodos positivo y negativo de ida y vuelta incrustados y desincrustados para trabajar, para lograr el almacenamiento de energía y la liberación.
1, proceso de carga
Impulsados por el campo eléctrico, los iones de litio se desprenden de la red positiva, atraviesan el electrolito y se incrustan en la red negativa.
Al principio de la carga, primero se debe detectar el voltaje de la batería que se va a cargar, y si el voltaje es inferior a 3V, primero se debe precargar, y la corriente de carga es 1/10 de la corriente establecida, y generalmente se elige alrededor de 0,05C. Después de que el voltaje suba a 3V, entra en el proceso de carga estándar. El proceso de carga estándar es: carga de corriente constante con la corriente establecida, el voltaje de la batería sube a 4.20V, cambia a carga de voltaje constante, mantiene el voltaje de carga en 4.20 V. En este momento, la corriente de carga disminuye gradualmente, cuando la corriente cae a 1/10 de la corriente de carga establecida, termina la carga.
2, proceso de descarga
El proceso es justo lo contrario de los iones de litio vuelve al polo positivo, los electrones a través de los aparatos eléctricos del circuito externo para llegar al polo positivo y compuesto de iones de litio. Descarga de la batería, en este momento el electrodo negativo en el electrón e desde el circuito externo para ejecutar al electrodo positivo, positivo de iones de litio Li + desde el electrodo negativo "saltó en" el electrolito, "subió" el diafragma en la curva pequeños agujeros, "natación". "Nadando" para llegar al electrodo positivo, con los electrones que han recorrido juntos mucho tiempo.
Cuanto mayor sea la corriente de descarga de la batería, menor será la capacidad de descarga y más rápido caerá la tensión.
Proceso de montaje de una batería de litio:
Herramientas / materias primas: material del polo positivo, material del polo negativo, papel de diafragma
Pasos/métodos
Pulpeado:
Utilizar disolventes especiales y agentes aglutinantes para mezclar con materiales activos positivos y negativos en polvo respectivamente, y después hacer materiales positivos y negativos en forma de pulpa tras mezclarlos a alta velocidad.
Recubrimiento:
Recubrir uniformemente la superficie de la lámina metálica con la pasta obtenida, secarla y fabricar hojas de electrodos positivos y negativos respectivamente.
Montaje:
Ponerlos en el orden de pieza de polo positivo - diafragma - pieza de polo negativo - diafragma de arriba a abajo, y hacer el núcleo de la batería por bobinado, y luego inyectar electrolito, sellado y otros procesos, es decir, se completa el proceso de montaje de la batería, y se hace la batería terminada.
Formación química:
Prueba de carga y descarga de la batería terminada con equipos especiales de carga y descarga de baterías, prueba de cada batería, selección de la batería terminada calificada para ser enviada.