Lítium-ion akkumulátor
A jellemzői lítium-ion akkumulátorok függ a kémiai összetétele a komponensek és mennyisége az alábbi tartományokban lehet:
Mivel a túlfeszültség töltés közben az akkumulátor meggyulladhat, ezért az akkumulátor házban behelyezett akkumulátor töltöttségi vezérlő. amely megvédi az akkumulátort meghaladó töltőfeszültség. Továbbá, a vezérlő adott esetben szabályozzák az akkumulátor hőmérséklete, letiltása annak túlmelegedését, a mentesítési mélység korlátozás, és az áramfelvétel. Mindazonáltal nem szabad elfelejtenünk, hogy nem minden elem szállítjuk védelmet. A törekvés a költségek vagy kapacitása a védelem nem hozott.
Lítium-ion akkumulátor különleges követelmények csatlakoztatásakor több dobozból sorozat. Töltők akkumulátorok, mnogobanochnyh sejt kiegyenlítő áramkörrel. Az a tudat, kiegyensúlyozás, hogy a bankok egy kicsit más, és néhány eléri a teljes díjat, mielőtt a másik. Meg kell állítani a töltést, hogy a bankok továbbra is felelős mások. Ez a funkció végzi egy speciális akkumulátor kiegyensúlyozó szerelvény. Ő megkerüli a feltöltött jar, hogy a töltőáram sétált mellette.
Töltők lehet fenntartani a végleges töltőfeszültség terjedő 4,05-4,2 V jelenlétének kimutatására az akkumulátor.
Készülék [idézet]
Lítium-ion akkumulátor. Az áramkör működését.
Lítium-ion akkumulátor tartalmaz elektródák (a katód anyaga egy alumínium fóliát és egy anód anyagot egy rézfólia), elválasztva egy porózus elválasztó impregnált elektrolit. A csomag kerül elektródák a lezárt házban, a katód és az anód csatlakozik a terminálok, az aktuális kollektor. A háznak van egy nyomáscsökkentő szelepet a „lerakó” a belső nyomás vészhelyzetekben és sérti a felhasználási feltételek. Lítium-ion akkumulátorok használják szerint változnak, hogy milyen típusú katód anyaga. A hordozó a töltés a lítium-ion akkumulátor pozitív töltésű ion, lítiumion, amelynek megvan az a képessége, hogy kell bevezetni (beiktatni) a kristályrácsba egyéb anyagokat (például grafitot, fém-oxidok és sók), hogy létrehozzon egy kémiai kötés, például, a grafit alkotnak LiC6. oxid (LiMnO2) és sók (LiMnR ON) fémek.
Kezdetben, a negatív lítium fémlemezt használunk. majd - a szén koksz. A jövőben grafit került alkalmazásra. Használja kobalt-oxid elemek lehetővé teszi, hogy a munka sokkal alacsonyabb hőmérsékleten, megnöveli a kisütési / töltési ciklus egy akkumulátort. Megoszlása lítium-ferrum-foszfát akkumulátorok miatt viszonylag alacsony áron. Lítium-ion akkumulátorokat használnak, teljes ellenőrzési és felügyeleti rendszer - DCCH vagy BMS (akkumulátor rendszer), és a speciális töltési / kisülési eszköz.
Jelenleg három osztály a katód felhasznált anyagok tömegtermelése lítium-ion akkumulátorok:
- Lítium kobaltát LiCoO2 és szilárd oldatok alapú izostrukturális vele lítium nikkelátot
- lítium-mangán spinell LiMn2 O4
- Lítium-ferrofosfat LiFePO4.
Az elektro-kémiai áramkör lítium-ion akkumulátorok:
- Lítium-kobalt LiCoO2 + 6xC → LI1-xCoO2 + XLI + C6
- Lítium vas-foszfát LiFePO4 + 6xC → LI1-xFePO4 + XLI + C6
Az alacsony önkisülés és nagy számú töltési-kisütési ciklus, Li-ion-akkumulátorok a legelőnyösebb használható alternatív energia. Ebben az esetben, amellett, hogy a BMS (SSI), ezek kiegészülnek inverterek (inverterek feszültség).
Előnyök [idézet]
- Nagy energiasűrűség (kapacitás).
- Alacsony önkisülés.
- Nem igényel karbantartást.
Hátrányai [szerkesztés]
Li-ion akkumulátorok az első generációs voltak kitéve robbanó hatást. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy használják egy anód lítium fém, amely az ismételt töltési / kisülési ciklus történt térbeli alakzatok (dendritek) vezető elektromos áramköri elektródák és, ennek eredményeként a tűz vagy robbanás. Ezt a problémát úgy oldotta meg végül kicseréli az anód anyaga grafit. Hasonló folyamat zajlik a katód és a lítium-ion akkumulátorok alapuló kobalt-oxidot megsértve működési feltételek (feltöltés). Lítium-ferro-foszfát akkumulátorok teljesen mentes ezeket a hiányosságokat. Ezen kívül minden jelenlegi lítium-ion akkumulátorok vannak ellátva beépített elektronikus áramkör, amely megakadályozza a túltöltést és a túlmelegedés miatt túl intenzív díjat.
A veszteség a tárolási kapacitás [2].
40% a díj% évente
100% díjat,% évente
De a legfontosabb az volt az ötlet keres egyáltalán.
A vizsgálat azt mutatta, hogy a gyakori töltési ciklus és azt követő részleges kisülési ad okot az egyes „microeffects memória”, amelyeket aztán -ról. Ez azért van, mert az alapja az akkumulátor olyan folyamatok szabadon engedett és újra lítium-ionok, a dinamika válik messze optimális, a befejezetlen töltési [4].
Ha az akkumulátor teljesen fel van töltve, akkor a katód lesz egy bizonyos számú részecskét, közel a határ menti államokkal. Ők gyakorlatilag elérte a gát kiadás a lítium ionok, de nem sikerül leküzdeni azt. Közben kisülés, a lítium ionok hajlamosak szabadon vissza a helyére, és rekombinálódnak ionokkal ferrofosfata. Azonban, a katódon a részecskék felületén is, megfelelnek a peremfeltételek, már tartalmazó lítium. Újrafelvétel nehéz, és a mikroszerkezetébe elektróda van törve.
Jelenleg megtekinthető két módon lehet megoldani a problémát: változások az algoritmusok a Battery Management System és fejlesztése katódot megnövelt felületnek.
Nagy szerepet a hosszú élettartam és a munka akkumulátor működése játszik annak működését. Számos szakértő három egyszerű szabályt, hogy segítsen az akkumulátor élettartamának meghosszabbítása:
Aging [idézet]
Hőmérséklet töltési módban lítium-polimer, és a lítium-ion akkumulátorok befolyásolja a kapacitás: Kapacitás csökken a töltés a hideg vagy meleg. Mélykisülés teljesen alkalmatlanná a lítium-ion akkumulátor. Szintén az akkumulátor életciklusa befolyásolja a kisütés előtt a következő töltési és töltőáram felett szabályozza a gyártó. Ezek rendkívül érzékeny a töltés és a feszültség. Ha nőtt mindössze 4%, az elemek lesznek kétszer olyan gyorsan elveszti kapacitását ciklusról ciklusra. A töltőáram függ közötti feszültségkülönbség az akkumulátor és a töltő és az ellenállást az akkumulátor és szállított a vezetékek hozzá. Ezért, a növekedés a töltőfeszültség 4% növelheti a töltőáram 10-szer. Ez negatív hatással van az akkumulátor. Túlhevülhet és lebontják. Optimális körülmények között történő tárolása Li-ion-akkumulátor mellett értük el 40 százalékos töltési kapacitás az akkumulátor és a hőmérséklet 0 ... 10 ° C-on Lítium-ion akkumulátor öregszik, akkor is, ha nem használják. 2 év után, az akkumulátor lemerülése mintegy 20% -a kapacitás. Ennek megfelelően nem kell megvenni az akkumulátort „tartalék” vagy túlzottan elragadtatva „mentés” életét. Ha vásárolni kell nézni a gyártási dátum, annak érdekében, hogy tudja, hogy mennyi a tápegység feküdt raktáron. Ha a termelés már több mint két éve, akkor jobb, hogy tartózkodjanak a vásárlás.
A csökkentett kapacitás alacsony hőmérsékleten [szabály]
Azáltal, hogy csökkenti a környezeti hőmérséklet alacsonyabb, mint 0 ° C is van a teljesítmény csökkentését a lítium-ion akkumulátor 40-50% [6]. hordható elektronika tulajdonosok legkevésbé érzékeny a káros hatások a technológia használatának alacsony hőmérsékleti körülmények, és az ipari szegmens előállításában részt vevő pilóta nélküli légi járművek, robotrendszerekre és űrtechnika, nagy szüksége van új elem melegítjük. A probléma megoldására létrehozott építési elemek belső fűtés.