הקדמה צו ליטהיום -יאָן באַטעריז
ארבעטן פּרינציפּ פון ליטהיום-יאָן באַטעריז
א ליטהיום -יאָן באַטאַרייע באשטייט דער הויפּט פון אַ positive ילעקטראָוד, אַ נעגאַטיוו ילעקטראָוד, אַן עלעקטראָליטע וואָס קאַנדאַקץ ליטהיום ייאַנז, און אַסעפּאַראַטאָראון קייסינג אַז באַזונדער די positive און נעגאַטיוו ילעקטראָודז. די positive ילעקטראָוד מאַטעריאַל איז בכלל אַ קאַמפּאַונד וואָס אַלאַוז די ריווערסאַבאַל ינסערשאַן און יקסטראַקשאַן פון ליטהיום ייאַנז, אַזאַ ווי ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד (LiCoO₂), ליטהיום ניקאַל אַקסייד (LiNiO₂), ליטהיום מאַנגאַנעס אַקסייד (LiMn₂O₄), אָדער טערנערי מאַטעריאַלס. (LiCoₓNiᵧMn₁₋ₓ₋ᵧO₂). די עלעקטראָליטע איז פארפאסט פון ליטהיום סאָלץ (פּראָסט ליטהיום סאָלץ אַרייַננעמען LiClO₄, LiPF₆, LibF₄, LiBOB, אאז"ו ו) צעלאָזן אין אַ ספּעציפיש סאַלוואַנט (דער הויפּט אַ געמיש פון עטאַלין קאַרבאַנייט (EC), דיעטהיל קאַרבאַנייט (DEC), דימעטהיל קאַרבאַנייט (דמק), פּראָפּאָלענע קאַרבאַנייט, פּראָפּאָרציע עטק. דער סעפּאַראַטאָר מאַטעריאַל איז בכלל אַ פּאָליאָלעפין סמאָלע, קאַמאַנלי ניצן איין - שיכטע אָדער מאַלטי - שיכטע פּאַליפּראָופּאַלין (פּפּ) און פּאַליעטאַלין (פּע) מיקראָפּאָראָוס מעמבריינז, אַזאַ ווי די סעלגאַרד 2300 סעפּאַראַטאָר. די נעגאַטיוו ילעקטראָוד טיפּיקלי ניצט מאַטעריאַלס טויגעוודיק פון ליטהיום ינטערקאַליישאַן, אַזאַ ווי נאַפט קאָקס, ריין גראַפייט און לייערד גראַפייט געמישט טשאַד. דער אָפּרוף אין אַ ליטהיום-יאָן באַטאַרייע ניצן טשאַד (C₆) ווי די נעגאַטיוו ילעקטראָוד און יבערגאַנג מעטאַל אַקסייד לימעאָ₂ ווי די positive ילעקטראָוד איז ווי גייט.
בעשאַס טשאַרדזשינג:
בעשאַס אָפּזאָגן:
בעשאַס טשאַרדזשינג, ליטהיום ייאַנז זענען באפרייט פון די positive ילעקטראָוד און ינסערטאַד אין די נעגאַטיוו ילעקטראָוד; בעשאַס דיסטשאַרדזשינג, ליטהיום ייאַנז זענען באפרייט פון די נעגאַטיוו ילעקטראָוד און ינסערטאַד אין די positive ילעקטראָוד. אין אנדערע ווערטער, בעשאַס טשאַרדזשינג און דיסטשאַרדזשינג, ליטהיום ייאַנז מאַך צוריק און צוריק צווישן די positive און נעגאַטיוו ילעקטראָודז, פיל ווי אַ ראַקינג שטול. דעריבער, ליטהיום -יאָן באַטעריז זענען אויך גערופן "ראַקינג שטול באַטעריז." זייער אַרבעט פּרינציפּ קענען זיין ילאַסטרייטיד דורך פיגורע 1.1.
אונטער נאָרמאַל אָפּצאָל און אָפּזאָגן טנאָים, די ינסערשאַן און יקסטראַקשאַן פון ליטהיום ייאַנז צווישן לייערד טשאַד מאַטעריאַלס און אַקסייד פּאַרטיקאַלז אָדער צווישן לייַערס אין ליטהיום {{0} יאָן באַטעריז יוזשאַוואַלי בלויז ז ענדערונגען אין די ינטער-שיכטע ספּייסינג און טוט נישט שעדיקן די קריסטאַל סטרוקטור. בעשאַס אָפּצאָל און אָפּזאָגן, די כעמישער סטראַקטשערז פון די positive און נעגאַטיוו ילעקטראָוד מאַטעריאַלס בלייבן יסענשאַלי אַנטשיינדזשד. דעריבער, פֿון דער פּערספּעקטיוו פון די ריווערסאַבילאַטי פון די אָפּזאָגן אָפּזאָגן אָפּרוף, די ינסערשאַן און יקסטראַקשאַן פון ליטהיום ייאַנז אין די באַטאַרייע מאַטעריאַלס איז אַן אידעאל אָפּרוף פּראָצעס. באַזירט אויף די קעראַקטעריסטיקס, ליטהיום-יאָן באַטעריז זענען העכער אין פאָרשטעלונג צו ניקאַל-קאַדמיום און ניקאַל-מעטאַל כיידריד באַטעריז.
ליטהיום-יאָן באַטאַרייע קלאַסאַפאַקיישאַן
ליטהיום -יאָן באַטעריז קענען זיין קלאַסאַפייד לויט די קאַטאָוד מאַטעריאַל געניצט, אויסזען און גרייס, צעל מאַנופאַקטורינג אופֿן, פּאַקקאַגינג טיפּ און אַפּלאַקיישאַן קעראַקטעריסטיקס.
באַזירט אויף די קאַטאָוד מאַטעריאַל געניצט, ליטהיום {{0} יאָן באַטעריז קענען זיין צעטיילט אין ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד באַטעריז, ליטהיום מאַנגאַנעס אַקסייד באַטעריז, טערנערי ליטהיום באַטעריז, און ליטהיום אייַזן פאָספאַטע באַטעריז.
ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד באַטעריז האָבן אַ נאָמינאַל וואָולטידזש פון 3.7 וו און אַ אַפּערייטינג וואָולטידזש קייט פון 2.4 ~ 4.2 וו. ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד באַטעריז האָבן אַ סטאַביל סטרוקטור, הויך ספּעציפיש קאַפּאַציטעט, און בוילעט קוילעלדיק פאָרשטעלונג, אָבער זייער זיכערקייַט איז נעבעך און זייער פּרייַז איז הויך, דער הויפּט געניצט אין קליין און מיטל - סייזד סעלז. אין די לעצטע יאָרן, הויך - וואָולטידזש ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד מאַטעריאַלס זענען דעוועלאָפּעד, וואָס קענען פאַרגרעסערן די אויבערשטער שיעור וואָולטידזש פון די באַטאַרייע צו 4.3 וו אָדער 4.35 וו, דערמיט יפעקטיוולי ימפּרוווינג די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט און ענערגיע געדיכטקייַט. דערווייַל, ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד באַטעריז האָבן די העכסטן וואָלומעטריק ענערגיע געדיכטקייַט, ריטשאַז 550 ווה/קג, מאכן זיי די בלויז ברירה פֿאַר מאַכט הויך- רירעוודיק פאָנעס און אנדערע עלעקטראָניש פּראָדוקטן.
ליטהיום מאַנגאַנעסע אַקסייד (ממאַנאָ) באַטעריז האָבן אַ נאָמינאַל וואָולטידזש פון 3.8 וו און אַ אַפּערייטינג וואָולטידזש קייט פון 2.5 וו צו 4.2 וו. אָווערטשאַרדזש שוץ וואָולטידזש איז 4.28 וו ± 0.025 וו, און איבער - אָפּזאָגן שוץ וואָולטידזש איז 2.5 וו ± 0.1 וו. MMANO באַטעריז זענען נידעריק -קאָסטן און האָבן גוט זיכערקייַט. אָבער, די ליטהיום מאַנגאַנעסע אַקסייד מאַטעריאַל זיך איז לעפיערעך אַנסטייבאַל און פּראָנע צו דיקאַמפּאָוזישאַן, פּראַדוסינג גאַז און געשווילעכץ. זיין ציקל לעבן דיסיז לעפיערעך געשווינד, זיין לעבן איז לעפיערעך קורץ, און זיין הויך טעמפּעראַטור פאָרשטעלונג איז נעבעך. עס איז דער הויפּט געניצט אין נידעריק-קאָסטן, מיטל-צו-גרויס-סייזד צעלן פֿאַר מאַנופאַקטורינג מאַכט באַטעריז.
טערנערי ליטהיום -יאָן (TLC) באַטעריז האָבן אַ נאָמינאַל וואָולטידזש פון 3.6 וו און אַ אַפּערייטינג וואָולטידזש קייט פון 2.75 וו צו 4.2 וו. אָווערטשאַרדזש שוץ וואָולטידזש איז 4.28 וו ± 0.025 וו, און איבער - אָפּזאָגן שוץ וואָולטידזש איז 2.75 וו ± 0.1 וו. טלק באַטעריז האָבן גוט קוילעלדיק פאָרשטעלונג, זענען טשיפּער ווי ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד (לקאָ), און פאָרשלאָגן ימפּרוווד זיכערקייַט. זיי קענען זיין געוויינט אין מאַכט באַטעריז, און זייער מאַרק טיילן אין די קאַטאָוד מאַטעריאַל מאַרק איז ינקריסינג יאָר צו יאָר. קליין ליטהיום {{13} יאָן באַטעריז ניצן טערנערי ליטהיום - יאָן מאַטעריאַלס זענען ביסלעכווייַז אנגענומען דורך די מאַרק. טערנערי מאַטעריאַלס קענען אויך זיין בלענדיד מיט ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד און ליטהיום מאַנגאַנעסע אַקסייד פֿאַר נוצן אין שטאָל-קאַסעס, אַלומינום-קאַסעס, טאַש, פּאָלימער, און סילינדריקאַל ליטהיום-יאָן באַטעריז, וואָס קענען באטייטיק רעדוצירן באַטאַרייע קאָס און פֿאַרבעסערן קוילעלדיק פאָרשטעלונג. דערווייַל, טערנערי מאַטעריאַל באַטעריז קענען דערגרייכן אַן ענערגיע געדיכטקייַט פון 180 ווה/קג (26650 שטאָל - קאַסטערד באַטעריז קענען דערגרייכן אַ קאַפּאַציטעט פון 4600 מאַה/קג מיט אַ וואָג פון 90 ג), וואָס אָפפערס אַ קלאָר מייַלע אין קאָס - יפעקטיוונאַס.
ליטהיום אייַזן פאָספאַטע (לפפּ) באַטעריז האָבן אַ נאָמינאַל וואָולטידזש פון 3.2 וו און אַ אַפּערייטינג וואָולטידזש קייט פון 2.5 ~ 3.75 וו. אָווערטשאַרדזש שוץ וואָולטידזש איז 3.75 וו ± 0.025 וו, און איבער - אָפּזאָגן שוץ וואָולטידזש איז 2.5 וו ± 0.1 וו. די ביגאַסט מייַלע פון LFP באַטעריז איז די פעסטקייַט און ניט{10} דיקאַמפּאָוזישאַן פון די positive ילעקטראָוד מאַטעריאַל, געבן זיי אַנפּעראַלעלד זיכערקייַט קאַמפּערד מיט אנדערע positive ילעקטראָוד מאַטעריאַל סיסטעמען. LFP באַטעריז האָבן אַ לאַנג ציקל לעבן, זענען שעפעדיק אין רעסורסן און זענען ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך. אָבער, זיי האָבן אַ נידעריק אָפּזאָגן פּלאַטפאָרמע און נידעריק נידעריק טעמפּעראַטור פאָרשטעלונג.
באַזירט אויף אויסזען און גרייס, ליטהיום -יאָן באַטעריז קענען זיין צעטיילט אין סילינדריקאַל באַטעריז און פּריזמאַטיק באַטעריז, אאז"ו ו.
באַזירט אויף צעל מאַנופאַקטורינג אופֿן, ליטהיום {{0} יאָן באַטעריז קענען זיין צעטיילט אין ווונד באַטעריז (סילינדריקאַל ווונד און פלאַך ווונד), סטאַקט באַטעריז, אאז"ו ו.
באַזירט אויף די טיפּ פון פּאַקקאַגינג מאַטעריאַל, ליטהיום-יאָן באַטעריז קענען זיין צעטיילט אין שטאָל-קאַסע באַטעריז, אַלומינום-קאַסעס באַטעריז, פּלאַסטיק -קאַסעד באַטעריז, ווייך -פּאַק באַטעריז, אאז"ו ו.
באַזירט אויף אַפּלאַקיישאַן קעראַקטעריסטיקס, ליטהיום {{0} יאָן באַטעריז קענען זיין צעטיילט אין הויך {{1} טעמפּעראַטור באַטעריז, נידעריק {{2} טעמפּעראַטור באַטעריז, מאַכט באַטעריז, און קאַפּאַציטעט באַטעריז, אאז"ו ו.
באַזירט אויף זייער אַפּלאַקיישאַן געביטן, ליטהיום-יאָן באַטעריז קענען זיין קלאַסאַפייד ווי: באַקאַפּ באַטעריז, מאַכט באַטעריז, און ענערגיע סטאָרידזש באַטעריז.
אַפּפּליקאַטיאָנס פון ליטהיום-יאָן באַטעריז
עס קען זיין געזאגט אַז זינט די דערפינדונג פון די באַטאַרייע, קיין אנדערע באַטאַרייע פּראָדוקט איז געניצט ווי געשווינד און וויידלי ווי די ליטהיום {{0} יאָן באַטאַרייע. פון די זייגער מאַכט צושטעלן פֿאַר קאָמפּיוטער קפּוס צו די גרויס ליטהיום - יאָן באַטאַרייע פּאַקס געניצט אין אָטאַמאָובילז און סאַבמערינז, די קאַפּאַציטעט חילוק איז מער ווי 10 מיליאָן מאל. זיי האָבן ברייט אַפּלאַקיישאַנז אין טעגלעך לעבן, מעדיציניש ויסריכט, עלעקטריק וועהיקלעס, ענערגיע סטאָרידזש מאַכט סטיישאַנז, עראָוספּייס און מיליטער.
נאָך מער ווי 10 יאָר פון פּאָפּולאַריזאַטיאָן, ליטהיום -יאָן באַטעריז האָבן ווערן די איינציקע מאַכט סיסטעם וויידלי געניצט אין דיגיטאַל פּראָדוקטן אַזאַ ווי רירעוודיק פאָנעס און לאַפּטאַפּס. רעכט צו זייער הויך ספּעציפיש ענערגיע, זיי זענען אויך וויידלי געניצט אין מאַכט מכשירים, עלעקטריק בייסיקאַלז, עלעקטריק בוסעס, ווינט און זונ ענערגיע סטאָרידזש מאַכט סטיישאַנז, רירעוודיק קאָמוניקאַציע באַזע סטיישאַנז, מיינינג לאָמפּ מאַכט סאַפּלייז, מיינינג ראַטעווען קאַפּסל מאַכט סאַפּלייז, מיליטעריש יחיד זעלנער מאַכט סאַפּלייז, ראַדיאָס, סאַטעליט באַטעריז, און פילע אנדערע אַפּלאַקיישאַנז. לויט סטאַטיסטיק, אין 2011, די מאַרק גרייס פון טשיינאַ ס ליטהיום באַטאַרייע ינדאַסטרי ריטשט 39.7 ביליאָן יואַן, אַ יאָר-אין-יאָר פאַרגרעסערן פון 43%, און די יערלעך פּראָדוקציע פון ליטהיום באַטעריז ריטשט 2.97 ביליאָן וניץ, אַ יאָר-אויף-יאָר פאַרגרעסערן פון 28.6%. די ליטהיום באַטאַרייע אינדוסטריע איז געווארן אַ וויכטיק אינדוסטריעלע ריכטונג פון די נאציאנאלע עקאנאמיע²¹.
