Con lo sviluppo della tecnologia delle batterie al litio e la graduale diminuzione del costo delle batterie industriali e di quelle al litio. sistemi commerciali di accumulo di energiaLe batterie al litio sono state ampiamente utilizzate in vari settori. I suoi vantaggi, come l'alta densità di energia, la lunga durata e la maggiore conformità ai concetti di protezione ambientale, sono stati evidenziati. Nel futuro dell'era digitale, sempre più apparecchiature saranno elettrificate.
Poiché le nuove energie sono la pietra miliare della società digitale, il trend di sviluppo futuro delle batterie al litio è illimitato. Questo articolo presenta principalmente il contenuto di una batteria al litio.
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1.cosa contiene una batteria al litio in diverse parti?
- Tensione: unità volt V
La tensione è la differenza di potenziale attraverso la batteria, che può essere paragonata alla pressione dell'acqua attraverso un tubo.
- Attuale : Ampere A
Il movimento direzionale delle cariche crea una corrente elettrica. La corrente elettrica può essere il movimento di elettroni in conduttori come i fili, o il movimento di ioni nell'elettrolito negli elettrodi positivi e negativi.
- Capacità: ampere-ora Ah
La quantità di elettricità immagazzinata in una batteria si misura in ampere all'ora, che rappresenta la quantità di elettricità che viene caricata o scaricata in modo continuo dalla batteria in un'ora. Ad esempio, una batteria da 20Ah significa che può scaricarsi ininterrottamente per 1 ora con una corrente di 20A e che può scaricarsi per 2 ore con una corrente di 10A.
Valore approssimativo della tensione appropriata indicata dal produttore Questo valore è quello che garantisce il tempo di scarica più lungo. Ad esempio, la tensione di esercizio delle batterie al litio ternarie è compresa tra 2,8V e 4,2V, mentre la tensione nominale è di 3,7V. La tensione di esercizio delle batterie al litio e fosfato di ferro è compresa tra 2,5 V e 3,65 V, mentre la tensione nominale è di 3,2 V. Stiamo progettando un pacco batterie Quando si calcola la tensione, si usa la tensione nominale come base.
- Capacità nominale
La capacità della cella della batteria di immagazzinare energia elettrica indicata dal produttore è generalmente espressa in mAh o Ah (1000mAh=1Ah). La capacità nominale è una base importante per la progettazione dei pacchi batteria, il calcolo della capacità e la garanzia di coerenza.
- Ingrandimento C
Il rapporto tra la corrente e la capacità nominale della batteria durante le fasi di carica e scarica. Si tratta di un parametro molto importante per le batterie al litio. Il tempo massimo di carica e scarica e la corrente di carica e scarica della batteria possono essere calcolati in base al tasso. Ad esempio, per una batteria da 2Ah 5C, 5C significa che 2Ah di elettricità possono essere scaricati in 0,2 ore alla massima velocità, che è la massima scarica continua della batteria. La corrente può raggiungere i 10A.
La formula del tempo di scarica più veloce: 1÷5C=0,2 ore
Formula della corrente di scarica massima: 2Ah×5C=10A.
La batteria può anche essere paragonata a un secchio. 1C significa che c'è un rubinetto. Quando il rubinetto è completamente aperto, l'acqua nel secchio si svuota in un'ora. 5C significa che il secchio ha altri 4 rubinetti della stessa dimensione. Il rubinetto è completamente aperto.
In condizioni normali, la portata di 5C è cinque volte superiore a quella di 1C e il tempo necessario per scaricare un secchio d'acqua è solo un quinto di quello di 1C. Le batterie con ingrandimenti maggiori sono più costose. Le batterie con ingrandimento adeguato devono essere scelte in base allo scenario di utilizzo.
Ad esempio, i droni, gli aeromodelli, gli utensili elettrici, ecc. hanno restrizioni di dimensioni e peso, ma la potenza del motore è elevata e la corrente di scarica continua è elevata. Per quanto riguarda le batterie al litio, è impossibile rendere la tensione e la capacità della batteria sufficientemente grandi.
In questo caso, può essere compensato da batterie ad alta velocità, generalmente superiori a 10C. I veicoli a bassa velocità hanno in genere una tensione e una capacità maggiori, e le batterie da 3C o 5C sono sostanzialmente sufficienti. Maggiore è l'ingrandimento, minore è la resistenza interna.
2. Che cos'è il cortocircuito della batteria al litio?
La corrente forma un anello tra gli elettrodi positivi e negativi direttamente attraverso i fili interni o esterni della batteria, senza passare attraverso apparecchi elettrici esterni, facendo sì che tutta la corrente torni alla batteria. Questa situazione è chiamata cortocircuito.
I cortocircuiti interni comprendono principalmente i cortocircuiti interni forzati causati da oggetti metallici che perforano l'involucro della batteria e l'espansione e la deformazione delle celle della batteria dopo il sovraccarico, con conseguenti cortocircuiti di contatto tra i materiali positivi e negativi all'interno delle celle della batteria.
I cortocircuiti esterni sono causati principalmente da una disposizione irragionevole dei cavi della scheda di protezione e dall'estrusione che causa la caduta della gomma isolante dei cavi e il conseguente cortocircuito. I cortocircuiti tra l'involucro della batteria e la barra collettrice, l'involucro e l'involucro, ecc. sono causati da misure di isolamento insufficienti durante la disposizione delle celle della batteria.
Quando si verifica un cortocircuito, la corrente sarà molto elevata e porterà a conseguenze da incidente aereo. La maggior parte degli incidenti con le batterie al litio sono causati da cortocircuiti, quindi il pericolo nascosto dei cortocircuiti deve essere eliminato nelle operazioni pratiche. Se siete interessati, ecco ulteriori informazioni su i migliori produttori di bes.
3. Cosa si intende per sovraccarico, sovrascarica e sovracorrente delle batterie al litio?
La tensione e la corrente di lavoro di una singola batteria al litio, cioè della cella, devono rientrare nell'intervallo nominale; in caso contrario, oltre a causare danni permanenti alla cella, potrebbero verificarsi conseguenze catastrofiche come esplosione e combustione.
- Sovraccarico: La tensione di esercizio più bassa della batteria ternaria al litio è di 2,8 V e la tensione di esercizio più alta è di 4,2 V. La tensione di esercizio più bassa della batteria al litio e fosfato di ferro è di 2,5 V e la tensione di esercizio più alta è di 3,65 V. Nella sistema di ricarica della batteria Il sovraccarico provoca il superamento della tensione massima di funzionamento delle celle, il che equivale a un sovraccarico.
Il sovraccarico può provocare l'espansione e la deformazione del nucleo della batteria, danni permanenti o un'evasione termica causata da un cortocircuito interno, che può portare a gravi incidenti come combustioni ed esplosioni.
- Sovrascarica: Una scarica eccessiva provoca una tensione della cella inferiore alla tensione minima di funzionamento, il che equivale a una sovrascarica. In una batteria al litio, una scarica eccessiva può anche causare danni permanenti al nucleo della batteria e provocare rischi di fuga termica a causa della grande quantità di calore generata dal nucleo della batteria.
- Sovracorrente: Se la corrente di carica e scarica della batteria è eccessiva e supera la corrente nominale della batteria, si tratta di sovracorrente. La sovracorrente provoca anche danni irreversibili alla batteria. La corrente nominale di carica e scarica della batteria è soggetta alle specifiche del produttore delle celle della batteria.
4.cosa c'è in una batteria al litio
Per quanto riguarda le batterie al litio, le più utilizzate sono ancora quelle al litio ternario e al fosfato di ferro di litio. Le forme principali sono le 18650, ma le batteria agli ioni di litio con celle singole di grandi dimensioni ha un costo inferiore e requisiti di processo di assemblaggio più bassi, ed è sempre più favorita nel campo delle batterie di potenza a bassa velocità.
Quando si progetta un set di batterie, i principali fattori da considerare nella scelta sono: tensione, capacità, volume, costo, ecc. Prendiamo ad esempio un set di batterie da 60V20Ah. Se è composto da batterie ternarie al litio 18650 da 2000 mAh, la tensione totale di 60V richiederà 60V÷3,7V=16,2 stringhe, cioè 17 stringhe saranno collegate in serie, e la capacità totale di 20Ah richiederà 20Ah÷2Ah = 10 celle, cioè ogni stringa richiede 10 celle in parallelo. Il pacco batterie è 10P17S, che richiede un totale di 10P × 17S = 170 celle. La formula può essere riassunta come segue:
La tensione totale del pacco batterie V÷la tensione nominale di una singola cella V=il numero di connessioni in serie del pacco batterie S
La capacità totale del pacco batterie Ah÷la capacità nominale di una singola cella Ah=il numero di connessioni in parallelo in ogni stringa del pacco batterie P
Il numero di connessioni in serie del pacco batteria S × il numero di connessioni in parallelo del pacco batteria P = il numero totale di celle del pacco batteria
Buono celle per batterie al litio possono produrre buone batterie, quindi devono essere vagliate per verificarne la consistenza prima dell'assemblaggio. Se non c'è una selezionatrice automatica, è necessario utilizzarla. La resistenza interna viene vagliata manualmente. Alcuni principianti omettono questa fase perché il fornitore ha già effettuato la corrispondenza della capacità, causando grandi pericoli nascosti al pacco batteria. Il contenuto di una batteria al litio segue il principio del vaglio di coerenza.
Si tratta di una combinazione di celle dello stesso produttore e dello stesso lotto. La differenza di tensione non supera i 5mV e la differenza di resistenza interna non supera i 3mΩ.
Se il numero di celle acquistate è piccolo, non è possibile raggiungerlo. Questo requisito di errore deve anche essere in grado di selezionare la tensione e abbinarla a una piccola differenza di resistenza interna.
Pertanto, la consistenza e la capacità sono gli indicatori fondamentali per l'acquisto delle batterie. Attualmente, la maggior parte delle batterie acquistate in piccoli lotti sono di tipo B o smontate, e la consistenza delle batterie è particolarmente importante.
5.che cosa contiene una batteria al litio?
Cosa contiene una batteria al litio La composizione del materiale della batteria al litio comprende principalmente il materiale dell'elettrodo positivo, il materiale dell'elettrodo negativo, il separatore e l'elettrolita.
- Materiale del catodo
Tra i materiali per i catodi delle batterie al litio, i più utilizzati sono l'ossido di cobalto di litio, il manganato di litio, il fosfato di ferro di litio e i materiali ternari (polimeri di nichel, cobalto e manganese).
- Materiale dell'elettrodo negativo
Tra i materiali per elettrodi negativi, gli attuali elettrodi negativi delle batterie al litio sono principalmente la grafite naturale e la grafite artificiale. I materiali anodici in fase di studio includono nitruri, PAS, ossidi a base di stagno, leghe di stagno, materiali nano-anodici e altri composti intermetallici.
- Diaframma
I materiali di separazione commercializzati sono principalmente separatori in poliolefina (Polyolefin) a base di polietilene (PE) e polipropilene (PP). Nella struttura delle batterie al litio, il separatore è uno dei componenti interni fondamentali.
- Elettrolita
L'elettrolita viene preparato con solventi organici di elevata purezza, sali di litio dell'elettrolita, additivi necessari e altre materie prime in determinate condizioni e proporzioni.
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