Kā jaunās enerģijas galvenā sastāvdaļa ir litija akumulatora uzlādes un izlādes process
2018. gadā jaunu enerģijas transportlīdzekļu lauks ir pilns ar šaujampulveru, un ilgs akumulatora darbības laiks ir kļuvis par smagu pienākumu dažādiem automobiļu uzņēmumiem, lai konkurētu par vietējo tirgu. Lielākie automobiļu uzņēmumi piesaista arvien vairāk augstas klases patērētāju ar jauniem modeļiem ar īpaši-ilgu akumulatora darbības laiku. Februāra beigās Denza 500 tika oficiāli prezentēts; marta beigās Geely oficiāli laida klajā jauno Emgrand EV450 modeli; aprīļa sākumā BYD laida klajā trīs jaunus modeļus Qin EV450, e5450 un Song EV400, kuru akumulatora darbības laiks pārsniedz 400 kilometrus.
Tomēr no tehniskā viedokļa strāvas akumulators ir kodols un atslēga, kas nosaka elektrisko transportlīdzekļu īpaši ilgu akumulatora darbības laiku. Kā piemēru ņemot divas uzlādes metodes, proti, maiņstrāvas lēno uzlādi un līdzstrāvas ātro uzlādi, pareiza un piemērota izmantošanas metode var ne tikai palielināt akumulatora jaudu, bet arī pagarināt akumulatora darbības laiku. No zināšanu popularizēšanas viedokļa, pamatojoties uz pašreizējo enerģijas akumulatoru enerģijas blīvuma tehnoloģiju līmeni, ir nepieciešams ļaut patērētājiem izprast jaudas akumulatoru uzlādes un izlādes procesu un dažādu akumulatoru materiālu ietekmi uz uzlādes un izlādes jaudu, lai izkoptu pareizus lietošanas paradumus un paildzinātu jaudu Akumulatora kalpošanas laiks nodrošina ilgu-elektrotransportlīdzekļa akumulatora darbības laiku.
Uzlādes un izlādes elektroni izplūst viens no otra
Pašlaik lielākie elektrisko transportlīdzekļu uzņēmumi izmanto divus populārus enerģijas bateriju veidus, viens ir litija dzelzs fosfāta akumulators, bet otrs ir trīskāršais litija akumulators. Tomēr neatkarīgi no tā, kāda veida akumulators tas ir, uzlādes procesu var aptuveni iedalīt šādos četros posmos, proti, pastāvīgas strāvas uzlādes stadijā, pastāvīga sprieguma uzlādes stadijā, pilnas uzlādes stadijā un peldošā uzlādes stadijā.
Pastāvīgās strāvas uzlādes stadijā lādēšanas strāva tiek uzturēta nemainīga, uzlādes jauda strauji palielinās, kā arī palielinās akumulatora spriegums. Pastāvīgā sprieguma uzlādes stadijā, kā norāda nosaukums, uzlādes spriegums paliks nemainīgs. Lai gan uzlādes jauda turpinās palielināties, akumulatora spriegums pieaugs lēnām un samazināsies arī uzlādes strāva. Kad akumulators ir pilnībā uzlādēts, lādēšanas strāva nokrītas zem pludiņa pārslēgšanas strāvas, un lādētāja uzlādes spriegums samazinās līdz peldošajam spriegumam. Peldošās uzlādes fāzes laikā uzlādes spriegums paliks peldošā sprieguma līmenī.
The charging and discharging process of lithium ion batteries is the process of intercalation and deintercalation of lithium ions. In the process of intercalation and deintercalation of lithium ions, it is accompanied by the intercalation and deintercalation of electrons equivalent to lithium ions (usually the positive electrode is represented by intercalation or deintercalation, and the negative electrode is represented by intercalation or deintercalation). During the entire charging process, the electrons on the positive electrode will run to the negative electrode through the external circuit, and the positive lithium ions Li plus will pass from the positive electrode through the electrolyte, through the diaphragm material, and finally reach the negative electrode, where they stay and combine with the "resident" electrons Together, it is reduced to Li embedded in the carbon material of the negative electrode. The data shows that the carbon as the negative electrode has a layered structure, and it has many micropores. The lithium ions reaching the negative electrode are embedded in the micropores of the carbon layer. The more lithium ions are embedded, the higher the charging capacity.
On the contrary, when the battery is discharged (that is, the process of using the battery), the Li embedded in the negative electrode carbon material loses electrons, the electrons on the negative electrode "moves" to the positive electrode through the external circuit, and the positive lithium ion Li plus crosses the electrolyte from the negative electrode, It crosses the separator material, reaches the positive electrode, and combines with the "resident" electron electrons. Likewise, the more lithium ions returned to the positive electrode, the higher the capacity of the discharge.
Četri materiāli, lai nodrošinātu efektivitāti
Kādu lomu spēlē dažādi galvenie materiāli (piemēram, pozitīvo elektrodu materiāli, negatīvo elektrodu materiāli, diafragmas, elektrolīti utt.) strāvas akumulatoru uzlādes un izlādes procesā?
Pirmais ir pozitīvā elektroda materiāls. Ciktāl tas attiecas uz pozitīvo elektrodu materiālu, aktīvais materiāls parasti ir litija manganāts vai litija kobaltāts, litija niķeļa kobalta manganāts un citi materiāli. Galvenajos produktos galvenokārt tiek izmantots litija dzelzs fosfāts.
Otrais ir negatīvā elektroda materiāls. Negatīvā elektroda materiāls ir aptuveni sadalīts oglekļa negatīvā elektrodā, alvas- negatīvā elektrodos, litija pārejas metāla nitrīda negatīvajos elektrodos, sakausējuma negatīvajos elektrodos, nano-mēroga negatīvajos elektrodos un nano- materiāliem. Starp tiem negatīvie elektrodu materiāli, ko faktiski izmanto litija-jonu baterijās, pamatā ir oglekļa materiāli, piemēram, mākslīgais grafīts, dabiskais grafīts, mezofāzes oglekļa mikrosfēras, naftas kokss, oglekļa šķiedra, pirolīzes sveķu ogleklis utt. Attiecībā uz nano-oksīdu materiāliem tiek ziņots, ka saskaņā ar jaunāko tirgus attīstības tendenci litija bateriju jaunās enerģijas nozarē 2009. gadā daži uzņēmumi ir sākuši izmantot nano-titāna oksīdu un nano{{7 }}silīcija oksīds, lai pievienotu tradicionālo grafītu, alvas oksīdu un oglekļa nanocaurules. , ievērojami uzlabojot litija akumulatoru uzlādes-izlādes jaudu un uzlādes-izlādes laiku skaitu.
Trešais ir elektrolīta šķīdums, parasti litija sāls, piemēram, litija perhlorāts (LiClO4), litija heksafluorfosfāts (LiPF6), litija tetrafluorborāts (LiBF4) un tamlīdzīgi. Tā kā akumulatora darba spriegums ir daudz augstāks nekā ūdens sadalīšanās spriegums, litija -jonu akumulatoros bieži izmanto organiskos šķīdinātājus. Tomēr organiskie šķīdinātāji bieži iznīcina grafīta struktūru uzlādes laikā, izraisot tā atlobīšanos un uz virsmas veidojot cietu elektrolīta plēvi, kā rezultātā notiek elektroda pasivēšana. . Tas var radīt arī drošības problēmas, piemēram, uzliesmojamību un eksploziju.
Ceturtais ir atdalītājs. Kā viena no galvenajām akumulatora sastāvdaļām separatora veiktspējas priekšrocības nosaka akumulatora interfeisa struktūru un iekšējo pretestību, kas savukārt ietekmē akumulatora ietilpību, cikla veiktspēju, uzlādes un izlādes strāvas blīvumu un citus galvenos raksturlielumus. Vispārīgi runājot, ir vairāki parasti lietoto atdalītāju veidi, piemēram, viena{0}}slāņa un daudzslāņu atdalītāji-. Saprotams, ka daži pašmāju uzņēmumi izvēlēsies nedaudz biezākas diafragmas, un daži uzņēmumi izmanto diafragmas ar 31 slāņa biezumu. Tā kā diafragmu ražošanai ir augsts tehniskais slieksnis, joprojām pastāv zināma atšķirība starp vietējā litija-jonu akumulatoru diafragmu tehnoloģiju un ārvalstīm.
Saskaņā ar datiem, diafragma ir īpaši izveidota polimēra plēve ar mikroporainu struktūru. Pēc elektrolīta absorbcijas tas var izolēt pozitīvos un negatīvos elektrodus, lai novērstu īssavienojumus. Tajā pašā laikā tas nodrošina mikroporainu kanālu litija{0}}jonu akumulatoram, lai realizētu uzlādes un izlādes funkciju un veiktspēju, kā arī litija jonu vadītspēju. Kad akumulators ir pārlādēts vai ļoti mainās temperatūra, separators bloķē strāvas vadīšanu caur slēgtām porām, lai novērstu eksploziju.
