Introduzione:
Le batterie possono essere ampiamente divise in tre categorie: batterie chimiche, batterie fisiche e batterie biologiche. Le batterie chimiche sono le più utilizzate nei veicoli elettrici.
Batteria chimica: una batteria chimica è un dispositivo che converte l'energia chimica in energia elettrica attraverso reazioni chimiche. È costituito da elettrodi ed elettroliti positivi e negativi.
Batteria fisica: una batteria fisica converte l'energia fisica (come l'energia solare e l'energia meccanica) in energia elettrica attraverso cambiamenti fisici.
Classificazione della batteria chimica: da un punto di vista strutturale, può essere diviso in due categorie: batterie di conservazione (comprese le batterie primarie e le batterie secondarie) e le celle a combustibile. Batterie primarie: può essere utilizzato solo una volta, il materiale attivo è irreversibile, l'auto-scarica è piccola, la resistenza interna è grande e la capacità specifica di massa e la capacità specifica del volume sono elevate.
Batterie secondarie: può essere caricata e scaricata ripetutamente, il materiale attivo è reversibile e sono ampiamente utilizzati in vari dispositivi di ricarica. La maggior parte dei modelli sul mercato attualmente utilizza batterie ricaricabili secondarie per guidare il veicolo. Le batterie secondarie sono divise in batterie al piombo-acido, batterie al nichel-cadmio, batterie a idruro di nichel-metallo e batterie al litio secondo diversi materiali elettrodi positivi. Al momento, le compagnie automobilistiche sul mercato utilizzano principalmentebatterie al litioe alcuni usano batterie idruro di nichel-metallo.
Definizione della batteria al litio
Batteria al litioè una batteria che utilizza la lega di metallo di litio o litio come materiale di elettrodo positivo o negativo e soluzione di elettroliti non acquosi.
Il processo di ricarica e scarico della batteria al litio si basa principalmente sul movimento degli ioni di litio (Li+) tra gli elettrodi positivi e negativi. Durante la carica, gli ioni di litio vengono deintercalati dall'elettrodo positivo e incorporati nell'elettrodo negativo attraverso l'elettrolita e l'elettrodo negativo è in uno stato ricco di litio; Il contrario è vero durante lo scarico.
Principio elettrochimico della batteria agli ioni di litio
Formula di reazione dell'elettrodo positivo: LICOO2 → Li1-XCOO2 + XLI + + XE-
Formula di reazione dell'elettrodo negativo: c + xli + + xe- → clix
Le batterie agli ioni di litio hanno una densità di energia elevata, una lunga durata e un basso tasso di auto-scarica e sono ampiamente utilizzate in telefoni cellulari, laptop e veicoli elettrici.
I campi di applicazione dibatterie al litiosono principalmente divisi in potenza e non potenza. I campi di alimentazione delle applicazioni a batteria agli ioni di litio includono veicoli elettrici, utensili elettrici, ecc.; I campi non poteri includono l'elettronica di consumo e i campi di accumulo di energia, ecc.
Composizione e classificazione delle batterie al litio
Le batterie al litio sono principalmente composte da quattro parti: materiali per elettrodi positivi, materiali elettrodi negativi, elettroliti e separatori di batterie. I materiali di elettrodo negativi influenzano principalmente l'efficienza iniziale e le prestazioni del ciclo delle batterie agli ioni di litio. Gli elettrodi negativi a batteria al litio sono principalmente divisi in due categorie: materiali in carbonio e materiali non carbonali. L'applicazione più orientata al mercato è il materiale elettrodo negativo della grafite tra i materiali di carbonio, tra cui la grafite artificiale e la grafite naturale hanno applicazioni industriali su larga scala. Gli elettrodi negativi a base di silicio sono al centro della ricerca dei principali produttori di elettrodi negativi e sono uno dei nuovi materiali di elettrodi negativi che hanno maggiori probabilità di essere utilizzati su larga scala in futuro.
Batterie al litiosono classificate in batterie di ossido di cobalto di litio, batterie al fosfato di ferro al litio, batterie ternarie, ecc. Secondo i materiali dell'elettrodo positivo;
Secondo la forma del prodotto, sono divisi in batterie quadrate, batterie cilindriche e batterie a pacchetto morbido;
Secondo gli scenari di applicazione, possono essere divisi in elettronica di consumo, accumulo di energia e batterie di alimentazione. Tra questi, le batterie al litio dei consumatori sono utilizzate principalmente in prodotti 3C; Le batterie di accumulo di energia sono utilizzate principalmente nello stoccaggio di energia domestica e nel sistema di energia del sistema di alimentazione indipendente distribuito come energia solare e generazione di energia eolica; Le batterie elettriche sono utilizzate principalmente in vari veicoli elettrici, strumenti elettrici e nuovi veicoli energetici.
Conclusione
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Tempo post: settembre-18-2024