Li-ion-batterier är en typ av uppladdningsbara batterier som är viktiga i mobila system. Li-Ion batterier är ett av de mest använda batterierna inom bilindustrin. Hur fungerar Li-ion-batterier?
Du kan hitta dessa batterier i mobiltelefoner , MP3-spelare , bärbara datorer , och andra elektroniska enheter .
Litiumjonbatteri för bilar :Litiumjonceller staplade ihop för att bilda högspänningsbatterier i elfordon nuförtiden.
Vad är celler och batterier?
En cell är en grundläggande elektrokemisk enhet som innehåller elektroder (anod och katod) separator och elektrolyter.
Encell är inte kapabel att leverera en stor mängd elektrisk energi till apparaterna. Så de är anslutna till ett batteripaket.
Ett batteri eller batteripaket är en samling celler eller cellenheter, med hölje, elektriska anslutningar och eventuellt elektronik för kontroll och skydd
Litiumjoncellerna är sammankopplade för att göra 12V, 36V och ännu högre spänning (400V) batteripaket.
Huvudkomponenterna i en cell är
Interkalering är den reversibla inneslutningen av molekyler i materialet med en skiktad struktur. Det utökar Van Der Waals gap ytterligare och resulterar i en veckas bindning.
Vad händer med litiumjonbatteriet när det laddas och laddas ur? Här är ett schematiskt diagram över ett Li-ion-batteri.
De kemiska reaktionerna sker vid anod och katod är som följer.
Li + joner passerar det semipermeabla membranet och elektroner färdas från anoden till katoden genom den externa belastningen som är ansluten. Konventionellt är strömriktningen motsatt riktningen för elektroner. Så strömmen flyter från katoden till anoden.
De kemiska reaktionerna som sker under urladdning är
När vi ansluter laddningsutrustningen till batteriet (Anode to -ve och Cathode to +ve terminal) börjar batteriet laddas. Spänningen på den externa strömförsörjningsutrustningen måste vara högre än cellspänningen för att den ska laddas.
Den övergripande reaktionen som sker i litiumjonbatteriet är som följer. Det är en reversibel reaktion.
Vänster till höger händer under urladdning och höger till vänster händer under laddning av Li-ion batteri.
Följande är de viktigaste fördelarna med litiumjonbatterier.
Storleken på Li-ion-batteriet skulle vara mindre jämfört med andra batteritekniker för att lagra samma mängd energi.
Så Li-ion-batterier är lättare och mindre .
Den nominella spänningen för Li-Ion-celler är högre än för bly-syra-, NiMh- och NiCd-batterier. Det är runt 3,6 till 3,85 V
Li-ion-batterier laddar inte ur mycket själv. Ett litiumjonbatteri tappar bara cirka 5 procent av sin laddning per månad, jämfört med en förlust på 20 procent per månad för NiMH-batterier.
De har ingen minneseffekt, vilket innebär att du inte behöver ladda ur dem helt innan de laddas, som med vissa andra batterikemi. Ni-Cd-batterier har minneseffekten som resulterar i problem med laddning och urladdning.
Litiumjonbatterier klarar några tusen laddnings-/urladdningscykler. Andra batteritekniker håller inte så länge.
Extrem försiktighet krävs för ett litiumjonbatteri. Låt oss lista några nackdelar med Li-ion-batterier.
De är extremt känsliga för höga temperaturer. Värme gör att litiumjonbatterier bryts ned mycket snabbare än de normalt skulle göra.
Som ett resultat av högtemperaturkänsligheten hos Li-ion-batterier är värmehantering mycket viktig i ett elfordon som använder Li-ion-batterier.
Klicka för att tweetaEtt batterihanteringssystem måste användas för att hantera Li-ion-batteriet. Det gör dem ännu dyrare.
Det finns en liten risk för termisk flykt i Li-ion-batterier. En kortslutning av en cell genererar mer värme och intilliggande celler skadas.
En termisk flykt är den vanligaste elbilsbranden. Ibland gick det väldigt långsamt.
Du kanske kan läsa:Är elbilar säkra vid olyckor?
Litiumjonbatterier är nu vanliga i många elektroniksystem. De är lätta och mindre batterier jämfört med andra batteriteknologier.
Vi har diskuterat kemin, hur fungerar li-ion-batterier och fördelarna och nackdelarna med Li-ion-batterier.
