درک سریع ویژگیها و پارامترهای شش لیتیوم مشترک (1/6)

ما اغلب باتری های لیتیوم تریکریک یا باتری های لیتیوم آهن صحبت می کنیم که با توجه به مواد فعال مثبت، باتری های لیتیوم نامگذاری می شوند. در این مقاله شش نوع معمول باتری لیتیوم و پارامترهای اصلی عملکرد آنها خلاصه شده است. همانطور که همه ما می دانیم، پارامترهای خاص همان خط تکنولوژی دقیقا مشابه نیست. این مقاله سطح عمومی پارامترهای جاری را نشان می دهد. شش نوع باتری لیتیوم عبارتند از: اکسید کبالت لیتیوم (LiCoO 2)، منگنات لیتیوم (LiMnO 4)، منگنات کبالت لیتیوم نیکل (LiNiMnCoO 2 یا NMC)، آلومینات کبالت لیتیوم نیکل (LiNiCoAlO 2 یا NCA)، فسفات آهن لیتیوم (LiFePO4) ، لیتیم تیتانات (Li4Ti5O12

اکسید کبالت لیتیوم

انرژی خاص خود را که باعث تولید اکسید کبالت لیتیوم می شود انتخاب خوبی برای تلفن های همراه، لپ تاپ ها و دوربین های دیجیتال است. باتری شامل کاتد اکسید کبالت و آندز کربن گرافیت است. کاتد دارای ساختار لایه ای است. در جریان تخلیه، یونهای لیتیوم از آند به کاتد حرکت می کنند، در حالی که روند شارژ در جهت مخالف جریان می یابد. ساختار در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1: ساختار اکسید کبالت لیتیوم

کاتد دارای ساختار لایه ای است. در طی تخلیه، یون لیتیوم از آند به کاتد حرکت می کند و از طریق کاتد به آنود در جریان شارژ جریان می یابد. معایب کبالت لیتیوم عمر نسبتا کوتاه، پایداری حرارتی کم و ظرفیت بار محدود (قدرت خاص) را دارند. مانند دیگر باتری های لیتیوم یون مخلوط کبالت، اکسید کبالت لیتیوم از آنزای گرافیتی استفاده می کند. زندگی سیکل آن عمدتا توسط رابط الکترولیت جامد (SEI) محدود می شود، که عمدتا در ضخیم شدن تدریجی فیلم SEI و مشکل لایتئیم در هنگام شارژ سریع یا شارژ کم دمای ظاهر می شود. سیستم مواد جدیدتر، نیکل، منگنز و / یا آلومینیوم را به منظور بهبود عمر مفید، ظرفیت بارگیری و کاهش هزینه ها اضافه می کند.

اکسید کبالت لیتیوم نباید در جریان بیش از ظرفیت شارژ و تخلیه شود. این به این معنی است که 18650 باتری با 2400 میلی آمپر ساعت می تواند تنها با کمتر یا مساوی 2400 میلی آمپر شارژ شود. شارژ سریع اجباری یا استفاده از بارهای بالاتر از 2400mA منجر به بروز بیش از حد و اضافه بار استرس می شود. برای به دست آوردن بهترین نرخ شارژ سریع، سازنده توصیه می کند که نرخ شارژ 0.8C یا حدود 2000 میلی آمپر است. مدار حفاظت باتری میزان شارژ و تخلیه واحد انرژی را به سطح ایمنی حدود 1 درجه سانتیگراد محدود می کند.

نمودار عنکبوتی شش ضلعی (شکل 2) عملکرد لیتیم کبالت در انرژی خاص یا ظرفیت مربوط به عملیات را خلاصه می کند. قدرت خاص یا توانایی ارائه جریان بزرگ؛ ایمنی؛ عملکرد در محیط های با درجه حرارت بالا و پایین؛ زندگی از جمله تقویم و زندگی چرخه؛ ویژگی های هزینه سایر ویژگی های مهم که در نمودار عنکبوت نشان داده شده اند شامل سمیت، ظرفیت شارژ سریع، خود تخلیه و عمر مفید می باشد.

شکل 2: نمودار عنصر باتری های کبالت لیتیوم.

لیتیم کبالت دارای عملکرد عالی در انرژی خاص خاص است، اما می تواند عملکرد کلی را در ویژگی های قدرت، ایمنی و چرخه زندگی ارائه دهد.