Kedu ihe achọrọ maka batrị lithium-ion dị elu? N’ikwu okwu n’ozuzu, ogologo ndụ, njupụta ume dị elu, na arụmọrụ nchekwa a pụrụ ịdabere na ya bụ ihe achọrọ maka ịlele batrị lithium-ion dị elu. A na-eji batrị lithium-ion ugbu a n’akụkụ niile nke ndụ kwa ụbọchị, mana onye nrụpụta ma ọ bụ akara dị iche. Enwere ụfọdụ ọdịiche dị na ndụ ọrụ na nchekwa nchekwa nke batrị lithium-ion, nke nwere njikọ chiri anya na ụkpụrụ usoro mmepụta na ihe mmepụta ihe; ọnọdụ ndị a ga-abụrịrị ọnọdụ maka lithium-ion dị elu;

1. Ndụ ogologo ndụ

Ndụ batrị nke abụọ gụnyere ihe ngosi abụọ: ndụ okirikiri na ndụ kalịnda. Ndụ okirikiri pụtara na mgbe batrị ahụ nwetachara ọnụọgụ nke cycles nke onye nrụpụta kwere nkwa, ikike fọdụrụnụ ka karịrị ma ọ bụ nhata 80%. Ndụ kalenda pụtara na ikike fọdụrụ agaghị erughị 80% n’ime oge nke onye nrụpụta kwere nkwa, n’agbanyeghị ma ejiri ya ma ọ bụ na ejighi ya.

Ndụ bụ otu n’ime ihe na -egosi ike batrị lithium. N’otu aka ahụ, nnukwu ọrụ nke dochie batrị ahụ na-enye nsogbu n’ezie na ahụmahụ onye ọrụ adịghị mma; n’aka nke ọzọ, isi, ndụ bụ okwu ọnụ.

Ndụ ndụ batrị lithium-ion pụtara na ikike nke batrị ahụ na-ala n’iyi (na oke okpomọkụ nke 25 Celsius C, nrụgide ikuku ikuku, na 70% nke ike batrị na 0.2C) mgbe oge eji. , na a pụrụ iwere ndụ dị ka njedebe nke ndụ. N’ime ụlọ ọrụ ahụ, a na-agbakọ ndụ okirikiri site n’ọnụọgụ okirikiri nke batrị lithium-ion chajịrị na chajịrị. Na usoro ojiji, mmeghachi omume electrochemical na-adịghị agbanwe agbanwe na-apụta n’ime batrị lithium-ion, nke na-eduga n’ibelata ike, dị ka mbibi nke electrolyte, deactivation nke ihe na-arụ ọrụ, na ndakpọ nke ihe dị mma na adịghị mma. na -eduga n’ịbelata ọnụ ọgụgụ njikọta lithium na deintercalation. Chere. Nnwale na -egosi na ọpụpụ dị elu ga -eduga n’ibelata ikike ngwa ngwa. Ọ bụrụ na mwepu ugbu a dị ala, voltaji batrị ga-adị nso na voltaji nha nha, nke nwere ike ịhapụ ike ọzọ.

Ndụ usoro ihe ọmụma nke batrị lithium-ion nke ternary dị ihe dị ka okirikiri 800, nke bụ ọkara n’etiti batrị lithium-ion a na-ebugharị azụmahịa. Lithium iron phosphate dị ihe dị ka okirikiri 2,000, ebe a na-ekwu na lithium titanate nwere ike iru okirikiri 10,000. Ka ọ dị ugbu a, ndị na-emepụta batrị na-ekwe nkwa karịa ugboro 500 (ụgwọ na mwepu n’okpuru ọnọdụ ọkọlọtọ) na nkọwapụta nke sel batrị ternary ha. Agbanyeghị, mgbe agbakọtachara batrị n’ime ngwugwu batrị, n’ihi nsogbu na -agbanwe agbanwe, ihe kachasị mkpa bụ voltaji na ime Nguzogide enweghị ike ịbụ otu, ndụ okirikiri ya dịkwa ihe dị ka ugboro 400. Window ojiji SOC akwadoro bụ 10% ~ 90%. A naghị atụ aro ka ịchaji na ịchaji miri emi, ma ọ bụghị, ọ ga -emebi mbibi dị mma na adịghị mma nke batrị ahụ. Ọ bụrụ na agbakọ ya site na ụgwọ na-emighị emi na mwepu na-emighị emi, ndụ okirikiri ga-abụ opekata mpe 1000. Na mgbakwunye, ọ bụrụ na a na-ahapụkarị batrị lithium-ion na gburugburu oke na oke okpomọkụ, ndụ batrị ga-agbada nke ukwuu ruo ihe na-erughị ugboro 200.

2. Ndozi dị ntakịrị, ọnụ ahịa iji ya dị ala

Batrị n’onwe ya nwere ọnụ ala dị ala kwa awa kilowatt, nke bụ ọnụ ahịa kacha emetụ n’ahụ. Na mgbakwunye na nke m kwuru na mbụ, maka ndị ọrụ, ma ọnụ ahịa ya dị ala dabere na “ọnụ ahịa ọkụ eletrik zuru oke.”

“Ụgwọ ọkụ eletrik zuru oke nke ndụ ndụ”, ngụkọta ike nke batrị lithium batrị na-abawanye site na ọnụọgụ nke okirikiri iji nweta ngụkọta nke ike nke enwere ike iji na oge ndụ batrị zuru oke, yana ọnụahịa zuru oke nke batrị ahụ. Ekewara ngwugwu batrị site na nchikota a iji nweta ọnụ ahịa otu kilowatt nke ọkụ eletrik na okirikiri ndụ.

Ọnụ ego batrị anyị na-ekwukarị maka ya, dị ka 1,500 yuan/kWh, dabere na mkpokọta ike nke cell batrị ọhụrụ. N’ezie, ọnụ ahịa ọkụ eletrik kwa otu ndụ bụ uru nke onye ahịa ikpeazụ. Nsonaazụ kacha nwee nghọta bụ na ọ bụrụ na ịzụrụ ngwugwu batrị abụọ nwere otu ike n’otu ọnụahịa, otu ga -erute na njedebe nke ndụ mgbe ugboro 50 chajị na ịkwụpụ, na nke ọzọ enwere ike ijighachi ya ọzọ mgbe oge 100 chajị na ịpụ. Enwere ike ịhụ ngwugwu batrị abụọ a n’otu nlele nke dị ọnụ ala.

N’ikwu ya n’ezoghị ọnụ, ọ bụ ogologo ndụ, na-adịgide adịgide ma na-ebelata ọnụ ahịa.

Na mgbakwunye na ụgwọ abụọ dị n’elu, ekwesịrị ịtụle ụgwọ mmezi nke batrị. Naanị tụlee ụgwọ nke mbụ, họrọ sel nsogbu, ọnụ ahịa mmezi ya na ọnụ ahịa ọrụ dị oke elu. Banyere mmezi nke cell batrị n’onwe ya, ọ dị mkpa ịtu aka na nhazi ntuziaka. Ọrụ ịha nhatanha nke BMS wuru nwere oke nha nha ya ugbu a, ọ nwere ike ọ gaghị enwe ike nweta ezigbo nguzozi n’etiti sel. Ka oge na-agbakọ, nsogbu nke oke nrụgide dị iche na ngwugwu batrị ga-eme. N’ọnọdụ dị otu a, ekwesịrị ịhazi nhazi akwụkwọ ntuziaka, na batrị batrị nke nwere oke voltaji na -akwụ ụgwọ iche. Ala ala ugboro a ọnọdụ, ala mmezi na -eri.

3. Nnukwu ike ike / ike dị elu

Njupụta ike na-ezo aka na ike dị n’ime otu nha ma ọ bụ olu otu; ọkụ eletrik nke ụda olu ma ọ bụ oke batrị wepụtara. N’ozuzu, n’otu olu ahụ, njupụta ike nke batrị lithium-ion bụ ugboro 2.5 nke batrị nickel-cadmium na ugboro 1.8 nke batrị nickel-hydrogen. Ya mere, mgbe ike batrị ha nhata, batrị lithium-ion ga-adị mma karịa batrị nickel-cadmium na nickel-hydrogen. Nta pere mpe na ịdị mfe.

Njupụta ike batrị = ike batrị platform ikpo okwu na -agbapụta/ọkpụrụkpụ batrị/obosara batrị/ogologo batrị.

Njupụta ike na-ezo aka uru nke ike mwepu kachasị na otu ibu ma ọ bụ olu. N’ime oghere pere mpe nke ụgbọ ala, naanị site n’ịbawanye njupụta ka enwere ike ịkwalite ume na ike n’ozuzu ya nke ọma. Tụkwasị na nke a, ego enyemaka steeti dị ugbu a na -eji njupụta ike na njupụta ike dị ka ọnụ ụzọ iji tụọ ọkwa enyemaka, nke na -eme ka mkpa ịdị ukwuu sie ike.

Agbanyeghị, enwere ụfọdụ esemokwu n’etiti ike ike na nchekwa. Ka njupụta ike na -abawanye, nchekwa ga -eche ihe ịma aka ọhụụ na nke siri ike ihu mgbe niile.

4. Nnukwu voltaji

Ebe ọ bụ na a na-eji elektrọnik graphite eme ihe dị ka ihe anode, a na-ekpebi voltaji nke batrị lithium-ion dabere na njirimara nke ihe cathode. Oke dị elu nke voltaji nke lithium iron phosphate bụ 3.6V, yana oke volta nke ternary lithium na lithium manganate batrị bụ ihe dịka 4.2V (akụkụ na-esote ga-akọwa Kedu ihe kpatara na oke ọkụ nke batrị Li-ion agaghị agafe 4.2V ). Mmepe nke batrị voltaji dị elu bụ ụzọ teknụzụ maka batrị lithium-ion iji mee ka njupụta ike dị ike. Iji bulie voltaji mmepụta nke sel, a chọrọ ezigbo ihe elektrọnik nwere nnukwu ike, ihe adịghị mma electrode nwere obere ike yana electrolyte nwere nnukwu voltaji kwụsiri ike.

5. Nnukwu ume ike

Nrụrụ ọrụ nke coulomb, nke a na -akpọkwa ịrụ ọrụ chaja, na -ezo aka na oke ike batrị na ikike chaja n’otu okirikiri. Ya bụ, pasentị nke mwepu ikike dị iche iche iji kwụọ ikike dị iche iche.

Maka ihe elektrọnik dị mma, ọ bụ ikike ntinye lithium/ike delithium, ya bụ, ikike mwepụ/ikike ịgba ụgwọ; maka ihe electrode na-adịghị mma, ọ bụ ikike iwepụ lithium / ikike ntinye lithium, ya bụ, ikike nkwụsị / ikike ikike.

N’oge usoro ịkwụ ụgwọ, a na -agbanwe ike eletrik ka ọ bụrụ ike kemịkal, yana n’oge ị na -agbapụta, a na -agbanwe ike kemịka ka ọ bụrụ ike eletrik. Enwere arụmọrụ ụfọdụ na ntinye na mputa nke ọkụ eletrik n’oge usoro ntụgharị abụọ, arụmọrụ a na -egosipụta ozugbo arụmọrụ batrị.

Site n’echiche nke physics ọkachamara, arụmọrụ Coulomb na ike ike dị iche. Otu bụ oke ọkụ eletrik na nke ọzọ bụ oke ọrụ.

Ike ike nke batrị nchekwa na arụmọrụ Coulomb, ma site na okwu mgbakọ na mwepụ, enwere njikọ voltaji n’etiti abụọ ahụ. Voltajie voltaji nke ụgwọ na mwepụta adịghị nha, nkezi voltaji nke mwepu na -adịkarị obere karịa voltaji ụgwọ

Enwere ike ikpebi arụmọrụ batrị site na ike ike nke batrị ahụ. Site na nchekwa nchekwa ume, ọkụ eletrik furu efu na -agbanwekarị ka ọ bụrụ ume ọkụ. Ya mere, ike ike ike nwere ike nyochaa okpomọkụ nke batrị na-emepụta n’oge usoro ọrụ, mgbe ahụ, enwere ike nyochaa mmekọrịta dị n’etiti nkwụsị nke ime na okpomọkụ. Amarakwa na arụmọrụ ike nwere ike ibu amụma maka ike batrị fọdụrụnụ ma jikwaa iji batrị eme ihe.

N’ihi na a naghị ejikarị ike ntinye iji gbanwee ihe na-arụ ọrụ na steeti ebubo, ma akụkụ nke ya na-eri (dịka ọmụmaatụ, mmeghachi omume akụkụ na-adịghị agbanwe agbanwe na-eme), ya mere arụmọrụ Coulomb na-adịkarị ala karịa 100%. Mana n’ihe gbasara batrị lithium-ion dị ugbu a, arụmọrụ Coulomb nwere ike iru 99.9% na karịa.

Ihe ndị na -emetụta: mbibi electrolyte, passivation interface, mgbanwe na nhazi, morphology na conductivity nke ihe na -arụ ọrụ electrode ga -ebelata arụmọrụ Coulomb.

Na mgbakwunye, ọ bara uru ịkọwapụta na mbibi batrị nwere obere mmetụta na arụmọrụ Coulomb na enweghị ihe jikọrọ ya na ọnọdụ okpomọkụ.

Njupụta dị ugbu a na -egosipụta nha nke na -agafe ugbu a kwa otu mpaghara. Ka njupụta nke ugbu a na -abawanye, nke ugbu a gafere site na nchịkọta na -abawanye, arụmọrụ voltaji na -ebelata n’ihi nguzogide nke ime, yana arụmọrụ Coulomb na -ebelata n’ihi mkpokọta mkpokọta na ihe ndị ọzọ. N’ikpeazụ, na -ebute mbelata ike ume.

6. Ezi arụmọrụ okpomọkụ dị elu

Batrị lithium-ion nwere ezigbo ọrụ okpomọkụ dị elu, nke pụtara na isi batrị dị na ọnọdụ okpomọkụ dị elu, na ihe ndị dị mma na nke na-adịghị mma, ndị na-ekewapụta na electrolyte nwekwara ike ịnọgide na-enwe nkwụsi ike dị mma, nwere ike ịrụ ọrụ na-emekarị na okpomọkụ dị elu, na ndụ agaghị eme ngwa ngwa. Ọdịdị dị elu adịghị mfe ime ka ihe mberede gbalaga.

Ọnọdụ okpomọkụ nke batrị lithium-ion na-egosi ọnọdụ okpomọkụ nke batrị ahụ, na isi ihe dị na ya bụ nsonaazụ ọkụ na nnyefe ọkụ nke batrị lithium-ion. Ịmụ njirimara thermal nke batrị lithium-ion, na ọgbọ ha na-ekpo ọkụ na njirimara okpomọkụ n’okpuru ọnọdụ dị iche iche, nwere ike ime ka anyị ghọta ụzọ dị mkpa nke mmeghachi omume kemịkalụ exothermic n’ime batrị lithium-ion.

Omume na-adịghị mma nke batrị lithium-ion, gụnyere nchaji na mbubata batrị, ụgwọ ngwa ngwa na mwepu, sekit dị mkpirikpi, ọnọdụ mmekpa ahụ, yana oke ujo dị ọkụ, nwere ike ịkpalite mmeghachi omume n’akụkụ dị ize ndụ n’ụzọ dị mfe na imepụta ọkụ, na-ebibi ihe na-adịghị mma. nti electrodes Passivation film n’elu.

Mgbe okpomọkụ cell na-ebili na 130 Celsius C, ihe nkiri SEI dị n’elu nke electrode na-adịghị mma na-emebi, na-eme ka lithium carbon negative electrode na-arụ ọrụ dị elu na-eme ka electrolyte mee ihe na-eme ihe ike na-eme ihe ike na-ebelata oxidation, na okpomọkụ nke. emee na-eme ka batrị banye ọnọdụ ihe egwu dị elu.

Mgbe okpomọkụ dị n’ime batrị ahụ na-ebili n’elu 200 ° C, ihe nkiri passivation na elu electrode dị mma na-eme ka electrode dị mma na-emepụta oxygen, ma na-aga n’ihu na-emeghachi omume ike na electrolyte na-emepụta nnukwu okpomọkụ ma na-etolite nrụgide dị n’ime. . Mgbe okpomoku batrị rutere n’elu 240 Celsius, a na -esonyere ya na mmeghachi omume na -eme ihe ike n’etiti electrode na -adịghị mma lithium na ihe nragide.

Nsogbu okpomọkụ nke batrị lithium-ion nwere mmetụta dị ukwuu na nchekwa nke batrị lithium-ion. Gburugburu ojiji n’onwe ya nwere ụfọdụ ọnọdụ okpomọkụ, yana okpomọkụ nke batrị lithium ion ga -apụtakwa mgbe ejiri ya. Ihe dị mkpa bụ na okpomọkụ ga-enwe mmetụta dị ukwuu na mmeghachi omume kemịkal n’ime batrị lithium-ion. Oke oke okpomọkụ nwere ike imebi ndụ ọrụ nke batrị lithium-ion, na n’ọnọdụ siri ike, ọ ga-ebute nsogbu nchekwa maka batrị lithium-ion.

7. Ezi arụmọrụ okpomọkụ dị ala

Batrị lithium-ion nwere ezigbo okpomọkụ dị ala, nke pụtara na na okpomọkụ dị ala, ion lithium na ihe electrode dị n’ime batrị ka na-arụ ọrụ dị elu, ikike fọdụrụnụ dị elu, mbelata ikike mwepu, yana nnukwu ụgwọ nchaji.

Ka ọnọdụ okpomọkụ na-agbada, ikike fọdụrụ na batrị lithium-ion na-emebi n’ime ọnọdụ ngwangwa. Na ala okpomọkụ, ngwa ngwa ike ire ere. Ịkwụ ụgwọ n’ike na obere okpomọkụ na -emerụ ahụ nke ukwuu, ọ dịkwa mfe ịkpata ihe ọghọm gbalaga. N’ọnọdụ dị ala, ọrụ nke ion lithium na ihe na -arụ ọrụ electrode na -ebelata, yana ọnụego nke etinyere ion lithium n’ime ihe electrode na -adịghị mma na -ebelata nke ukwuu. Mgbe a na -ebunye ọkụ mpụga n’ike karịrị ike batrị a na -anabata, nnukwu ion lithium na -agbakọta gburugburu electrode na -adịghị mma, na ion lithium agbakwunyere na electrode na -egbu oge inweta electrons wee tinye ya ozugbo na N’elu electrode iji mepụta kristal elementrị lithium. Dendrite na -eto, na -abanye na diaphragm ozugbo, na -amaba electrode dị mma. Na -eme ka sekit dị mkpirikpi dị n’etiti electrodes dị mma na nke na -adịghị mma, nke n’aka nke ya na -eduga n’ịgba ọsọ ọkụ.

Na mgbakwunye na nrụrụ aka siri ike nke ikike mwepụta, enweghị ike ịgbanye batrị lithium-ion na obere okpomọkụ. N’oge nchaji dị ala, njikọta nke ion lithium na electroite graphite nke batrị na mmeghachi omume lithium na-ebikọ ọnụ wee na-asọrịta mpi. N’okpuru ọnọdụ okpomọkụ dị ala, a na -egbochi mgbasa nke ion lithium na graphite, na conductivity nke electrolyte na -ebelata, nke na -eduga n’ịbelata ọnụego njikọta ma na -eme ka mmeghachi omume lithium yie ka ọ ga -adị n’elu eserese. Isi ihe kpatara mbelata ndụ batrị lithium-ion mgbe ejiri ya na ọnọdụ okpomọkụ dị ala bụ mmụba nke impedance n’ime na mbibi nke ikike n’ihi oke mmiri ion lithium.

8. Ezigbo nchekwa

Nchekwa nke batrị lithium-ion na-agụnye ọ bụghị naanị nkwụsi ike nke ihe dị n’ime, kamakwa ịdị irè nke ihe enyemaka nchekwa batrị. Nchekwa nke ihe dị n’ime na-ezo aka na ihe ndị dị mma na ndị na-adịghị mma, diaphragm na electrolyte, nke nwere ezigbo nkwụsi ike nke okpomọkụ, ezigbo ndakọrịta n’etiti electrolyte na ihe electrode, na ezigbo ọkụ ọkụ nke electrolyte n’onwe ya. Usoro inyeaka nchekwa na-arụtụ aka na nrụpụta valvụ nchekwa nke sel, imepụta fuuz, imepụta nguzogide na-emetụta ọnọdụ okpomọkụ, na mmetụta ya kwesịrị ekwesị. Mgbe otu ụlọnga dara, ọ nwere ike igbochi mmejọ ahụ ịgbasa wee mezuo ebumnuche nke ịnọpụ iche.

9. Nkwenye dị mma

Site na “mmetụta gbọmgbọm” anyị na -aghọta mkpa ịdị na -agbanwe batrị. Nnwekọrịta na-ezo aka na batrị batrị ejiri n’otu mkpọ batrị, ike, volta sekit mepere emepe, nguzogide nke ime, mwepu onwe ya na ihe ndị ọzọ pere mpe, yana arụmọrụ yiri ya. Ọ bụrụ na ịdị n’otu nke batrị batrị na arụmọrụ ya nke ọma adịghị mma, a na -ewepụkarị ịdị elu ya mgbe e hiwechara otu. Nnyocha egosiwo na ikike nke mkpọ batrị mgbe a chịkọtara ọnụ na-ekpebi site na cell ikike kacha nta, na ndụ mkpọ batrị dị obere karịa ndụ cell kacha nso.