Inona avy ireo fepetra takiana amin’ny bateria lithium-ion avo lenta? Amin’ny ankapobeny, ny fiainana lava, ny hakitroky ny angovo avo, ary ny fiarovana azo antoka dia ny fepetra takiana amin’ny fandrefesana bateria lithium-ion avo lenta. Ny bateria Lithium-ion dia ampiasaina amin’ny lafiny rehetra amin’ny fiainana andavanandro, fa ny mpanamboatra na ny marika dia tsy mitovy. Misy fahasamihafana eo amin’ny fiainan’ny serivisy sy ny fiarovana ny bateria lithium-ion, izay mifandray akaiky amin’ny fenitry ny fizotran’ny famokarana sy ny fitaovana famokarana; ireto fepetra manaraka ireto dia tsy maintsy fepetra ho an’ny lithium-ion avo lenta;

1. Fiainana maharitra

Ny fiainan’ny bateria faharoa dia misy tondro roa: fiainana tsingerina sy fiainana kalandrie. Ny fiainana tsingerina dia midika fa aorian’ny niainan’ny bateria ny isan’ny tsingerina nampanantenain’ny mpanamboatra, dia mbola lehibe kokoa na mitovy amin’ny 80% ny fahafaha-manao ambiny. Ny androm-piainan’ny kalandrie dia midika fa tsy latsaky ny 80% ny fahafaha-manao ambiny ao anatin’ny fe-potoana nampanantenain’ny mpanamboatra, na ampiasaina na tsia.

Ny fiainana dia iray amin’ireo famantarana lehibe amin’ny bateria lithium herinaratra. Amin’ny lafiny iray, ny hetsika lehibe fanoloana bateria dia tena manahirana ary tsy tsara ny traikefan’ny mpampiasa; etsy ankilany, ifotony, ny fiainana dia olan’ny fandaniana.

Ny ain’ny bateria lithium-ion dia midika fa ny fahaizan’ny bateria dia lo amin’ny fahaizan’ny nominal (amin’ny mari-pana amin’ny 25 ° C, ny tsindry avy amin’ny atmosfera ary ny 70% n’ny bateria afaka 0.2C) aorian’ny fampiasana azy , ary ny fiainana dia azo heverina ho fiafaran’ny fiainana. Ao amin’ny indostria, ny fiainana tsingerina amin’ny ankapobeny dia mikajiana amin’ny isan’ny tsingerin’ny bateria lithium-ion voafafa tanteraka. Amin’ny fizotry ny fampiasana dia misy ny fanehoan-kevitra elektrika tsy azo ovaina ao anatin’ny bateria lithium-ion, izay mitarika fihenan’ny fahafaha-manao, toy ny lo ny elektrolita, ny fanidiana ireo fitaovana mavitrika ary ny firodanan’ny firafitry ny electrode tsara sy ratsy mitarika amin’ny fihenan’ny isan’ny litium ions intercalation sy deintercalation. Andraso. Ny fanandramana dia mampiseho fa ny taha avo lenta amin’ny famoahana dia hitarika fanamorana haingana kokoa ny fahaiza-manao. Raha toa ka ambany ny discharge ankehitriny, dia ho akaiky ny equilibrium voltage ny bateria, izay afaka mamoaka angovo bebe kokoa.

Ny fiainana teôlôjika an’ny bateria lithium-ion ternary dia manodidina ny 800 tsingerina, izay antonony eo amin’ireo bateria lithium-ion azo havaozina. Lithium vy phosphate dia manodidina ny 2,000 cycles, raha ny lithium titanate kosa dia voalaza fa afaka mahatratra 10,000 cycles. Amin’izao fotoana izao, ny mpanamboatra bateria mahazatra dia mampanantena mihoatra ny in-500 (fihenam-bidy sy fivoahana amin’ny fepetra mahazatra) amin’ny famaritana ireo sela bateria ternary ananany. Na izany aza, aorian’ny fanangonana ireo bateria ho fonosana bateria, noho ny olana tsy miovaova, ny anton-javatra lehibe indrindra dia ny herinaratra sy ny ao anatiny Ny fanoherana dia tsy afaka hitovy, ary ny fe-potoam-piainany dia manodidina ny 400 heny. Ny varavarankelin’ny fampiasana SOC dia 10% ~ 90%. Ny fanerena lalina sy ny famoahana azy dia tsy soso-kevitra, raha tsy izany dia hiteraka fahasimbana tsy azo ovaina amin’ny firafitry ny bateria tsara sy ratsy. Raha toa ka kajy amin’ny vidiny mivaingana sy ny fivoahana marivo, ny fiainana tsingerina dia ho in-1000 farafahakeliny. Fanampin’izany, raha avoaka matetika ny bateria lithium-ion amin’ny tontolo avo lenta sy hafanana, dia hihena be ny fiainan’ny batterie ho latsaky ny in-200.

2. Kely ny fikojakojana, ny vidiny fampiasana ambany

Ny bateria dia manana vidiny ambany isaky ny kilowatt-hour, izay ny vidiny mora azo indrindra. Ho fanampin’ireo voalaza etsy ambony ireo, ho an’ny mpampiasa, raha tena ambany tokoa ny vidiny dia miankina amin’ny “vidim-piainana manontolo amin’ny herinaratra.”

“Full life cycle cost of electricity”, ny totalin’ny herin’ny bateria lithium herinaratra dia ampitomboina amin’ny isan’ny tsingerina mba hahazoana ny totalin’ny herinaratra azo ampiasaina amin’ny tsingerin’ny fiainana feno ny bateria, ary ny totalin’ny vidin’ny bateria. Ny fonosana batterie dia zaraina amin’io vola io mba hahazoana ny vidin’ny herinaratra isaky ny kilowatt amin’ny tsingerin’ny fiainana manontolo.

Ny vidin’ny bateria resahinay matetika, toy ny 1,500 yuan/kWh, dia mifototra amin’ny totalin’ny angovon’ny sela vaovao. Raha ny marina, ny vidin’ny herinaratra isaky ny iray amin’ny fiainana dia tombontsoa mivantana ho an’ny mpanjifa farany. Ny vokatra intuitive indrindra dia ny hoe raha mividy fonosana bateria roa miaraka amin’ny hery mitovy amin’ny vidiny mitovy ianao, ny iray dia hahatratra ny faran’ny androm-piainana aorian’ny in-50 famandrihana sy famotsorana, ary ny iray dia azo ampiasaina indray aorian’ny in-100 ny fiampangana sy ny famoahana. Ireo fonosana bateria roa ireo dia azo jerena indray mandeha izay mora kokoa.

Raha atao an-kitsirano dia lava velona izy io, maharitra ary mampihena ny vidiny.

Ankoatra ireo vola roa voalaza etsy ambony ireo dia tokony hojerena ihany koa ny vidin’ny fikojakojana ny bateria. Hevero fotsiny ny vidiny voalohany, safidio ny sela misy olana, ny vidin’ny fikojakojana taty aoriana ary ny vidin’ny asa dia avo loatra. Mikasika ny fikojakojana ny sela misy ny batterie dia ilaina ny manondro ny fifandanjana amin’ny tanana. Ny fiasan’ny fampitoviana naorina ao amin’ny BMS dia voafetra amin’ny haben’ny ankehitriny fampitoviana azy manokana, ary mety tsy ho afaka hahatratra ny fifandanjana tsara indrindra eo amin’ny sela. Rehefa miangona ny fotoana dia hitranga ny olana amin’ny fahasamihafan’ny tsindry tafahoatra ao amin’ny fonosana bateria. Amin’ny toe-javatra toy izany dia tsy maintsy tanterahina ny fampitoviana amin’ny tanana, ary ny sela misy bateria misy fatra ambany loatra dia ampiakarina tsirairay. Ny fihenan’ny matetika amin’ity toe-javatra ity dia ny fihenan’ny vidin’ny fikojakojana.

3. Ny hakitroky ny angovo avo / ny hakitroky ny hery ambony

Ny hakitroky ny angovo dia manondro ny angovo voarakitra ao amin’ny lanjan’ny singa iray na ny volume; ny angovo elektrônika avoakan’ny salan’isa isan-karazany na vesatry ny bateria. Amin’ny ankapobeny, ao anatin’io boky io ihany, ny hakitroky ny angovo an’ny bateria lithium-ion dia 2.5 heny noho ny an’ny bateria nikela-cadmium ary 1.8 heny noho ny an’ny bateria nikela-hydrogen. Noho izany, rehefa mitovy ny fahafahan’ny bateria, ny bateria lithium-ion dia ho tsara kokoa noho ny bateria nickel-cadmium sy nickel-hydrogen. Habe kely kokoa sy lanja maivana kokoa.

Hakitroky angovo bateria = fahafahan’ny bateria × sehatra famotsorana / hatevin’ny bateria / sakan’ny bateria / halavan’ny bateria.

Ny hakitroky ny hery dia manondro ny sandan’ny herin’aratra ambony indrindra isaky ny lanjan’ny iray na ny volume. Amin’ny toerana voafetran’ny fiara an-dalambe, amin’ny alàlan’ny fampitomboana ny hakitroky ihany no ahafahana manatsara ny angovo ankapobeny sy ny herin’ny ankapobeny. Ankoatra izany, ny famatsiam-bola avy amin’ny fanjakana ankehitriny dia mampiasa ny hakitroky ny angovo sy ny hakitroky ny herin’aratra ho tokonam-baravarana handrefesana ny haavon’ny fanampiana, izay vao mainka manamafy ny maha zava-dehibe ny hakitroky.

Na izany aza, misy ny fifanoherana eo amin’ny hakitroky ny angovo sy ny fiarovana. Rehefa mihabe ny haavon’ny angovo, hiatrika fanamby vaovao sy sarotra kokoa hatrany ny fiarovana.

4. Volontany avo

Satria ny electrodes graphite dia ampiasaina amin’ny fitaovana anode, ny voltase amin’ny bateria lithium-ion dia voafaritra amin’ny toetran’ny fitaovana cathode. Ny fetra ambony indrindra amin’ny malefaka ny lithium vy phosphate dia 3.6V, ary ny ambony indrindra malefaka ny ternary Lithium sy ny lithium manganate bateria dia eo amin’ny 4.2V (ny ampahany manaraka dia hanazava Nahoana no tsy mihoatra ny 4.2V ny ambony indrindra malefaka ny Li-ion bateria. ). Ny fampivoarana ny bateria avo lenta dia lalana ara-teknika ho an’ny bateria lithium-ion hampitombo ny hakitroky ny angovo. Mba hampitomboana ny taham-pamokarana ny sela dia ilaina ny fitaovana elektrode tsara misy poizina avo lenta, fitaovana elektrode négatif miaraka amin’ny mety ho ambany ary electrolyte miaraka amin’ny tosidra avo lenta.

5. Ny fahombiazan’ny angovo avo

Ny fahombiazan’ny coulomb, antsoina koa hoe fahombiazan’ny famahana, dia manondro ny tahan’ny fahafahan’ny famoahana bateria amin’ny fahafaha-miasa mandritra ny tsingerina iray ihany. Izany hoe, ny isan-jaton’ny discharge capacité spéciale de charge capacité manokana.

Ho an’ny fitaovana electrode tsara, dia ny fahafaha-miditra lithium / delithium, izany hoe, ny fahafaha-manavotra / fiampangana; ho an’ny fitaovana elektrôda ratsy, dia ny fahafaha-manala ny lithium / lithium insertion capacity, izany hoe ny fahafahan’ny discharge / charge capacity.

Mandritra ny dingan’ny famerana, ny angovo herinaratra dia navadika ho angovo simika, ary mandritra ny dingan’ny famoahana dia navadika ho angovo elektrika ny angovo simika. Misy ny fahombiazan’ny fidirana sy ny fivoahan’ny angovo elektrika mandritra ny fizotry ny fiovam-po roa, ary ity fahombiazana ity dia taratra mivantana ny fahombiazan’ny bateria.

Raha ny fahitana ny fizika matihanina dia tsy mitovy ny fahombiazan’ny Coulomb sy ny fahombiazan’ny angovo. Ny iray dia ny tahan’ny herinaratra ary ny iray kosa ny tahan’ny asa.

Ny fahombiazan’ny angovo amin’ny bateria fitahirizana sy ny fahombiazan’ny Coulomb, fa avy amin’ny fanehoana matematika dia misy fifandraisana malefaka eo amin’ny roa. Ny salan’isan’ny volan’ny fiampangana sy ny fivoahana dia tsy mitovy, ny salan’isan’ny volan’ny fandefasana dia amin’ny ankapobeny dia ambany noho ny salan’isan’ny fiampangana

Ny fahombiazan’ny batterie dia azo tsaraina amin’ny fahombiazan’ny angovo bateria. Avy amin’ny fiarovana ny angovo, ny angovo herinaratra very dia navadika ho angovo hafanana. Noho izany, ny fahombiazan’ny angovo dia afaka manadihady ny hafanana ateraky ny bateria mandritra ny fizotran’ny asa, ary avy eo ny fifandraisana misy eo amin’ny fanoherana anatiny sy ny hafanana dia azo dinihina. Ary fantatra fa ny fahombiazan’ny angovo dia afaka maminavina ny angovo sisa tavela amin’ny bateria ary mitantana ny fampiasana ny vatoaratra mety.

Satria ny herin’ny fampidirana dia matetika tsy ampiasaina hanovana ireo fitaovana mavitrika ho fanjakana voampanga, fa ny ampahany aminy dia laniana (ohatra, misy ny fanehoan-kevitra tsy azo ovaina), noho izany ny fahombiazan’ny Coulomb matetika dia ambany noho ny 100%. Fa raha ny momba ny bateria lithium-ion amin’izao fotoana izao, ny fahombiazan’ny Coulomb dia mety hahatratra 99.9% sy ambony.

Misy fiantraikany amin’ny anton-javatra: electrolyte decomposition, interface passivation, fiovana eo amin’ny rafitra, morphology, ary ny conductivity ny electrode fitaovana mavitrika dia hampihena ny Coulomb fahombiazana.

Ankoatr’izay dia tsara ny manamarika fa ny fahasimban’ny bateria dia misy fiatraikany kely amin’ny fahombiazan’ny Coulomb ary tsy misy ifandraisany amin’ny mari-pana.

Ny hakitroky amin’izao fotoana izao dia maneho ny haben’ny fandehanana ankehitriny isaky ny faritra iray. Rehefa mihamitombo ny hakitroky amin’izao fotoana izao, dia mitombo ny rivo-piainana mandalo amin’ny stack, mihena ny fahombiazan’ny herinaratra noho ny fanoherana anatiny, ary mihena ny fahombiazan’ny Coulomb noho ny polarization ny fifantohana sy ny antony hafa. Amin’ny farany dia mitarika amin’ny fampihenana ny fahombiazan’ny angovo.

6. Tsara fampisehoana mari-pana ambony

Ny bateria Lithium-Ion dia manana fahaiza-manao tsara amin’ny hafanana, izay midika fa ny fototry ny bateria dia ao anatin’ny tontolo mafana kokoa, ary ny fitaovana tsara sy ratsy ny bateria, ny separators ary ny electrolyte dia afaka mitazona ny fahamarinan-toerana tsara, afaka miasa ara-dalàna amin’ny hafanana avo, ary ny tsy ho hafaingana ny fiainana. Ny hafanana ambony dia tsy mora miteraka lozam-pifamoivoizana amin’ny hafanana.

Ny mari-pana amin’ny bateria lithium-ion dia mampiseho ny toetry ny hafanana amin’ny bateria, ary ny tena maha izy azy dia ny vokatry ny famokarana hafanana sy ny famindrana hafanana ny bateria lithium-ion. Ny fandalinana ny toetra mampiavaka ny bateria lithium-ion, ary ny famokarana hafanana sy ny toetran’ny famindrana hafanana ao anatin’ny toe-javatra samihafa, dia mety hahatonga antsika hahatsapa ny fomba lehibe amin’ny fanehoan-kevitra simika exothermic ao anaty batterie lithium-ion.

Ny fitondran-tena tsy azo antoka amin’ny batterie lithium-ion, anisan’izany ny fiampangana be loatra ny bateria, ny fiampangana haingana sy ny fivoahana, ny circuit fohy, ny fepetra fanararaotana ara-mekanika, ary ny fahatafintohinana mafana amin’ny hafanana, dia mety hiteraka fihetseham-po mampidi-doza ao anaty batterie ary miteraka hafanana, manimba mivantana ny ratsy ary electrodes positiv Passivation sarimihetsika eny ambonin’ny.

Rehefa miakatra hatramin’ny 130°C ny hafanan’ny sela dia simba ny horonan-tsarimihetsika SEI eny ambonin’ny elektrôda ratsy, ka ny elektrôdôda karbônina lithium mahery vaika dia miharihary amin’ny electrolyte hiharan’ny oxidation-reduction mahery vaika, ary ny hafanana izay mitranga dia mahatonga ny bateria hiditra amin’ny fanjakana mampidi-doza.

Rehefa miakatra ambonin’ny 200 ° C ny mari-pana anatiny amin’ny batterie, ny horonantsary passivation amin’ny velaran’ny electrode tsara dia mamotika ny electrode tsara hamokatra oxygen, ary manohy mamaly mahery vaika amin’ny electrolyte hiteraka hafanana be dia be ary hamorona tsindry anatiny lehibe . Rehefa mahatratra 240 ° C ny mari-pana amin’ny bateria, dia miaraka amin’ny fanehoan-kevitra exothermic mahery vaika eo amin’ny electrode lithium carbon negative sy ny binder.

Ny olana amin’ny mari-pana amin’ny bateria lithium-ion dia misy fiantraikany lehibe amin’ny fiarovana ny bateria lithium-ion. Ny tontolon’ny fampiasana dia manana mari-pana manokana, ary ny hafanan’ny bateria lithium ion dia hiseho koa rehefa ampiasaina. Ny zava-dehibe dia ny mari-pana dia hisy fiantraikany lehibe kokoa amin’ny fanehoan-kevitra simika ao anatin’ny bateria lithium-ion. Ny mari-pana ambony loatra dia mety hanimba ny fiainan’ny bateria lithium-ion mihitsy aza, ary amin’ny tranga mafy dia hiteraka olana amin’ny fiarovana ny bateria lithium-ion izany.

7. Tsara fampisehoana mari-pana ambany

Ny bateria Lithium-ion dia manana fahaiza-manao tsara amin’ny hafanana ambany, izay midika fa amin’ny hafanana ambany, ny lithium ions sy ny fitaovana electrode ao anaty batterie dia mbola mitazona hetsika avo lenta, fahafaha-manao avo lenta, fihenan’ny fahafaha-mihena, ary ny tahan’ny fiampangana azo ekena.

Rehefa mihena ny mari-pana, dia simba ny fahafahan’ny bateria lithium-ion tavela amin’ny toe-javatra haingana. Arakaraka ny maha-ambany ny mari-pana no maha haingana ny fahalovana. Tena mampidi-doza ny fiampangana an-tery amin’ny hafanana ambany, ary tena mora ny miteraka lozam-pifamoivoizana amin’ny hafanana. Amin’ny mari-pana ambany dia mihena ny asan’ny lithium ions sy ny fitaovana mavitrika amin’ny electrode, ary mihena be ny tahan’ny fampidirana ny lithium ions ao amin’ny fitaovana elektroda ratsy. Rehefa voampanga amin’ny herin’ny herin’ny bateria ny famatsiana herinaratra ivelany, ionona lithium be dia be no miangona manodidina ny electrode ratsy, ary ny ion lithium tafiditra ao anaty electrode dia tara loatra vao mahazo elektrôna ary avy eo dia apetraka mivantana amin’ny ambonin’ny electrode mba hamorona litium singa kristaly. Mitombo ny dendrite, miditra mivantana amin’ny diaphragm, ary manindrona ny electrode positive. Miteraka boriborintany fohy eo anelanelan’ny elektrôdaly tsara sy ratsy, ary izany dia mitarika any amin’ny fandosirana hafanana.

Ho fanampin’ny fahasimbana mafy amin’ny fahafahan’ny famoahana, ny bateria lithium-ion dia tsy azo ampiakarina amin’ny maripana ambany. Mandritra ny famandrihana amin’ny hafanana ambany, ny intercalation of lithium ions amin’ny electrode graphite an’ny bateria sy ny fihetsiky ny lithium plateing dia miara-miaina ary mifaninana. Amin’ny toe-javatra ambany mari-pana, ny fiparitahan’ny Lithium ions amin’ny graphite dia voasakana, ary mihena ny conductivity ny electrolyte, izay mitarika ho amin’ny fihenan’ny ny intercalation tahan’ny sy mahatonga ny lithium plateing fanehoan-kevitra mety hitranga eo amin’ny grafit ambonin’ny. Ny antony lehibe mahatonga ny fihenan’ny ain’ny bateria lithium-ion raha ampiasaina amin’ny mari-pana ambany dia ny fiakaran’ny fiakarana anaty sy ny fahasimban’ny fahaiza-manao noho ny fisian’ny ranon-driaka lithium.

8. Fiarovana tsara

Ny fiarovana ny bateria lithium-ion dia tsy vitan’ny hoe ny fahamarinan’ny fitaovana anatiny, fa ny fahombiazan’ny fepetra fanampiny fiarovana amin’ny bateria. Ny fiarovana ny fitaovana anatiny dia manondro ireo fitaovana tsara sy ratsy, diaphragm ary electrolyte, izay misy fahamarinan-toerana tsara, mifanentana tsara eo amin’ny electrolyte sy ny electrode electrode, ary ny faharetan’ny lelafo tsara amin’ny electrolyte. Ny fepetra fanampiana azo antoka momba ny fiarovana dia manondro ny famolavolana valizy fiarovana amin’ny sela, ny famolavolana fuse, ny endrika fanoherana mahatohitra ny maripana, ary ny fahatsapana dia mety. Aorian’ny tsy fahombiazan’ny sela tokana dia afaka misoroka ny fiparitahan’ny lesoka ary manatanteraka ny tanjon’ny fitokanana.

9. Tsy miovaova tsara

Amin’ny alàlan’ny “effet barrel” dia takatsika ny maha-zava-dehibe ny tsy fitovian’ny bateria. Ny tsy fitovian-kevitra dia manondro ny sela bateria ampiasaina amin’ny fonosana batterie iray ihany, ny fahafaha-manao, ny volavolan-tseranana misokatra, ny fanoherana anatiny, ny famoahana ny tenany ary ny masontsivana hafa dia tena kely, ary mitovy ny fampisehoana. Raha tsy tsara ny tsy fitoviana amin’ny selan’ny bateria miaraka amin’ny fahombiazany tsara indrindra, dia matetika ny fahamboniana no voavaha rehefa avy niforona ny vondrona. Nasehon’ny fanadihadiana fa ny fahafahan’ny fonosana batterie aorian’ny fanakambanana dia voafaritry ny sela kely indrindra, ary ny androm-piainan’ny batterie dia kely noho ny fiainan’ny sela fohy indrindra.