Le batterie al litio sono chiamate batterie del tipo "a dondolo" e gli ioni caricati si muovono tra gli elettrodi positivo e negativo per ottenere il trasferimento di carica, per fornire alimentazione a circuiti esterni o per caricare da una fonte di alimentazione esterna.
processo di carica specifico, la tensione è applicata nella batteria esterna bipolare, ioni litio vengono estratti dal materiale catodico nell'elettrolita, mentre elettroni in eccesso generato dal catodo collettore di corrente, l'elettrodo negativo attraverso il circuito esterno al movimento; ioni litio nell'elettrolita spostando dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo attraverso il separatore al negativo, l'elettrodo negativo attraverso la pellicola SEI nella superficie dell'elettrodo negativo è incorporato nella struttura di grafite a strati, e si combinano con gli elettroni.
Durante l'intero funzionamento degli ioni e degli elettroni, la struttura della batteria che influisce sul trasferimento di carica, sia essa elettrochimica o fisica, avrà un impatto sulle prestazioni di carica rapida.
Requisiti di ricarica rapida per varie parti della batteria
Per la batteria, se si desidera migliorare le prestazioni energetiche, è necessario lavorare sodo su tutti gli aspetti della batteria, inclusi elettrodo positivo, elettrodo negativo, elettrolita, diaframma e progettazione strutturale.
anodo
Infatti, quasi tutti i tipi di materiali per elettrodi positivi possono essere utilizzati per produrre batterie piene di energia rapida, tra cui la conduttanza (resistenza interna ridotta), la diffusione (cinetica di reazione garantita), la longevità (nessuna spiegazione richiesta) e la sicurezza (non necessaria). Spiegare), prestazioni di elaborazione adeguate (la superficie specifica non può essere troppo grande, ridurre le reazioni collaterali, per i servizi di sicurezza).
Naturalmente, i problemi da risolvere per ogni specifico materiale possono variare, ma i nostri comuni materiali catodici possono essere ottimizzati per soddisfare questi requisiti attraverso una serie di ottimizzazioni, ma anche materiali diversi sono diversi:
A, il fosfato di ferro e litio può essere più concentrati sulla indirizzamento conducibilità, aspetti bassa temperatura del problema. Per rivestimento di carbonio, nano moderata (nota, moderata, sicuramente non più fine possibile una semplice logica), il conduttore di ioni viene formato sulla superficie di elaborazione delle particelle sono È la strategia più tipica
B, lo stesso materiale ternario ha una conduttanza migliore, ma la sua reattività è troppo alta, quindi il materiale ternario ha poco lavoro di nanocristallizzazione (la nanocristallizzazione non è un antidoto al miglioramento delle prestazioni del materiale metallurgico, specialmente nel campo delle batterie. A volte ci sono molte reazioni nel sistema, maggiore è la sicurezza e l'inibizione (e l'elettrolito) degli effetti collaterali Dopo tutto, l'obiettivo principale dei materiali ternari è la sicurezza. Proporre requisiti più elevati.
C, il manganato di litio è più importante per la vita, ci sono molte batterie a carica rapida di manganato di litio sul mercato.
Elettrodo negativo
Tendenza quando la batteria agli ioni di litio, un litio elettrodo negativo alla migrazione, mentre grande corrente di carica veloce è troppo alto per portare il potenziale dell'elettrodo negativo conduce a potenziali più negativi, in questo momento una pressione negativa sta rapidamente prendendo litio diventa grande, per generare dendriti di litio diventano grande, carica veloce per soddisfare non solo i requisiti negativi elettrodi litio diffusione cinetica, ma anche per risolvere il problema della sicurezza di aumentata tendenza di formazione di litio dendrite causata, così veloce ricarica del nucleo è infatti maggiori difficoltà tecniche di ioni di litio nell'elettrodo negativo .
A, attualmente dominano il mercato rimane materiale elettrodo negativo è di grafite (che rappresentano una quota di mercato di circa il 90%), semplicemente perché senza di lui - a buon mercato, così come le prestazioni di elaborazione di grafite integrato, la densità di energia sono relativamente buone, relativamente pochi difetti . Naturalmente, ci sono anche problemi anodo di grafite, un elettrolita che è più sensibile alla superficie, la reazione intercalazione di litio con una forte direttività, così trattamento superficiale grafitato per migliorare la loro stabilità strutturale e promuovere la diffusione di ioni di litio sul substrato è la necessità primaria di lavorare direzione.
B, materiali in carbonio duro e carbonio morbido sono stati sviluppati anche negli ultimi anni: i materiali in carbonio duro hanno un elevato potenziale di inserzione del litio, i micropori nei materiali e una buona cinetica di reazione, mentre i materiali in carbonio morbido hanno una buona compatibilità con gli elettroliti, MCMB I materiali sono anche molto rappresentativi, ma i materiali duri e teneri di carbonio sono generalmente poco efficienti e costosi (e immagino che la grafite sia economica come spero da un punto di vista industriale), quindi la quantità è molto inferiore alla grafite e più utilizzata in alcune specialità. Sulla batteria
C, come litio titanato brevemente :? I vantaggi di titanato di litio è un'alta densità di potenza, più sicuro, svantaggi sono anche ovvio, bassa densità di energia, costi elevati e quindi calcolato Wh titanato di litio per una vista specie utili hanno un vantaggio in certa tecnica situazioni, ma per molti dei costi, chilometraggio situazioni impegnative e non è applicabile.
D, materiale anodico silicio è una direzione importante dello sviluppo, nuovi 18650 Panasonic ha avviato il processo commerciale per tali materiali, ma come raggiungere un equilibrio tra il perseguimento di requisiti nano-settore per prestazioni e la durata della batteria in generale materiali micron, E 'ancora più difficile.
setto
Per la batteria di alimentazione, di lavoro ad alta corrente sua sicurezza, è prevista una durata requisiti superiori tecnica di rivestimento membrana non è aperto attorno, separatore ceramico rivestito causa della sua elevata sicurezza, e altre impurità possono consumare le proprietà elettrolitiche sono rapidamente aperto, specialmente per l'effetto di migliorare la sicurezza di batteria triple particolarmente significativo.
sistema a membrana ceramica viene utilizzato principalmente attualmente nella particella di allumina rivestire la superficie di un separatore convenzionale, approccio più innovativo consiste nel rivestire le fibre nella membrana elettrolita solido, una minore resistenza della membrana, di tali fibre dell'effetto meccanico di supporto per il separatore più preferito, e meno tendenza durante il servizio intasare i pori della membrana.
Dopo il rivestimento della membrana, una buona stabilità, anche se la temperatura è relativamente alta, non facilmente ritiro causare un corto circuito, le aziende energetiche documento politico Tsinghua University School of Materials Task Force South accademico supporto tecnico Jiangsu Qing Tao a questo proposito ci sono alcuni rappresentativi lavorare il diaframma, come mostrato in fig.
elettroliti
Elettrolita Per la carica rapida ad elevata stabilità di carica veloce e sicurezza impatto sulle prestazioni di carica della batteria agli ioni di litio per assicurare la batteria è grande, la soluzione elettrolitica in questo momento per soddisfare le seguenti caratteristiche: A) non può essere decomposto, B) per la conducibilità elettrica Gao, C) per materiali anodici inerti, oppure la reazione non può essere sciolto.
Per raggiungere questi requisiti, un tasto per utilizzare additivi e elettroliti funzionali quali tre yuan veloce carica la sicurezza della batteria fortemente influenzata, deve essere aggiunto a una varietà di tipo ad alta temperatura in cui ignifugo, classe anti-sovraccarico additivi per migliorare la protezione in una certa misura la loro sicurezza. l'annoso problema della batteria al litio titanato, gas ad alta temperatura, si basano inoltre su di alta temperatura dell'elettrolito miglioramento funzionale.
Progettazione della batteria
Una tipica strategia è equivalente ad un'ottimizzazione fra elettrodi VS ferita muniti di batteria laminata è collegato in relazione parallela, la serie ferita equivalente, per cui la resistenza interna della prima è molto più piccola, è più adatto per il tipo di alimentazione occasioni.
Ulteriori sforzi possono anche essere in numero scheda, resistenza soluzione e dissipazione del calore. Anche materiale elettrodico altamente conduttivo, l'uso di agenti più conduttivo, un rivestimento sottile un elettrodo strategie sono anche concepibili.
In sintesi, fattori di impatto e elettrodi di trasferimento di carica batteria interna incorporati cavità tariffe, carica veloce influenzerà la capacità di litio.
tecniche di carica veloce tradizionali produttori direzioni generali
epoca Ningde
Per l'elettrodo positivo, era Ningde nello sviluppo della tecnologia 'rete super-elettronica', in modo che il ferro fosfato di litio avente una conducibilità di elettroni eccellente; superficie dell'elettrodo di grafite negativo, utilizzando una modificazione tecnologia 'anelli ionici veloci', grafite viene modificata sia carica super veloce e ad alto caratteristica densità di energia, quando i veloci carica negativa sottoprodotti in eccesso non si verifica più, ha una carica veloce capacità 4-5C di raggiungere velocemente rechargeyour 10-15 minuti, e per garantire la densità di energia di quanto sopra a livello di sistema 70Wh / kg, per raggiungere 10.000 vita di ciclo.
gestione termica, il sistema di gestione termica, fisso di identificare tutti i sistemi chimici a diverse temperature e al SOC 'ricarica salute segmento' ampliare notevolmente la temperatura di funzionamento della batteria al litio.
OTTIMALE
Wattma non è molto buono di recente, parliamo di tecnologia: Waterma utilizza una dimensione particellare più piccola del fosfato di ferro e litio, mentre la dimensione delle particelle di fosfato di ferro di litio è compresa tra 300 e 600 nm e Waterma utilizza solo Fosfato di ferro di litio da 100 ~ 300 nm, quindi gli ioni di litio avranno una maggiore velocità di migrazione e possono caricare e scaricare con una maggiore corrente.Nel sistema diverso dalla batteria, rafforzare il sistema di gestione termica e la progettazione della sicurezza del sistema.
Micro macro potenza
Primi potenza micro-macro selezionata per resistere ricarica rapida ad alta corrente, titanato di litio avente una struttura di spinello + poroso composito carbonio materiale dell'elettrodo negativo compiuti; minacce da evitare alto potere corrente di carica veloce alla sicurezza della batteria dovuta alla potenza micro-macro binding soluzione elettrolitica incombustibile, elevata porosità e tecnologia delle membrane ad alta permeabilità STL intelligente tecnologia fluido di controllo termico, per proteggere la sicurezza di una batteria al raggiungimento carica rapida della batteria.
2017, che ha rilasciato una nuova generazione di alta densità di energia della batteria, ad alta capacità e alta potenza litio manganato materiale catodico, la densità di energia del monomero 170wh / kg, 15 minuti per raggiungere riempimento rapido, sia mira le questioni di vita e di sicurezza.
Zhuhai argento lungo
Litio titanato anodo, ampio intervallo di temperature e ad alto tasso di carica-scarica è noto, soluzioni tecniche specifiche, non c'è dati mostrano chiari. Lo spettacolo per parlare con il personale, presumibilmente veloce di carica può già ottenere 10C, la vita di 20.000 volte.
tecnologia di ricarica rapida del futuro
tecnologia di ricarica rapida dei veicoli elettrici, è la direzione della storia era cosa di breve durata del passato, infatti, opinioni diverse, e nessuna conclusione. In alternativa per risolvere ansia di serie, che è la densità di energia della batteria e il costo complessivo della macchina su una piattaforma di prendere in considerazione.
Densità di energia e le prestazioni di carica veloce, proprio nella stessa cella, si può dire di essere incompatibili in entrambe le direzioni, non può avere entrambe le cose. Pursuit densità di energia della batteria, il momento in cui la corrente principale. Quando la densità di energia è abbastanza alta, una capacità di carico del carrello grande abbastanza per evitare il cosiddetto 'ansia di serie', la domanda di prestazioni velocità di carica della batteria sarà ridotto, allo stesso tempo, di grande capacità, e il costo di energia elettrica se la batteria non è sufficientemente bassa, quindi se si vuole essere Ding Mao può acquistare abbastanza 'nessuna ansia' di di energia elettrica, i consumatori dovranno fare una scelta, così ho pensato, v'è la presenza di valore di ricarica rapida. un altro punto di vista, è veloce costi impianti di riempimento, che naturalmente fa parte di tutta la società per spingere i costi di elettrificazione.
Se la tecnologia di ricarica rapida in larga scala, densità di energia e lo sviluppo della tecnologia di ricarica rapida che digiunano, che abbandonano due riduzione dei costi tecnici Dehen, può giocare un ruolo molto determinante nelle sue prospettive future.
