Diskussion über die Anwendungsperspektiven von Lithium-Ionen-Batterien in der Kommunikationsindustrie

Lithiumbatterien sind weit verbreitet und reichen von zivilen Digital- und Kommunikationsprodukten über Industrieausrüstungen bis hin zu Spezialausrüstungen.Unterschiedliche Produkte erfordern unterschiedliche Spannungen und Kapazitäten.Daher gibt es viele Fälle, in denen Lithium-Ionen-Batterien in Reihe und parallel verwendet werden.Die Anwendungsbatterie, die durch Schutz der Schaltung, des Gehäuses und des Ausgangs gebildet wird, wird PACK genannt.PACK kann eine einzelne Batterie sein, z. B. Mobiltelefonbatterien, Digitalkamerabatterien, MP3-, MP4-Batterien usw., oder eine Reihen-Parallel-Kombinationsbatterie, z. B. Laptopbatterien, Batterien für medizinische Geräte, Kommunikationsstromversorgungen, Batterien für Elektrofahrzeuge. Ersatzstromversorgungen usw.

23

Einführung der Lithium-Ionen-Batterie: 1. Das Arbeitsprinzip der Lithium-Ionen-Batterie Die Lithium-Ionen-Batterie ist im Prinzip eine Art Konzentrationsdifferenzbatterie, die positiven und negativen aktiven Materialien können eine Lithium-Ionen-Interkalations- und Extraktionsreaktion abgeben.Das Funktionsprinzip der Lithium-Ionen-Batterie ist in der folgenden Abbildung dargestellt: Lithium-Ionen werden während des Ladevorgangs von der positiven Elektrode aktiv Das Material wird aus dem Material entfernt und wandert unter der externen Spannung über den Elektrolyten zur negativen Elektrode;gleichzeitig werden Lithiumionen in das aktive Material der negativen Elektrode eingefügt;Das Ergebnis des Ladens ist der Hochenergiezustand der negativen Elektrode in einem lithiumreichen Zustand und der positiven Elektrode in einem positiven Lithiumzustand.Beim Entladen ist es umgekehrt.Li+ wird von der negativen Elektrode freigesetzt und wandert über den Elektrolyten zur positiven Elektrode.Gleichzeitig ist in der positiven Elektrode Li+ in den Kristall des aktiven Materials eingebettet, der Elektronenfluss im äußeren Stromkreis bildet einen Strom, der die Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie realisiert.Unter normalen Lade- und Entladebedingungen werden Lithiumionen zwischen das geschichtet strukturierte Kohlenstoffmaterial und das schichtstrukturierte Oxid eingefügt oder extrahiert und beschädigen im Allgemeinen nicht die Kristallstruktur.Aus Sicht der Reversibilität der Lade- und Entladereaktion ist daher das Laden und Entladen von Lithium-Ionen-Batterien Die Entladereaktion ist eine ideale reversible Reaktion.Die Lade- und Entladereaktionen der positiven und negativen Elektroden einer Lithium-Ionen-Batterie sind wie folgt.2. Eigenschaften und Anwendungen von Lithium-Batterien Lithium-Ionen-Batterien haben eine hervorragende Leistung wie hohe Arbeitsspannung, hohe Energiedichte, lange Lebensdauer, geringe Selbstentladung, geringe Umweltverschmutzung und keinen Memory-Effekt.Die spezifische Leistung ist wie folgt.① Die Spannung von Lithium-Kobalt- und Lithium-Mangan-Zellen beträgt 3,6 V, was dreimal so hoch ist wie die von Nickel-Cadmium-Batterien und Nickel-Wasserstoff-Batterien;Die Spannung von Lithium-Eisen-Zellen beträgt 3,2 V.② Die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien ist viel größer als die von Blei-Säure-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien und Nickel-Wasserstoff-Batterien, wie in der folgenden Abbildung gezeigt, und Lithium-Ionen-Batterien haben das Potenzial für weitere Verbesserungen.③ Aufgrund der Verwendung von nichtwässrigen organischen Lösungsmitteln ist die Selbstentladung von Lithium-Ionen-Batterien gering.④ Es enthält keine schädlichen Substanzen wie Blei und Cadmium und ist umweltfreundlich.⑤ Kein Memory-Effekt.⑥ Lange Lebensdauer.Verglichen mit Sekundärbatterien wie Blei-Säure-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien und Nickel-Wasserstoff-Batterien haben Lithium-Ionen-Batterien die obigen Vorteile.Seit ihrer Kommerzialisierung in den frühen 1990er Jahren haben sie sich rasant entwickelt und Cadmium in verschiedenen Bereichen kontinuierlich ersetzt.Nickel- und Nickel-Wasserstoff-Batterien sind zu den wettbewerbsfähigsten Batterien auf dem Gebiet der chemischen Energieanwendungen geworden.Gegenwärtig werden Lithium-Ionen-Batterien in tragbaren elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen, Notebook-Computern, persönlichen Datenassistenten, drahtlosen Geräten und Digitalkameras weit verbreitet verwendet.Die Batterien, die in militärischer Ausrüstung verwendet werden, wie z. B. Stromversorgungen für Unterwasserwaffen wie Torpedos und Sonarstörsender, Stromversorgungen für unbemannte Mikro-Aufklärungsflugzeuge und Stromversorgungen für Unterstützungssysteme von Spezialeinheiten, können alle Lithium-Ionen-Batterien verwenden.Lithium-Batterien haben auch breite Anwendungsperspektiven in vielen Bereichen wie der Raumfahrttechnik und der medizinischen Behandlung.Da das Bewusstsein der Menschen für den Umweltschutz weiter steigt und die Ölpreise weiter steigen, haben sich Elektrofahrräder und Elektrofahrzeuge zu den dynamischsten Branchen entwickelt.Der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen ist sehr optimistisch.Mit der kontinuierlichen Entwicklung neuer Materialien für Lithium-Ionen-Batterien verbessern sich Batteriesicherheit und Lebensdauer weiter, und die Kosten werden immer niedriger, Lithium-Ionen-Batterien sind zu einer der ersten Wahl für Hochenergie-Power-Batterien für Elektrofahrzeuge geworden .3. Die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien Die Batterieleistung kann in 4 Kategorien unterteilt werden: Energieeigenschaften, wie z. B. spezifische Kapazität der Batterie, spezifische Energie usw.;Arbeitseigenschaften wie Zyklusleistung, Arbeitsspannungsplattform, Impedanz, Ladungserhaltung usw.;Umweltanpassungsfähigkeiten, wie z. B. Hochtemperaturleistung, Niedertemperaturleistung, Vibrations- und Stoßfestigkeit, Sicherheitsleistung usw.;Unterstützende Eigenschaften beziehen sich hauptsächlich auf die Anpassungsfähigkeiten elektrischer Geräte, wie z. B. Größenanpassung, schnelles Laden und Impulsentladung.


Postzeit: 17. März 2021