1. Spanningsresolutie van lithium - ionbatterijen
(1) Open circuitspanning: verwijst naar de spanning van de lithium - ionbatterij wanneer deze niet in werkconditie is. In deze toestand stroomt er geen stroom in de batterij en wordt de spanning weergegeven door het potentiaalverschil tussen de positieve en negatieve elektroden. Wanneer de batterij volledig is opgeladen, is de openingsspanning van open - meestal ongeveer 3,7 V en kan in sommige gevallen zo hoog zijn als 3,8V.
(2) Werkspanning: vergeleken met de open circuitspanning is dit de spanning van het lithium - ionbatterij in de werkstatus. Op dit moment stroomt er stroom door de batterij en wanneer de stroom doorgaat, wordt deze gehinderd door interne weerstand, zodat de bedrijfsspanning altijd lager is dan de open circuitspanning wanneer volledig opgeladen.
(3) Beëindigingsspanning: dat wil zeggen de kritieke spanning waarbij de batterij niet mag blijven ontladen nadat deze naar een bepaalde spanningswaarde is ontslagen. Deze spanningswaarde wordt bepaald door de lithium - ionbatterij's eigen structuur, en onder de werking van de beschermingsplaat stabiliseert de spanning van de batterij meestal rond 2,95 V wanneer de ontlading wordt beëindigd.
(4) Standaardspanning: uit het principe -niveau wordt standaardspanning ook bekend als nominale spanning, wat de standaardwaarde is van het potentiaalverschil dat wordt gegenereerd door de chemische reactie van de positieve en negatieve elektrodenmaterialen van de batterij. De nominale spanning van lithium - ionbatterijen is 3.7V, wat aantoont dat de standaardspanning eigenlijk de bedrijfsspanning is in de standaardstatus.
Afgaande op de vier lithium - ionenbatterijspanningen die eerder worden genoemd, zijn de spanningen die betrokken zijn bij de werkstatus standaardspanning en werkspanning; Indien niet in de werktoestand, wordt de spanning weerspiegeld als de open circuitspanning en de eindspanning. Omdat de chemie van lithium - ionbatterijen herhaalbaar is, moeten ze onmiddellijk worden opgeladen wanneer de batterijspanning daalt naar de beëindigingsspanning. Als het niet lang wordt opgeladen, zal dit leiden tot een aanzienlijke vermindering van de levensduur van de batterij, en in ernstige gevallen kan het zelfs worden geschrapt.
Tijdens het gehele ontladingsproces kan de spanningscurve van de lithium - ionbatterij worden verdeeld in drie fasen:
2. De spanning van lithiumbatterijen is nauw verwant aan de elektrodepotentiaal van de positieve en negatieve elektrodenmaterialen van de batterij
De spanning van lithiumbatterijen varieert afhankelijk van het materiaal, voornamelijk om de volgende redenen:
(1) De invloed van de chemische eigenschappen van elektrodematerialen
Het laad- en ontlaadproces van lithiumbatterijen is in wezen het proces van lithiumionen die migreren tussen positieve en negatieve elektroden, en de chemische eigenschappen van elektrodematerialen zijn de kernfactoren die de batterijspanning bepalen. Het gebruik van gewone kathodematerialen als een voorbeeld, het kobaltelement in lithiumkobaltoxide (liCOO₂) heeft een hoog redox -potentieel, waardoor het gemakkelijker wordt om lithiumionen en uitvoerelektronen af te geven tijdens het werken. In combinatie met een grafietanode kan de resulterende batterijspanning ongeveer 3,7 V bereiken. Het lithiumijzerfosfaat (LifePo₄) kathodemateriaal, omdat het redoxpotentiaal van ijzer lager is dan dat van kobalt, is de spanning van de batterij samengesteld uit grafietanode meestal stabiel bij ongeveer 3,2 V. De hoofdoorzaak van dit spanningsverschil ligt in het verschil in de verdeling en de chemische structuur van de elektronenwolk van verschillende elementen, die op hun beurt leidt tot verschillen in hun vermogen om elektronen te winnen en te verliezen en lithiumionen vrij te maken.
(2) spanningsveranderingen veroorzaakt door verschillen in kristalstructuur
De invloed van de kristalstructuur van het materiaal op de lithiumbatterijspanning is even belangrijk. Ternaire materialen (Li (Nicomn) o₂) zijn typische vertegenwoordigers, en de drie elementen van nikkel, kobalt en mangaan optimaliseren de kristalstructuur van het materiaal door synergetische werking, zodat het diffusiepad van lithiumionen vloeiender is, en de insluiting en ontsnappingsprocessen zijn gladder. Wanneer gekoppeld aan een geschikte negatieve elektrode, kan een hoger spanningsplatform worden gevormd, meestal tussen 3,6-3,7V. Kijkend naar lithiummangaanoxide (limn₂o₄), heeft de spinelstructuur het probleem van mangaanionenoplossing tijdens het opladen en ontladen, wat de diffusie van lithiumionen zal belemmeren, wat resulteert in een relatief lage batterijspanning van ongeveer 3,0 V. Het is duidelijk dat verschillen in kristalstructuur de transportprestaties van lithiumionen in het materiaal aanzienlijk kunnen beïnvloeden, wat op zijn beurt een impact heeft op de batterijspanning.
(3) De relatie tussen energiedichtheid en spanning
Er is een sterke correlatie tussen de energiedichtheid van het elektrodemateriaal en de batterijspanning. Materialen met een hoge energiedichtheid kunnen meer energie opslaan per massa of volume -eenheid, wat meestal overeenkomt met hogere spanningen. Met de toename van het nikkelgehalte neemt bijvoorbeeld de energiedichtheid van het materiaal toe en zal de batterijspanning ook toenemen. Dit verbetert niet alleen de algehele prestaties van de batterij, maar voldoet ook aan enkele toepassingsscenario's die veel energie vereisen. Vroege lithiumbatterijmaterialen konden echter vanwege hun lage energiedichtheid niet genoeg energie in de eenheid opslaan, en de overeenkomstige spanning was ook laag, waardoor het moeilijk was om te voldoen aan de behoeften van moderne apparatuur voor hoge energie en hoge spanning.
Acey IntelligentGespecialiseerd in het verstrekken van één - Stopoplossingen voor semi -}}} {- Automatische assemblagelijnen van lithium batterijpakketten die worden gebruikt in ESS, UAV, E - bike, e - scooter, power tools, twee/drie wielers, enz. Machine, batterijsorteermachine, isolatierepapierstickmachine, CCD -tester, handmatige/automatische plek lasmachine, BMS -tester, batterij uitgebreide tester en batterij -testsysteem, enz.
