Conceitos básicos sobre baterias de íons de lítio
May 22, 2025Conceitos básicos sobre baterias de íons de lítio
1. Fundamentos da bateria de íons de lítio:
Tomemos como exemplo o sistema de óxido de lítio-cobalto-grafite:
1.1 A reação que ocorre no eletrodo positivo é:
LiCoO2 = Li1-xCoO2 xLi xe- (elétron)
1.2 A reação que ocorre no eletrodo negativo é:
6C xLi xe- (elétron) = LixC6
2. Conceitos básicos:
Tensão: A voltagem do aparelho elétrico é 3,0-4,2/2,5-4,2 (unidade: V), ao descarregar, a voltagem continua caindo, a voltagem da plataforma se refere à voltagem que é responsável pela grande maioria de todo o tempo de descarga, a voltagem nominal geral é a voltagem central da voltagem da plataforma, perto dessa voltagem, a voltagem muda muito lentamente ao carregar e descarregar.
Resistência interna: Refere-se à resistência total da bateria ao fluxo de corrente, à impedância eletroquímica da própria célula, incluindo a resistência ôhmica e a resistência química nuclear, e a influência da resistência interna nas características de descarga é particularmente óbvia (unidade: mΩ) quando a alta corrente é descarregada. Quanto maior a resistência interna, mais calor é gerado quando a bateria é descarregada, a perda de energia aumenta e a capacidade efetiva de saída diminui.
Capacidade: Refere-se à quantidade de eletricidade que pode ser obtida da bateria sob certas condições de descarga, ou seja, a integração da corrente ao tempo (unidade: mAh ou Ah). Capacidade (Q) = Corrente (I) × Tempo de Descarga (t)
ACEY-BCT506-512H Testador de capacidade de célula 18650 é um equipamento importante para produção e testes de baterias de lítio, sua principal função é realizar testes de capacidade e triagem de desempenho de baterias de lítio para garantir o nível de qualidade e consistência da bateria. Se você tiver alguma necessidade, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco a qualquer momento.
Avaliar: refere-se à expressão da capacidade de descarga da célula quando ela é descarregada de acordo com o múltiplo da capacidade nominal.
Ciclo: refere-se ao número de ciclos quando a bateria secundária é carregada e descarregada de acordo com um determinado sistema, e seu desempenho é atenuado até certo ponto.
Desempenho de armazenamento: Desempenho de armazenamento. Após um período de armazenamento prolongado, o desempenho da bateria pode mudar devido à influência de alguns fatores, resultando em autodescarga, vazamento de eletrólito, curto-circuito, etc.
Características de descarga: refere-se à estabilidade da tensão de trabalho da bateria, ao nível da plataforma de tensão e ao desempenho de descarga de alta corrente sob um determinado sistema de descarga, o que indica a capacidade da bateria de substituir a carga.
A IEC61960 especifica que as regras para baterias cilíndricas comuns são as seguintes:
Bateria cilíndrica, 3 letras seguidas de 5 números. 3 letras: I para íon de lítio integrado e L para eletrodo de metal de lítio ou liga de lítio. A segunda letra representa o material do cátodo, C para cobalto, N para níquel, M para manganês e V para vanádio. A terceira letra é R para formato cilíndrico.
5 dígitos, os 2 primeiros dígitos indicam o diâmetro e os 3 últimos dígitos indicam a altura, todos em mm.Por exemplo, a ICR 18650 é uma bateria cilíndrica universal 18650 com um diâmetro de 18 mm e uma altura de 65 mm.
3. A estrutura básica das baterias de íons de lítio
3.1 Construção de eletrodo positivo
Substâncias ativas, agentes condutores, ligantes, coletores de corrente (folha de alumínio)
K-Formulação de cátodo de tecnologia:
Componente | Material | Proporção |
Material Ativo | Ternário Li(Co1-x-yNixMnyO2) | 93,5%-96,5% |
Agente Condutor | Negro de fumo condutivo (SP), Grafite condutivo (KS-6) | 1,5%-4% |
Encadernador | Fluoreto de polivinilideno (PVDF) | 2,0%-2,5% |
Colecionador atual | Papel alumínio | - |
3.2 Construção do eletrodo negativo
Substâncias ativas: agentes condutores, espessantes, ligantes, coletores de corrente (folhas de cobre)
Formulação de ânodo L-tech:
Componente | Material | Proporção |
Material Ativo | Grafite Artificial (C) | 93,5%-95,6% |
Agente Condutor | Negro de fumo condutivo (SP), Grafite condutivo (KS-6) | 1,0%-2,5% |
Espessante | Carboximetilcelulose de sódio (CMC) | 1,3%-1,5% |
Encadernador | Látex de borracha de estireno-butadieno (SBR) | 2,1%-2,5% |
Colecionador atual | Folha de cobre | - |
3.3 Construção do diafragma
Estrutura e características do separador de poliolefina
Estrutura | Material | Método de produção | Vantagens | Desvantagens | Âmbito de aplicação |
Camada única, camada dupla | PP | Processo seco | Boa resistência térmica, boa permeabilidade | A temperatura de desligamento de segurança (temperatura de fechamento > 140°C) é maior que a PE | Baterias digitais, Baterias de energia |
Camada única, camada dupla | PE | Processo seco, processo úmido | Alta resistência mecânica, fechamento de baixa temperatura (cerca de 130°C) | Baixa resistência a altas temperaturas em comparação com PP | Baterias digitais |
Camada tripla | PP/PE/PP | Processo seco | Combina as vantagens dos filmes de PP e PE, boa resistência mecânica, maior segurança | Baixa permeabilidade a altas temperaturas | Baterias digitais |