Comprensione rapida delle caratteristiche ed i parametri di sei batterie al litio comuni (1/6)

Parliamo spesso delle batterie al litio o delle batterie ternarie del ferro-litio, che sono nominate dopo le batterie al litio secondo i materiali attivi positivi. In questo articolo, sei tipi comuni di batterie al litio ed i loro parametri di prestazione principali sono riassunti. Come tutti sanno, i parametri specifici della stessa linea della tecnologia non sono esattamente gli stessi. Questa carta mostra il livello generale dei parametri correnti. Sei generi di batterie al litio includono: ossido di cobalto del litio (LiCoO 2), manganato del litio (LiMnO 4), manganato del cobalto del nichel del litio (LiNiMnCoO 2 o NMC), alluminato del cobalto del nichel del litio (LiNiCoAlO 2 o NCA), fosfato del ferro del litio (LiFePO4), titanato del litio (Li4Ti5O12

Ossido di cobalto del litio

La sua alta energia specifica opera ad ossido di cobalto del litio una scelta popolare per i telefoni cellulari, i computer portatili e le macchine fotografiche digitali. La batteria consiste del catodo di ossido di cobalto e dell'anodo del carbonio della grafite. Il catodo ha una struttura stratificata. Durante lo scarico, gli ioni del litio si muovono dall'anodo verso il catodo, mentre i flussi trattati caricantesi nella direzione opposta. La struttura è indicata nella figura 1.

Figura 1: Struttura dell'ossido di cobalto del litio

Il catodo ha una struttura stratificata. Durante lo scarico, gli ioni del litio si muovono dall'anodo verso il catodo e scorrono dal catodo l'anodo durante il carico. Gli svantaggi del cobalto del litio sono relativamente breve vita, la stabilità termica bassa e la capacità di carico limitato (potere specifico). Come altri Accumulatori liti-ione cobalto-misti, l'ossido di cobalto del litio utilizza l'anodo della grafite. La sua vita di ciclo pricipalmente è limitata dall'interfaccia solida (SEI) dell'elettrolito, che pricipalmente è manifestata nell'ispessimento graduale del film di SEI e nel problema di placcatura del litio durante la rapida che si carica o che si carica a bassa temperatura. Il più nuovo sistema materiale aggiunge il nichel, il manganese e/o l'alluminio per migliorare il tempo di impiego, la capacità di carico e per ridurre i costi.

L'ossido di cobalto del litio non dovrebbe essere fatto pagare e scaricato alle correnti sopra la capacità. Ciò significa che 18650 batterie con 2.400 mAh possono essere caricate e scaricate soltanto inferiore o uguale a a 2.400 mA. Caricarsi o l'applicazione rapido forzato dei carichi più superiore a 2400mA condurrà allo sforzo di sovraccarico e di surriscaldamento. Per ottenere il migliore tasso caricantesi veloce, il produttore raccomanda un tasso caricantesi di 0.8C o di circa 2.000 mA. Il circuito di protezione della batteria limita il tasso caricantesi e di scarico dell'unità di energia ad un livello sicuro circa di 1C.

Grafico esagonale del ragno (figura 2) riassume la prestazione del cobalto del litio nell'energia specifica o nella capacità relativa all'operazione; potere specifico o capacità di fornire grande corrente; sicurezza; prestazione negli ambienti di bassa temperatura e di livello; vita compreso vita di ciclo e del calendario; caratteristiche di costo. Altre caratteristiche importanti non indicate nel grafico del ragno comprendono la tossicità, la capacità della rapida, l'autoscarica e la durata di prodotto in magazzino di carico.

Figura 2: Grafico del ragno delle batterie medie del cobalto del litio.

Il cobalto del litio ha prestazione eccellente nell'alta energia specifica, ma può fornire soltanto la prestazione generale nelle caratteristiche di potere, nella sicurezza e nella vita del ciclo.