1. Spenningsoppløsning av litium - ionebatterier
(1) Åpne kretsspenning: refererer til spenningen til litium - ionbatteriet når det ikke er i arbeidstilstand. I denne tilstanden strømmer det ingen strøm inne i batteriet, og spenningen er representert av potensialforskjellen mellom de positive og negative elektrodene. Når batteriet er fulladet, er den åpne - kretsspenningen vanligvis rundt 3,7V og kan være så høy som 3,8V i noen tilfeller.
(2) Arbeidsspenning: Sammenlignet med åpen kretsspenning er det spenningen til litium - ionebatteriet i arbeidstilstanden. På dette tidspunktet strømmer det strømmen gjennom batteriet, og når strømmen går gjennom, vil den bli hindret av indre motstand, så driftsspenningen er alltid lavere enn åpen kretsspenning når den er fullt ladet.
(3) Termineringsspenning: Det vil si den kritiske spenningen som batteriet ikke skal fortsette å slippe ut etter at det slippes ut til en viss spenningsverdi. Denne spenningsverdien bestemmes av litium - ionbatteriets egen struktur, og under virkning av beskyttelsesplaten stabiliserer spenningen på batteriet vanligvis på rundt 2,95V når utladningen avsluttes.
(4) Standardspenning: Fra prinsippnivået er standardspenning også kjent som nominell spenning, som er standardverdien for potensialforskjellen generert ved den kjemiske reaksjonen til de positive og negative elektrodematerialene til batteriet. Den nominelle spenningen til litium - ionebatterier er 3,7V, som viser at standardspenningen faktisk er driftsspenningen i standardtilstanden.
Ut fra de fire litium - ion -batterispenningene som er nevnt tidligere, er spenningene som er involvert i arbeidstilstanden standardspenning og arbeidsspenning; Når den ikke er i arbeidstilstanden, reflekteres spenningen som åpen kretsspenning og endespenningen. Fordi kjemien til litium - ionebatterier er repeterbare, må de lades omgående når batterispenningen synker til termineringsspenningen. Hvis det ikke blir ladet på lang tid, vil det føre til en betydelig reduksjon i batterilevetiden, og i alvorlige tilfeller kan det til og med bli skrotet.
Under hele utladningsprosessen kan spenningskurven til litium - ionbatteriet deles inn i tre trinn:
2. Spenningen på litiumbatterier er nært beslektet med elektrodepotensialet til de positive og negative elektrodematerialene til batteriet
Spenningen til litiumbatterier varierer avhengig av materialet, hovedsakelig av følgende grunner:
(1) Påvirkningen av de kjemiske egenskapene til elektrodematerialer
Lading og utladingsprosessen til litiumbatterier er i hovedsak prosessen med litiumioner som migrerer mellom positive og negative elektroder, og de kjemiske egenskapene til elektrodematerialer er kjernefaktorene som bestemmer batterispenningen. Ved å ta vanlige katodematerialer som eksempel, har koboltelementet i litiumkoboltoksid (Licoo₂) et høyt redokspotensial, noe som gjør det lettere å frigjøre litiumioner og utgangselektroner når du jobber. Når den er parret med en grafittanode, kan den resulterende batterispenningen nå rundt 3,7V. Litiumjernsfosfat (LifePo₄) katodemateriale, fordi redokspotensialet til jern er lavere enn for kobolt, er spenningen til batteriet som er sammensatt av grafittanode vanligvis stabil på omtrent 3,2V. Den viktigste årsaken til denne spenningsforskjellen ligger i forskjellen i fordelingen og den kjemiske strukturen til elektronskyen til forskjellige elementer, som igjen fører til forskjeller i deres evne til å få og miste elektroner og frigjøre litiumioner.
(2) Spenningsendringer forårsaket av forskjeller i krystallstruktur
Påvirkningen av materialets krystallstruktur på litiumbatterispenning er like viktig. Ternære materialer (Li (Nicomn) O₂) er typiske representanter, og de tre elementene i nikkel, kobolt og mangan optimaliserer krystallstrukturen til materialet gjennom synergistisk handling, slik at diffusjonsveien til litiumioner er jevnere, og embedding og rømningsprosesser er smoter. Når den matches med en passende negativ elektrode, kan en høyere spenningsplattform dannes, typisk mellom 3,6-3,7V. Når vi ser på litiummanganoksid (Limn₂o₄), har spinelstrukturen problemet med manganionoppløsning under lading og utskadning, noe som vil hindre diffusjonen av litiumioner, noe som resulterer i en relativt lav batterispenning på omtrent 3,0V. Det er klart at forskjeller i krystallstruktur betydelig kan påvirke transportytelsen til litiumioner i materialet, som igjen har innvirkning på batterispenningen.
(3) Forholdet mellom energitetthet og spenning
Det er en sterk korrelasjon mellom energitettheten til elektrodematerialet og batterispenningen. Materialer med høy energitetthet er i stand til å lagre mer energi per masse eller volum, noe som vanligvis tilsvarer høyere spenninger. For eksempel, med økningen av nikkelinnholdet, øker energitettheten til materialet, og batterispenningen vil også øke. Dette forbedrer ikke bare den generelle ytelsen til batteriet, men oppfyller også noen applikasjonsscenarier som krever høy energi. Imidlertid kunne ikke tidlige litiumbatteri -materialer, på grunn av deres lav energitetthet, lagre nok energi i enheten, og den tilsvarende spenningen var også lav, noe som gjorde det vanskelig å imøtekomme behovene til moderne utstyr for høy energi og høy spenning.
Acey IntelligentSpesialiserer seg på å tilby en - stoppløsninger for semi - automatisk/full Cell graderingsmaskin, sorteringsmaskin for batteri, isolasjonspapir som klistremerker, CCD -tester, manuell/automatisk spot sveisemaskin, BMS -tester, batteriets omfattende tester og batteripakke -testsystem, etc.
