Arutelu liitium-ioonakude rakendusväljavaadete üle sidetööstuses

Liitiumakusid kasutatakse laialdaselt, alates tsiviilotstarbelistest digitaal- ja sidetoodetest kuni tööstusseadmete ja eriseadmeteni.Erinevad tooted nõuavad erinevat pinget ja võimsust.Seetõttu on palju juhtumeid, kus liitiumioonakusid kasutatakse järjestikku ja paralleelselt.Rakenduse akut, mis on moodustatud vooluringi, korpuse ja väljundi kaitsmisel, nimetatakse PACKiks.PACK võib olla üks aku, näiteks mobiiltelefonide akud, digikaameraakud, MP3-, MP4-akud jne, või seeria-paralleelkombineeritud aku, näiteks sülearvutiakud, meditsiiniseadmete akud, side toiteallikad, elektrisõidukite akud, varutoiteallikad jne.

23

Liitiumioonaku tutvustus: 1. Liitiumioonaku tööpõhimõte Liitiumioonaku on põhimõtteliselt omamoodi kontsentratsiooni erinevuse aku, positiivsed ja negatiivsed aktiivsed materjalid võivad kiirata liitiumioonide interkalatsiooni ja ekstraheerimisreaktsiooni.Liitiumioonaku tööpõhimõte on näidatud alloleval joonisel: Liitiumioon on laadimise ajal aktiivne positiivselt elektroodilt Materjal eemaldatakse materjalist ja migreerub välise pinge all elektrolüüdi kaudu negatiivsele elektroodile;samal ajal sisestatakse liitiumioonid negatiivse elektroodi aktiivsesse materjali;laadimise tulemuseks on liitiumirikkas olekus negatiivse elektroodi ja positiivses liitiumi olekus positiivse elektroodi kõrge energiaga olek.Tühistamise ajal on vastupidi.Li+ vabaneb negatiivselt elektroodilt ja migreerub elektrolüüdi kaudu positiivsele elektroodile.Samal ajal moodustab positiivses elektroodis Li+ aktiivmaterjali kristalli, elektronide vool välisahelas moodustab voolu, mis realiseerib keemilise energia muundamise elektrienergiaks.Tavalistes laadimis- ja tühjendustingimustes sisestatakse või ekstraheeritakse liitiumioonid kihilise struktureeritud süsinikmaterjali ja kihilise struktureeritud oksiidi vahele ning üldiselt ei kahjusta need kristallstruktuuri.Seetõttu on laadimis- ja tühjenemisreaktsiooni, liitiumioonakude laadimise ja tühjenemise pöörduvuse seisukohalt tühjendusreaktsioon ideaalne pöörduv reaktsioon.Liitiumioonaku positiivsete ja negatiivsete elektroodide laadimis- ja tühjenemisreaktsioonid on järgmised.2. Liitiumpatareide omadused ja rakendused Liitium-ioonakudel on suurepärane jõudlus, näiteks kõrge tööpinge, kõrge energiatihedus, pikk tööiga, madal isetühjenemise määr, madal saastesisaldus ja mäluefekti puudumine.Konkreetne jõudlus on järgmine.① Liitium-koobalti ja liitium-mangaani elementide pinge on 3,6 V, mis on 3 korda suurem kui nikkel-kaadmiumpatareidel ja nikkel-vesinikpatareidel;liitium-raudelementide pinge on 3,2V.② Liitium-ioonakude energiatihedus on palju suurem kui pliiakude, nikkel-kaadmiumakude ja nikkel-vesinikakude energiatihedus, nagu on näidatud alloleval joonisel, ning liitiumioonakudel on potentsiaali veelgi paremaks muuta.③ Mittevesipõhiste orgaaniliste lahustite kasutamise tõttu on liitiumioonakude isetühjenemine väike.④ See ei sisalda kahjulikke aineid, nagu plii ja kaadmium, ning on keskkonnasõbralik.⑤ Mäluefekt puudub.⑥ Pikk tsükli eluiga.Võrreldes sekundaarsete akudega, nagu pliiakud, nikkel-kaadmiumakud ja nikkel-vesinikakud, on liitiumioonakudel ülaltoodud eelised.Alates nende turule toomisest 1990. aastate alguses on need kiiresti arenenud ja on erinevates valdkondades pidevalt asendanud kaadmiumi.Nikkel- ja nikkel-vesinikakudest on saanud kõige konkurentsivõimelisemad akud keemiliste energiarakenduste valdkonnas.Praegu on liitium-ioonakusid laialdaselt kasutatud kaasaskantavates elektroonikaseadmetes, nagu mobiiltelefonid, sülearvutid, isikuandmete abilised, traadita seadmed ja digikaamerad.Sõjavarustuses kasutatavad akud, näiteks allveerelvade (nt torpeedod ja sonari segajad), mehitamata mikroluurelennukite toiteallikad ja eriüksuste tugisüsteemide toiteallikad, võivad kõik kasutada liitiumioonakusid.Liitiumakudel on ka laialdased kasutusvõimalused paljudes valdkondades, nagu kosmosetehnoloogia ja ravi.Kuna inimeste teadlikkus keskkonnakaitsest kasvab ja naftahinnad jätkuvalt tõusevad, on elektrijalgrattad ja elektrisõidukid muutunud kõige dünaamilisemateks tööstusharudeks.Liitiumioonakude kasutamine elektrisõidukites on väga optimistlik.Liitium-ioonakude jaoks mõeldud uute materjalide pideva väljatöötamisega paraneb akude ohutus ja tsükli eluiga ning kulud muutuvad üha madalamaks, liitium-ioonakudest on saanud elektrisõidukite jaoks üks esimesi suure energiatarbega akusid. .3. Liitium-ioonakude jõudlus Aku jõudlust saab jagada 4 kategooriasse: energiaomadused, nagu aku erimaht, erienergia jne;tööomadused, nagu tsükli jõudlus, tööpinge platvorm, impedants, laengu säilitamine jne;keskkonnaga kohanemise võimalused, näiteks kõrge temperatuuri jõudlus, madala temperatuuri jõudlus, vibratsiooni- ja põrutuskindlus, ohutus jne;toetavad omadused viitavad peamiselt elektriseadmete sobitusvõimetele, nagu suuruse kohandatavus, kiirlaadimine ja impulsslahendus.


Postitusaeg: 17. märts 2021