Bateria litiu-ion, mai bine de înțeles pentru mai bine; a servi - AMPERES

Bateria cu litiu a revoluționat autonomia tuturor echipamentelor mobile prin energia specifică ridicată (Wh/Kg: energie la bord pe unitate de greutate) și numărul de cicluri de utilizare. Scopul urmat de aceste informații este de a populariza funcționarea bateriilor litiu-ion și utilizările acestora fără a intra în cursul de electrochimie.

Istorie:

An	Ce ?	care ?
1912	Cercetări timpurii	Gilbert Newton Levis, chimist american
Anii '70	Primele grămezi
80 de ani	Primele baterii reîncărcabile	Laboratoarele Bell
1991	Marketing	Profesorul John Gooddenough și SONY

Compoziția bateriei:

Bateria Li-Ion este fabricată din litiu, cel mai mic și mai ușor element dintre toate metalele. În tabelul lui Mendeleev, este un element solid metalic și alcalin. Are proprietăți electrochimice excelente în raport cu greutatea sa (± 2 ori mai mare decât cea a Ni/Cd). Din motive de siguranță, bateria nu are litiu în forma sa metalică (instabilă), ci în formă ionică.

Catodul (electrod pozitiv) este compus din dioxid de cobalt (Co) sau mangan (Mn) sau fosfat de fier, ... (a se vedea tabelul 1)

Anodul (electrod negativ) folosește carbon poros, cum ar fi sferele de grafit (Meso Carbon Micro Beads) sau Titanate (LTO).

Electrolitul, elementul în care ionii vor circula între anod și catod, este compus dintr-o sare conductivă.

O peliculă separatoare poroasă din polietilenă sau polipropilenă va separa substanțele chimice de anod și catod și va permite doar trecerea ionilor mobili de litiu.

Bateria este înconjurată de un strat izolant. Partea pozitivă este extinsă din aluminiu, iar partea negativă din cupru.

Putem găsi forma fizică a bateriei cu litiu într-un mod cilindric, dar și prismatic într-o pungă de buzunar și în toate dimensiunile.

Dispunerea elementelor:

Este adăugarea de unități (în serie sau în paralel) care va permite adaptarea bateriei la utilizarea dorită.

A debita a actual mai mare sau crește capacitate "C" (unitate = mAh - mili-amperi oră), unitățile sunt setate în paralel.

Exemplu: 2 baterii de 2200 mAh puse în paralel vor produce 4400 mAh. Denumire: 2P.

tensiunea nominală din bateria dvs. va depinde de numărul de unități puse serial.

Exemplu: o baterie de 14,8 volți = 4 celule de 3,7 volți în serie. Denumire: 4S.

Compararea tipurilor de acumulatori:

Performanță în continuă evoluție:

1) În tensiune:

Bateria cu litiu este sensibilă la supraîncărcare și descărcare profundă ceea ce poate duce la degradarea chimică a elementelor și poate pierde ± 20% din capacitatea sa într-o singură lovitură. Pentru a face acest lucru, elementele sunt cuplate cu o electronică de management la bord (BMS) care va opri orice depășire.

2) Rularea:

Bateria cu litiu este sensibilă la suprasarcinile curente. Electronica (BMS) va măsura, de asemenea, curenții de încărcare și descărcare și va întrerupe curentul dacă este depășit.

3) În temperatură:

Cine spune curent, spune încălzire. Electronica (BMS) este atașată la element pentru a întrerupe curentul dacă temperatura este prea mare (± 90 ° C).

În plus, la o temperatură de +/- 130 ° C, membrana separatoare își va strânge porii și va reduce trecerea litiului și, prin urmare, curentul.

Natura carcasei exterioare a bateriei trebuie să transfere această căldură fără deformare sau aprindere.

4) Presiune:

Elementele acumulatorului cu carcasă metalică sunt echipate cu o supapă care se deschide dacă presiunea internă este prea mare (± 10 bari) permițând evacuarea gazelor.

5) Mecanice:

Natura chimică internă a bateriei cu litiu trebuie protejată de aer și apă. În contact cu acestea prin dezmembrare, în unele cazuri se poate aprinde sau exploda.

Din acest motiv, elementele sunt plasate într-un cadru metalic (mașină) sau din plastic (baterii detașabile pentru computer) sau introduse în dispozitiv (baterii GSM).

Componentele electronice (BMS) însoțesc întotdeauna pachetul și asigură elementele interne. În cele din urmă, nivelul de siguranță este optim și nu există un risc mai mare de explozie decât cu rezervorul unei mașini pe benzină (care conține hidrocarburi care trebuie doar aprinse). Evident, vehiculele sunt supuse unor teste de impact foarte extinse pe care mărcile le iau în serios, deoarece reputația lor este în joc.

---