Réamhrá do Chadhnraí ian Litiam
Prionsabal Oibre Cadhnraí Litiam-ian
Is éard atá i gceallraí ian litiam go príomha leictreoid dhearfach, leictreoid dhiúltach, leictrilít a sheolann iain litiam, agus adeighilteoiragus cásáil a scarann na leictreoidí dearfacha agus diúltacha. Is é an t-ábhar leictreoid dhearfach go ginearálta cumaisc a ligeann do chur isteach agus eastóscadh iain litiam inchúlaithe, mar shampla ocsaíd cóbalt litiam (LiCoO₂), ocsaíd nicil litiam (LiNiO₂), ocsaíd mangainéise litiam (LiMn₂O₄), nó ábhair thrínártha (LiCoₓNiᵧMn₋). Tá an leictrilít comhdhéanta de shalainn litiam (áirítear salainn litiam coitianta LiClO₄, LiPF₆, LiBF₄, LiBOB, etc.) tuaslagtha i dtuaslagóir ar leith (go príomha meascán de charbónáit eitiléine (CE), carbónáit dieitile (DEC), carbónáit démheitil (DMC), carbónáit próipiléine (PC), etc., i gcion áirithe). Go ginearálta is roisín polyolefin é an t-ábhar deighilteoir, go coitianta ag baint úsáide as seicní micreapóireacha polapróipiléine singil nó ilchiseal (PP) agus poileitiléin (PE), mar an deighilteoir Celgard 2300. Is gnách go n-úsáideann an leictreoid diúltach ábhair atá in ann idircalú litiam, mar shampla cóc peitriliam, graifít íon, agus carbón measctha graifít sraithe. Seo a leanas an t-imoibriú i gceallraí ian litiam a úsáideann carbón (C₆) mar an leictreoid dhiúltach agus ocsaíd miotail trasdula LiMeO₂ mar an leictreoid dheimhneach.
Le linn luchtaithe:
Le linn urscaoilte:
Le linn muirir, scaoiltear ions litiam as an leictreoid dhearfach agus cuirtear isteach sa leictreoid diúltach; le linn an urscaoilte, scaoiltear ions litiam as an leictreoid diúltach agus cuirtear isteach sa leictreoid dhearfach. I bhfocail eile, le linn a mhuirearú agus a urscaoileadh, bogann ions litiam ar ais agus amach idir na leictreoidí dearfacha agus diúltacha, i bhfad cosúil le cathaoir rocking. Dá bhrí sin, tugtar "cadhnraí cathaoireach roctha" ar chadhnraí ian litiam freisin. Is féidir a bprionsabal oibre a léiriú i bhFíor 1.1.
Faoi ghnáthchoinníollacha muirir agus urscaoilte, ní dhéantar athruithe ar an spásáil idirchiseal de ghnáth nuair a chuirtear isteach agus as eastóscadh iain litiam idir ábhair charbóin cisealta agus cáithníní ocsaíde nó idir sraitheanna i gcadhnraí ian litiam agus ní dhéantar damáiste don struchtúr criostail. Le linn muirir agus urscaoilte, fanann struchtúir cheimiceacha na n-ábhar leictreoid dhearfach agus diúltach gan athrú go bunúsach. Mar sin, ó thaobh inchúlaitheacht an imoibrithe urscaoilte muirir, is próiseas imoibrithe idéalach é cur isteach agus eastóscadh iain litiam sna hábhair cheallraí. Bunaithe ar na saintréithe seo, tá cadhnraí ian litiam níos fearr ó thaobh feidhmíochta de ná cadhnraí nicil-caidmiam agus nicil{-hidríde miotail.
Aicmiú -ceallraí ian litiam
Is féidir cadhnraí ian litiam a rangú de réir an ábhair chatóide a úsáidtear, an chuma agus an méid, an modh déantúsaíochta ceall, an cineál pacáistithe, agus tréithe an fheidhmchláir.
Bunaithe ar an ábhar catóide a úsáidtear, is féidir cadhnraí ian litiam- a roinnt ina gcadhnraí ocsaíde cóbalt litiam, cadhnraí ocsaíde litiam mangainéise, cadhnraí litiam tríúnacha, agus cadhnraí fosfáit iarainn litiam.
Tá voltas ainmniúil 3.7V ag cadhnraí ocsaíd cóbalt litiam agus raon voltais oibriúcháin 2.4 ~ 4.2V. Tá struchtúr cobhsaí ag cadhnraí ocsaíd cóbalt litiam, cumas sonrach ard, agus feidhmíocht iomlán den scoth, ach tá a sábháilteacht bocht agus tá a gcostas ard, a úsáidtear go príomha i gcealla beaga agus meánmhéide. Le blianta beaga anuas, forbraíodh ábhair ocsaíd cóbalt litiam ardvoltais, ar féidir leo voltas teorann uachtarach na ceallraí a mhéadú go 4.3V nó 4.35V, rud a fheabhsóidh cumas agus dlús fuinnimh na ceallraí go héifeachtach. Faoi láthair, tá an dlús fuinnimh toirtmhéadrach is airde ag cadhnraí ocsaíd cóbalt litiam, a shroicheann 550Wh/kg, rud a fhágann gurb iad an t-aon rogha atá acu chun fón póca deiridh ard agus táirgí leictreonacha eile a chumhachtú.
Tá voltas ainmniúil de 3.8V ag cadhnraí litiam ocsaíd mangainéise (MMANO) agus raon voltais oibriúcháin 2.5V go 4.2V. Is é 4.28V ± 0.025V an voltas cosanta rómhuirir, agus os cionn{6}}is é 2.5V ± 0.1V an voltas cosanta urscaoilte. Tá costas íseal ar chadhnraí MMANO agus tá sábháilteacht mhaith acu. Mar sin féin, tá an t-ábhar ocsaíd mangainéise litiam féin sách éagobhsaí agus seans maith go dianscaoileadh, ag táirgeadh gás agus swelling. Meath a shaolré timthrialla sách tapa, tá a shaolré sách gearr, agus tá a fheidhmíocht teocht ard lag. Úsáidtear é go príomha i gcealla ísealchostais, meánmhéide go dtí-mór-chun cadhnraí cumhachta a mhonarú.
Tá voltas ainmniúil 3.6V ag cadhnraí ian litiam trínártha (TLC) agus raon voltais oibriúcháin idir 2.75V agus 4.2V. Is é 4.28V ± 0.025V an voltas cosanta rómhuirir, agus os cionn-is é 2.75V ± 0.1V an voltas cosanta urscaoilte. Tá dea-fheidhmíocht fhoriomlán ag cadhnraí TLC, tá siad níos saoire ná ocsaíd cóbalt litiam (LCO), agus cuireann siad sábháilteacht fheabhsaithe ar fáil. Is féidir iad a úsáid i gcadhnraí cumhachta, agus tá a sciar den mhargadh sa mhargadh ábhar catóide ag méadú bliain i ndiaidh bliana. Tá an margadh ag glacadh le cadhnraí beaga ian litiam de réir a chéile a úsáideann ábhair ian litiam trínártha. Is féidir ábhair thrínártha a chumasc freisin le ocsaíd chóbalt litiam agus ocsaíd mhangainéise litiam lena n-úsáid i gcadhnraí ian litiam cruach, cásáilte, alúmanam, pouch, polaiméir agus litiam sorcóireach, rud a d'fhéadfadh costais cheallraí a laghdú go suntasach agus feidhmíocht iomlán a fheabhsú. Faoi láthair, is féidir le cadhnraí ábhair thrínártha dlús fuinnimh de 180 Wh/kg a bhaint amach (is féidir le cadhnraí cásáilte 26650 cruach cumas 4600 mAh/kg a bhaint amach le meáchan 90g), rud a thugann buntáiste soiléir ó thaobh costais de.
Tá voltas ainmniúil de 3.2V ag cadhnraí fosfáit iarainn litiam (LFP) agus raon voltais oibriúcháin 2.5 ~ 3.75V. Is é 3.75V ±0.025V an voltas cosanta rómhuirir, agus is é 2.5V ±0.1V an voltas cosanta urscaoilte os cionn-. Is é an buntáiste is mó a bhaineann le cadhnraí LFP ná cobhsaíocht agus neamh-dhianscaoileadh an ábhair leictreoid dhearfach, rud a thugann sábháilteacht gan sárú dóibh i gcomparáid le córais ábhar leictreoid dhearfacha eile. Tá saolré timthriall fada ag cadhnraí LFP, tá siad flúirseach in acmhainní, agus tá siad neamhdhíobhálach don chomhshaol. Mar sin féin, tá ardán scaoilte íseal acu agus feidhmíocht íseal teochta íseal.
Bunaithe ar chuma agus méid, is féidir cadhnraí ian litiam- a roinnt ina gcadhnraí sorcóireacha agus ina gcadhnraí priosmatacha, etc.
Bunaithe ar an modh déantúsaíochta ceall, is féidir cadhnraí ian litiam a roinnt ina gcadhnraí créachta (créachta sorcóireach agus créachta cothrom), cadhnraí cruachta, etc.
Bunaithe ar an gcineál ábhair phacáistíochta, is féidir cadhnraí litiam-ian a roinnt ina gcadhnraí cásáilte cruach, alúmanam-ceallraí cásáilte, cadhnraí plaisteacha, i gcadhnraí plaisteacha, cadhnraí paca boga, srl.
Bunaithe ar shaintréithe an fheidhmchláir, is féidir cadhnraí ian litiam a roinnt ina gcadhnraí ardteochta, cadhnraí íseal-teocht, cadhnraí cumhachta, agus cadhnraí cumais, etc.
Bunaithe ar a réimsí feidhmchláir, is féidir cadhnraí ian litiam a aicmiú mar: cadhnraí cúltaca, cadhnraí cumhachta, agus cadhnraí stórála fuinnimh.
Feidhmchláir Cadhnraí Litiam-ian
Is féidir a rá, ó aireagán na ceallraí, nár úsáideadh aon táirge ceallraí eile chomh tapa agus chomh forleathan leis an gceallraí ian litiam-. Ón soláthar cumhachta clog do LAP ríomhaire go dtí na pacáistí ceallraí móra litiam-ian a úsáidtear i ngluaisteáin agus i bhfomhuireáin, tá an difríocht acmhainne níos mó ná 10 milliún uair. Tá iarratais leathan acu sa saol laethúil, trealamh leighis, feithiclí leictreacha, stáisiúin chumhachta stórála fuinnimh, aeraspáis agus míleata.
Tar éis níos mó ná 10 mbliana de choitiantacht, tá cadhnraí ian litiam mar an t-aon chóras cumhachta amháin a úsáidtear go forleathan i dtáirgí digiteacha ar nós fóin phóca agus ríomhairí glúine. Mar gheall ar a n-ardfhuinnimh shonrach, úsáidtear iad go forleathan freisin in uirlisí cumhachta, rothair leictreacha, busanna leictreacha, stáisiúin chumhachta stórála fuinnimh gaoithe agus gréine, stáisiúin bonn cumarsáide soghluaiste, soláthairtí cumhachta lampa mianadóireachta, soláthairtí cumhachta capsule tarrthála mianadóireachta, soláthairtí cumhachta saighdiúir aonair míleata, raidiónna, cadhnraí satailíte, agus go leor iarratais eile. De réir staitisticí, i 2011, shroich méid an mhargaidh de thionscal ceallraí litiam na Síne 39.7 billiún yuan, méadú de 43% ar bhliain amháin, agus shroich aschur bliantúil cadhnraí litiam 2.97 billiún aonad, méadú de 28.6% ar an mbliain. Tá tionscal ceallraí litiam tar éis éirí mar threoir thionsclaíoch thábhachtach den gheilleagar náisiúnta²¹.
