Каким током заряжать, Сколько электролита, Вес
Если у автовладельца мощный внедорожник или седан, то ему стоит обратить внимание аккумулятор емкостью на 100 а/ч. Это связано с тем, что аккумуляторы для обычных легковых автомобилей не способны обеспечить их необходимым количеством энергии, а большие грузовые батареи ёмкостью 190 ач – слишком громоздки, чтобы их можно было разместить в штатном месте. Выходом из такой ситуации является приобретение аккумулятора на 100 А/ч. Об основных технических характеристиках таких батарей будет подробно рассказано далее.
Содрежание
Сколько весит аккумулятор 100 ач
Чем большей ёмкостью обладает кислотный аккумулятор, тем большее количество свинца находится внутри его корпуса. Учитывая тот факт, что в батареи отрицательные и положительные электроды изготовлены из него, то масса такого изделия будет значительна.
В качестве электролита в АКБ используется раствор серной кислоты, иногда гелий, что также значительно увеличивает вес батареи.
Масса пластика, из которого изготовлен корпус и сепараторы невелика, поэтому даже в аккумуляторе ёмкостью 100 ah чистая масса этого материала не превысит 1 — 2 килограммов.
Учитывая все изложенные выше факты неудивительно, что масса такого относительно небольшого по размеру изделия будет составлять от 20 до 26 кг в зависимости от производителя. В отдельных случаях вес может достигать 30 кг.
Габариты АКБ и варианты клемм
В зависимости от типа батареи габариты могут отличаться . Для азиатских автомобилей (японские, корейские) будет один размер, для европейских другой:
| Стандарт | Длинна, мм | Ширина, мм | Высота, мм |
|---|---|---|---|
| Европейский | 353 | 175 | 190 |
| Азиатский | 306 | 173 | 225 |
Полярность может быть, как прямая, так и обратная. Стоит отметить, что азиатские клеммы (тип ASIA) торчат над батареей и они тоньше, в то время, как европейские клеммы утоплены вровень с крышкой и они немного толще.
Сколько электролита в аккумуляторе 100 ач
В аккумуляторах на 100 а/ч имеется шесть не сообщающихся между собой банок, в которые заливается электролит. Каждая банка вмещает около 1 литра, поэтому общее количество раствора серной кислоты, который необходимо залить в батарею, составит ~6 литров.
В зависимости от производителя показатель объёма банки может отличаться, поэтому приобретая электролит для заливки следует брать с небольшим запасом.
Каким током заряжать аккумулятор 100 ач
Для эффективной зарядки автомобильной аккумуляторной батареи ёмкостью 100 а ч, рекомендуется использовать автоматические ЗУ. Такие изделия имеют электронный блок управления, который автоматически регулирует величину напряжения и силы тока, на клеммах.
Классическим вариантом использования устройства для зарядки, оснащаемых механической регулировкой, является подача тока равного 10% от ёмкости аккумулятора. Заряжается аккумулятор 100 ач, в этом случае, током 10 А, а продолжительность восстановления ёмкости займёт около 10 часов.
Для каких автомобилей подходит АКБ 100 ач
Батарея на 100 ампер час очень мощная и предназначена для запуска больших по литражу бензиновых и средних дизельных моторов, а именно
- карбюраторный двигатель 4,5 — 6,2 литра;
- инжекторный двигатель более 4 литров;
- дизельный двигатель 3 — 3,5 литра;
Поэтому такими АКБ комплектуют мощные седаны и внедорожники, а так же дизельный легковой и коммерческий транспорт.
Какой аккумулятор 100 ач выбрать и на что обратить внимание
Чтобы максимально снизить вероятность покупки изделия неудовлетворительного качества, рекомендуется обратить внимание на продукцию известных производителей. Не обязательно это должен быть дорогой зарубежный бренд. На сегодняшний день марками заслуживающими доверие у покупателей являются:
| Бренд | Емкость, Ач | Пусковой ток, А | Габариты, мм | Вес, кг |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 850 | 306x175x227 | 24. 5 | |
| Аком EFB | 100 | 900 | 353x175x190 | 25 |
| 100 | 850 | 303x172x220 | 22 | |
| 100 | 850 | 352x175x190 | 22.5 | |
| 100 | 830 | 353x175x190 | 23 | |
| Energizer | 100 | 830 | 353x175x190 | 23.17 |
| 100 | 900 | 353x175x190 | 24.4 | |
| FEON Asia | 100 | 800 | 305x173x227 | 22.6 |
| Varta | 100 | 830 | 353x175x190 | 21.72 |
| Volt | 100 | 800 | 353x175x190 | 19.2 |
| Volt ASIA | 100 | 900 | 304x173x220 | 23.7 |
| 100 | 830 | 353x175x190 | 22.5 | |
| 100 | 850 | 353x175x190 | 25 |
Перечисленные бренды аккумуляторов отлично подходит для установки в автомобили с мощными дизельными или бензиновыми моторами.
Отзывы
Алексей. г. Тольяти.
Приобрёл гелевый аккумулятор BOSCH для своего «бычка». Батарея отлично крутит стартер в любую погоду, а благодаря использованию современных технологий даже глубокий разряд не отражается негативно на работоспособности АКБ.
Михаил. г. Томск.
Несмотря на то, что завод-изготовитель рекомендует устанавливать на мою машину АКБ 90 а/ч, повышение ёмкости, после установки аккумулятора Аком 100 а/ч, значительно упростило процесс запуска двигателя в зимнее время года.
что это такое, технические характеристики, свойства, отзывы
Основная характеристика аккумуляторной батареи — это емкость. Высокий показатель емкости не во всех случаях требуется для достаточного обеспечения того или иного механизма током, поскольку габариты и масса прямо влияют на емкость батареи.
К примеру, в автомобилях небольшого размера используются батареи 45 а/ч.
Вес аккумулятора 45 а/ч
Для изготовления пластин автомобильного аккумулятора используется свинец. Это очень тяжелый металл.
Помимо него, в АКБ на 45а/ч и 12В присутствует немало пластика и электролита (раствора серной кислоты). Общий вес всех этих составляющих и является массой прибора, и в своем максимуме может доходить до 13,1 кг.
Изделия емкостью 45 а/ч в среднем имеют массу 12,1 кг.
Габаритные размеры АКБ и их типы клемм
Аккумуляторы с емкостью 45 ампер-часов существуют в двух вариантах: ASIA и стандартные:
- Азиатские: (+) – 12,7 мм; (-) – 11,1 мм.
- Европейские: (+) – 19,5 мм; (-) – 17,5 мм.
- Американские: клеммы имеют внутреннюю резьбу.
В зависимости от производителя могут встречаться незначительные различия в габаритных размерах батарей. Помимо незначительных отличий относительно длины и ширины, у аккумуляторов данного типа могут отличаться диаметры клемм.
Батареи, которые можно встретить в продаже, бывают следующих размеров:
| Параметр | Стандартные | ASIA |
|---|---|---|
| Длинна, мм | 238 | 207 |
| Ширина, мм | 129 | 175 |
| Высота, мм | 227 | 195 |
Покупая новую аккумуляторную батарею на 45а/ч и 12В нужно внимательно выбирать изделие, подходящее по типу клемм и необходимым размерам.
Количество электролита в АКБ 45 а/ч
При работе с сухозаряженным аккумулятором от владельцев автомобилей требуется точное понимание того, сколько электролита необходимо заливать в банки.
В случае с батареей 6ст 45 суммарный объем жидкости будет ~2,5 литра. В каждую из банок необходимо заливать примерно 400 мл электролита.
Чтобы полностью заправить батарею, нужно будет приобрести пятилитровую канистру либо 3 бутыли по 1 литру.
По своей стоимости две данные покупки почти не будут отличаться. А если брать во внимание срок годности, который у электролита не ограничен, целесообразно приобретать емкость с пятилитровым объемом.
Так, при эксплуатации АКБ на 45а/ч и 12В будет некоторое количество запасной жидкости для доливки в дальнейшем.
Ток для зарядки аккумуляторов 45 а/ч
В случаях, когда аккумулятор заряжается с помощью автоматических зарядных устройств, изделие нужно просто подключить к сети, а клеммы — к АКБ.
Зарядка батареи происходит по стандартной схеме в тех случаях, когда в ЗУ присутствует возможность регулировки силы зарядного тока.
Для качественной зарядки источника тока такой емкости необходимо производить его зарядку током 4,5 А в течение 10 часов.
Автомобили, для которых подходит АКБ 45 а/ч
Автомобили, подходящие для установки АКБ 45 ампер-часов, по большей части производятся компаниями из Азии. Батареи такого типа стоит покупать только для использования в бензиновых малолитражках, имеющих объем двигателя до 1,6 л.
Такие АКБ часто производятся компаниями: Mutlu, Bosch, FB Super Nova, Varta, AtlasBX, Afa, Topla, Tab и Exide.
Выбор аккумулятора 45 а/ч, и на что необходимо обращать внимание
Выбирая аккумуляторную батарею с емкостью 45 ампер-часов нужно, в первую очередь, уделить внимание таким техническим характеристикам:
- Напряжение. Строго 12v.
- Пусковой ток. Высокий его уровень поможет проще заводиться в зимнее время, и можно будет использовать больше электрооборудования.
- Размер и тип клемм. Типы аккумуляторов ASIA нельзя использовать в европейском автомобиле (как и наоборот).
- Производитель. Более известный производитель дает повышенную уверенность в качестве, но, соответственно, повышается цена изделия и вероятность его подделки.
Если бортовая система автомобиля рассчитана на 12 В, то для нее не подойдут АКБ 24 v, которые встречаются в продаже. Помимо этого, стоит обращать внимание габариты изделия, формы клемм, а также на емкость, которая должна соответствовать 45 а/ч.
Такие аккумуляторные батареи могут изготовляться как европейского размера, который является стандартом, так и азиатской размерности.
Выбирая АКБ емкостью 45 а/ч, также нужно учитывать клеммы, у которых может быть разное расположение, отличаться диаметр.
Пользуясь продукцией широко известных фирм, — таких как:Bosch, Energizer и Varta — можно быть спокойным по поводу качества аккумуляторов. Изделия такого типа спокойно будут служить на протяжении всего срока эксплуатации.
Важен и метод, с помощью которого изготовлен АКБ. Батареи, которые изготовлены по технологиям EFB и AGM, будут служить намного дольше. Гелевые аккумуляторы также показывают неплохие эксплуатационные характеристики.
youtube.com/embed/7QiaRMKzlNU?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> Вы были или являетесь обладателем аккумуляторной батареи 45 а/ч? В таком случае поделитесь в комментариях своими впечатлениями о нем и расскажите, в каком автомобиле он использовался.
Это может помочь другим посетителям сайта и дополнит материал.
Отзывы
Олег. г. Пермь:
Около двух лет назад купил АКБ Тюменского аккумуляторного завода. С такой батареей даже при сильных морозах автомобиль всегда заводится с полуоборота. За это время даже не понизились вольт-амперные показатели.
Михаил. г. Москва:
Когда батарея Gigawatt отработала свой ресурс, я приобрел АКБ АкТех российского производителя. Новый аккумулятор прекрасно справляется со своими задачами во время старта автомобиля, а также при прослушивании музыки в любых условиях (например, на стоянке).
Твердотельный аккумуляторНиколай. г. Екатеринбург
Приобретя стартерную батарею фирмы Topla, я оказался очень доволен своим выбором. При минимальной утечке электричества уровень разрядного тока АКБ настолько высок, что однажды,внезапно заглохнув, на одной передаче и с включенным стартером получилось проехать примерно 10 метров (без каких либо последствий для батареи).
Ampcera | Твердотельные электролитные материалы
Ampcera® Argyrodite Li 6 PS 5 Br Sulfide Твердый электролит, проход 325 меш (D50 ~ 10 мкм) Тонкий порошок
$ 675 00 Сэкономьте $ 100 00
Ampcera® Argyrodite Li 6 PS 5 Cl Сульфидный твердый электролит, проход 150 меш (ниже 100 мкм) Грубый порошок
$ 545 00 Сэкономьте $ 150 00
Ampcera® Argyrodite Li 6 PS 5 Cl Сульфидный твердый электролит, проход 325 меш (D50 ~ 1 мкм) Ультратонкий порошок
$ 625 00 Сэкономьте $ 150 00
Ampcera® Argyrodite Li 6 PS 5 Cl Сульфидный твердый электролит, проход 325 меш (D50 ~ 10 мкм) Тонкий порошок
$ 595 00 Сэкономьте $ 180 00
Ampcera® Argyrodite Li 6 PS 5 Cl 0,5 Br 0,5 Сульфидный твердый электролит, проход 325 меш (D50 ~ 10 мкм) Мелкий порошок
$ 595 00 Сэкономьте $ 180 00
Нанопорошок Ampcera® LLZO, легированный алюминием литий-лантановый цирконат-гранат, 500 нм
$ 749 00
Нанопорошок Ampcera® LLZO с кубической фазой, легированный галлием литий-цирконат лантана, гранат, 300–500 нм
$ 695 00
Нанопорошок Ampcera® LLZO, легированный ниобием литий-лантановый цирконат-гранат, 500 нм
$ 685 00
Нанопорошок Ampcera® LLZO, легированный Ta литий-лантановый цирконат-гранат, 500 нм
$ 695 00
Ampcera® LLZO Порошок, легированный алюминием литий-лантановый цирконат-гранат, проход 325 меш, D50
$ 450 23
Ampcera® LLZO Порошок Цирконат-гранат лития, легированный Nb, 325 меш, D50 менее 10 мкм
449 $ 00 Сэкономьте $ 200 00
Ampcera® LLZO Порошок цирконата лития, лантана, легированного ниобием, 500 меш, 5 мкм D50
$ 499 00 Сэкономьте $ 150 00
Ampcera® LLZO Порошок, легированный Ta литий-лантановый цирконат граната, проход 150 меш (
49 $9 00 Сэкономьте $ 200 00
Ampcera® LLZO Порошок, легированный Ta литий-лантановый цирконат-гранат, проход 325 меш, 5 мкм
$ 549 00 Сэкономьте $ 100 00
Нелегированный порошок Ampcera® LLZO, порошок тетрагональной фазы цирконата лития и лантана, проход 325 меш, 100 г
$ 775 00
Твердый электролит Ampcera®, мишень для распыления LLZO, легированная ниобием, для тонких пленок LLZO
1 649 $ 00
1000 долларов 00
Ampcera® Sulfide Solid Electrolyte Безгалогенный аргиродит типа SS7 Грубый порошок, проход 150 меш (
$ 635 00
Ampcera® Sulfide Solid Electrolyte Безгалогенный аргиродит типа SS7 Мелкий порошок, D50 ~ 10 мкм
$ 645 00 Сэкономьте $ 100 00
Сульфидный твердый электролит Ampcera® Безгалогенный аргиродит типа SS7 Сверхтонкий порошок, D50
$ 645 00 Сэкономьте 100 долларов 00
Основные сведения об электролите литиевой батареи
Перейти к содержимому Основы электролита литиевой батареи Литиевые батареи являются наиболее распространенным типом перезаряжаемых батарей, используемых сегодня в электронике.
Они известны своей высокой плотностью энергии, длительным сроком службы и т. д. Эти качества делают их идеальными для использования в портативной электронике, такой как телефоны, ноутбуки и планшеты.
Для достижения этих характеристик литиевые батареи должны содержать особый тип электролита, способный выдерживать многократные заряды без разрушения или утечки. Поскольку этот электролит не виден невооруженным глазом, важно понимать, как он работает, чтобы предотвратить возникновение каких-либо проблем!
-
Как работают литиевые батареи?
-
Что такое аккумуляторный электролит?
-
Основные требования к электролитам литий-ионных аккумуляторов
-
Из чего состоит электролит литий-ионных аккумуляторов?
-
Типы электролита литий-ионного аккумулятора
-
Какое влияние оказывает электролит литий-ионного аккумулятора на работу аккумулятора?
-
Критерии электролита идеальной литиевой батареи
Как работают литиевые батареи？ 9026 2
В литий-ионных батареях используются заряженные ионы лития для создания электрического потенциала между клеммами анода и катода.
Тонкий слой изоляционного материала, называемый «сепаратором», находится в растворе электролита между двумя сторонами батареи. Сепаратор позволяет ионам лития проходить, блокируя электроны и разделяя два электрода. Во время зарядки ионы лития перемещаются через сепаратор с положительной стороны на отрицательную. Разряжаясь, ионы движутся в противоположном направлении.
Движение ионов лития создает разность электрических потенциалов, называемую «напряжением». Когда вы подключаете свои электронные устройства к батарее, электроны (не литий-ионы) проходят через ваше устройство и питают его.
Что такое электролит литиевой батареи?
Аккумулятор состоит из трех основных компонентов: катода, анода и электролита, разделяющего эти две клеммы. Электролит литиевой батареи представляет собой химическое вещество, позволяющее электрическому заряду проходить между двумя клеммами. Электролит помещает химические вещества, необходимые для реакции, в контакт с анодом и катодом, тем самым преобразуя накопленную энергию в пригодную для использования электрическую энергию.
Электролит литиевых батарей является своего рода носителем для передачи ионов в литиевых батареях. Основные компоненты: соли лития и органические растворы. С электролитом между положительным и отрицательным электродами литиевой батареи существует ионная проводимость, и происходит явление зарядки и разрядки. Практически в литиевых батареях используется жидкий электролит с содержанием LiPF6, LiBF4 или LiClO4. Добавляя жидкий электролит, в основном существует 3 вида электролита для литиевых батарей, которые классифицируются по их физическому состоянию. Все они имеют одинаковые функции:
Функция
1. Электролит обеспечивает часть активных ионов лития, которые используются в качестве проводящих ионов в процессе зарядки и разрядки.
2 электролит обеспечивает ионный канал или носитель, в котором ионы лития могут свободно перемещаться.
Эта реакция обеспечивает питание подключенного устройства, будь то свет, пылесос или электромобиль.
Основные требования к электролитам для литий-ионных аккумуляторов
Электролиты, используемые в литий-ионных батареях, должны соответствовать следующим основным требованиям.
Это факторы, которые необходимо учитывать при измерении характеристик электролитов, а также важные предпосылки для реализации высоких характеристик, низкого внутреннего сопротивления, низкой цены, длительного срока службы и безопасности литий-ионных аккумуляторов.
- Ионная проводимость высока в широком диапазоне температур, а число миграций ионов лития велико, что снижает концентрационную поляризацию батареи во время заряда и разряда.
- Хорошая термическая стабильность, обеспечивающая работу батареи в подходящем диапазоне температур.
- Электрохимическое окно широкое, и лучше всего иметь окно электрохимической стабильности 0 ~ 5 В, чтобы гарантировать, что электролит не подвергается значительным побочным реакциям на полюсах, и чтобы соответствовать сингулярности электродных реакций в электрохимическом процессе.
- При использовании вместо диафрагмы он также должен иметь хорошие механические свойства и технологичность.
- Низкая цена и стоимость.
- Хорошая безопасность, высокая температура вспышки или отсутствие горения.
- Нетоксичен и не наносит вреда окружающей среде.
Из чего состоит электролит литий-ионного аккумулятора?
Электролиты обычно изготавливаются из
1. органических растворов высокой чистоты, C3h5O3, C4H6O3, C3H6O3, PF5 и т.д.
2. электролитные соли лития:
3. необходимые добавки
4. прочее сырье
Прежде всего при определенных условиях и в определенных пропорциях.
В разных типах батарей используются разные типы химических реакций и разные электролиты.
Например,
Гексафторфосфат лития (LiPF6) представляет собой раствор соли лития, который является наиболее распространенным электролитом в литиевых батареях. Гидроксид калия является электролитом в обычных бытовых щелочных батареях. В свинцово-кислотном аккумуляторе обычно используется серная кислота для создания предполагаемой реакции.
Воздушно-цинковые батареи основаны на окислении цинка кислородом для реакции.
Типы электролита литий-ионного аккумулятора
Существует три вида электролита литий-ионного аккумулятора. В зависимости от состояния электролитов электролиты литиевых батарей можно разделить на жидкие электролиты, твердые электролиты и твердожидкие составные электролиты.
Жидкие электролиты включают органические жидкие электролиты и ионные жидкие электролиты при комнатной температуре
твердые электролиты включают твердые полимерные электролиты и неорганические твердые электролиты
твердые и жидкие композитные электролиты представляют собой гелевые электролиты, состоящие из твердого полимера и жидких электролитов.
Ниже приводится подробное описание этих пяти видов электролитов для ионно-литиевых аккумуляторов.
Органический жидкий электролит: Электролит, полученный растворением электролита на основе литиевой соли в полярном апротонном органическом растворителе
Преимущества:
1.
Органический жидкий электролит обладает хорошей электрохимической стабильностью,
2. Органический жидкий электролит имеет низкую температуру замерзания и высокую точка кипения
3. Органический жидкий электролит можно использовать в широком диапазоне температур.
недостатки:
1.Органические растворители органического жидкого электролита имеют малую диэлектрическую проницаемость
2.Органические растворители органического жидкого электролита имеют высокую вязкость
3.Органический жидкий электролит имеет плохую способность растворять неорганические солевые электролиты
4.Органическая жидкость электролит имеет низкую электропроводность
5. Органический жидкий электролит особенно чувствителен к следовым количествам воды.
6. Органические жидкие литиевые батареи склонны к утечке.
7. Продукт должен иметь прочный металлический корпус, модель корпуса и размер фиксированы, что не обеспечивает гибкости.
8. Низкая безопасность из-за воспламеняемости органических растворителей.
Таким образом, меры защиты батареи должны быть очень совершенными.
Ионный жидкий электролит при комнатной температуре: Функциональный материал или среда, состоящая из определенных катионов и анионов, которые являются жидкими при комнатной температуре или близкой к ней.
преимущества:
1. Ионный жидкий электролит комнатной температуры имеет выдающиеся преимущества, такие как высокая проводимость
2. Ионный жидкий электролит комнатной температуры имеет низкое давление паров
3. Ионный жидкий электролит комнатной температуры имеет широкий диапазон жидкостей
4. Ионная жидкость комнатной температуры электролит обладает хорошей химической и электрохимической стабильностью
5. Ионный жидкий электролит комнатной температуры не загрязняет окружающую среду
6. Ионный жидкий электролит комнатной температуры легко восстанавливается
7. Совершенная безопасность:
Расплавленная соль комнатной температуры используется в качестве электролита для литий-ионных аккумуляторов для повышения безопасности аккумуляторов при высокой плотности мощности и полного устранения опасностей, связанных с аккумуляторами.
твердый электролит для литий-ионных аккумуляторов
преимущества:
1.Твердый электролит негорюч
2.Твердый электролит имеет низкую реакционную способность с материалом электрода
3.Твердый электролит обладает хорошей гибкостью
4.Твердый электролит может преодолеть вышеуказанные недостатки жидкостных литий-ионных аккумуляторов и позволяют изменять объем электродного материала при разряде
5. Твердый электролит более устойчив к ударам, вибрации и деформации, чем жидкие электролиты.
6. Его легко обрабатывать и формовать, и аккумулятору можно придать различные формы в соответствии с различными потребностями.
Гелевый электролит: Жидкие пластификаторы, такие как PC, EC и т. д., притягиваются к полимерной матрице для получения твердо-жидкого композиционного гелеобразного электролита.
преимущества: этот тройной электролит, состоящий из полимерных соединений, солей лития и полярных органических растворителей, обладает свойствами как твердых электролитов, так и жидких электролитов.
Неорганические твердые электролиты: Твердые материалы с высокой ионной проводимостью. Неорганические твердые электролиты, используемые в полностью твердых литий-ионных батареях, делятся на стеклянные электролиты и керамические электролиты.
Преимущества:
1. Твердые электролиты могут играть роль электролитов и заменять диафрагму в аккумуляторе.
2. Нет проблем с утечкой
3. Аккумулятор можно миниатюризировать и миниатюризировать, хотя количество миграций ионов лития в этом типе материала велико
Недостатки:
1. Электропроводность самого электролита намного меньше, чем у жидких электролитов.
2. Импеданс поверхности раздела между электролитом и материалом высок, когда такие материалы используются в литий-ионных батареях
3. Хрупкость неорганических твердых электролитов велика
4. Сейсмостойкость литий-ионных батарей как электролитов низкая .
| Органический жидкий электролит | Ионный жидкий электролит комнатной температуры | Гелевый электролит | Неорганический твердый электролит | Гелевый электролит | |
|---|---|---|---|---|---|
| состояния | жидкость | жидкость | Коллоид | Твердый | Коллоид |
| Место Li+ | нефиксированный | нефиксированный | Относительно фиксированный | фиксированный | Относительно фиксированный |
| Концентрация Li+ | низкий | высокий | низкий | Очень высокий | низкий |
| Проводимость | высокий | Немного высоковат | Немного высоковат | Немного низкий | Немного высоковат |
| безопасность | легковоспламеняющийся | отлично | Очень хорошо | отлично | Очень хорошо |
| цена | Дороговато | Очень дорого | Дороговато | дешевый | Дороговато |
Дизайн литиевой батареи Дизайн Электронная книга Скачать (2M, 20 страниц, PDF)
Какое влияние электролит литий-ионной батареи оказывает на работу батареи?
Влияние электролитов литий-ионных аккумуляторов на макроскопические электрохимические свойства аккумуляторов включает следующие аспекты:
Разберем их по порядку
1.
Влияние на емкость аккумулятораВо-первых, хотя материал электрода является необходимым условием для определения удельной емкости литий-ионных аккумуляторов, электролит также влияет на обратимую емкость аккумулятора. электродный материал в значительной степени.
То есть
Потому что процесс заливки, делития и процесс циркуляции электродного материала — это всегда процесс взаимодействия с электролитом. Это взаимодействие оказывает важное влияние на состояние поверхности раздела электродного материала и изменения внутренней структуры.
Во-вторых, в рабочем процессе литий-ионных аккумуляторов помимо окислительно-восстановительных реакций, протекающих на положительном и отрицательном электродах при внедрении и удалении ионов лития, также имеет место большое количество побочных реакций.
Такие как
- окисление и восстановительное разложение электролитов на поверхности положительных и отрицательных электродов,
- поверхностная пассивация электродно-активными веществами,
- высокий импеданс интерфейса между электродом и интерфейсом электролита….
Эти факторы влияют на способность электродного материала к внедрению и удалению лития.
Вот почему некоторые электролитные системы могут придать материалу электрода отличную способность к внедрению и удалению лития, в то время как некоторые электролитные системы очень разрушают материал электрода.
2.Влияние на внутреннее сопротивление батареи и увеличение характеристик заряда и разрядаКаково внутреннее сопротивление литий-ионных батарей?
Внутреннее сопротивление относится к сопротивлению току, когда он проходит через батарею. В него входят омическое внутреннее сопротивление и поляризационное сопротивление электрода при электрохимическом процессе.
Для литий-ионных аккумуляторов оно должно включать сопротивление поверхности раздела между электродом и электролитом.
Таким образом, сумма омического внутреннего сопротивления, сопротивления границы электрод/электролит и внутреннего поляризационного сопротивления представляет собой общее внутреннее сопротивление литий-ионных аккумуляторов.
Это важный показатель для измерения производительности химических источников питания, который напрямую влияет на рабочее напряжение батареи, рабочий ток, выходную энергию и мощность.
Почему электролит влияет на внутреннее сопротивление батареи?
Внутреннее омическое сопротивление батареи в основном обусловлено проводимостью электролита и должно также включать сопротивление материала электрода и диафрагмы.
Механизмом проводимости электролитической части является ионная проводимость, и сопротивление во время процесса проводимости обычно намного больше, чем у электронной проводящей части.
Сопротивление поверхности раздела между электродом и электролитом имеет большое значение в литий-ионных батареях.
Чем больше сопротивление ионов лития при прохождении через интерфейс, тем выше внутреннее сопротивление аккумулятора. В нормальных условиях сопротивление интерфейса значительно выше внутреннего сопротивления в омах.
Почему электролит влияет на увеличение заряда и разряда?Определение скорости разряда и заряда:
Увеличение характеристик заряда и разряда является важным показателем для измерения способности сохранения емкости литий-ионных аккумуляторов в условиях быстрой зарядки и разрядки.
Причины, по которым электролит влияет на характеристики заряда и разряда:Характеристики заряда и разряда аккумулятора определяются
1. подвижность ионов лития в материале электрода,
2. проводимость электролита,
3. подвижность ионов лития на границе раздела фаз электрода или электролита.
Последние два тесно связаны с составом и свойствами электролита.
3.Влияние на диапазон рабочих температур аккумулятораИз-за большой температурной зависимости электродной реакции, происходящей на границе между электродом и фазой электролита, среди всех факторов окружающей среды температура оказывает наиболее очевидное влияние на аккумулятор производительность.
- В условиях низких температур скорость электродной реакции снижается, и даже реакция прекращается, а производительность батареи значительно снижается или даже не может нормально использоваться.
- При повышении температуры электродная реакция усиливается, но одновременно усиливаются и побочные реакции на границе раздела фаз электрода или электролита. Эти побочные реакции часто очень разрушительны для батареи и влияют на ее производительность.
Таким образом, оптимальной температурой для работы батареи должна быть температура, наиболее благоприятная для электродной реакции без явных побочных реакций.
Например,
- диапазон рабочих температур жидкостных литий-ионных аккумуляторов обычно составляет -10-45℃;
- минимальная рабочая температура обычно не ниже -20℃,
- максимальная рабочая температура обычно не превышает 60℃.
1.расширить ассортимент жидкости электролита
2.улучшить проводимость электролита в условиях низких температур
3.улучшить стабильность электролита в условиях высоких температур.
Для твердых электролитов, для расширения диапазона их рабочих температур,
- для увеличения проводимости электролита при комнатной или даже низкой температуре,
- уменьшает импеданс интерфейса между ним и материалом электрода.
Дизайн литиевой батареи Дизайн Электронная книга Скачать (2M, 20 страниц, PDF)
4.
Влияние на хранение батареи и срок службы Срок хранения:
Старение литий-ионных батарей при длительном хранении ключ к влиянию на характеристики хранения батарей. Даже если коммерческий литий-ионный аккумулятор никогда не используется, срок его хранения составляет всего около 3 лет.
Существует множество причин старения батареи. основные причины:Коррозия электрода коллекторной жидкости
Потеря электрохимической активности электрода активным веществом из коллекторной жидкости
Природа электролита тесно связана с коррозией коллектора жидкостью и стабильностью электродного материала в ней. Поэтому электролит в значительной степени влияет и даже определяет срок хранения батареи.
Для срока службы:
Срок службы является важным показателем для оценки достоинств вторичных батарей. Обычно измеряется количеством циклов, когда емкость батареи снижается до определенного значения.
1. стабильность материала электрода,
2. стабильность электролита,
3. скорость заряда и разряда ,
4.глубина заряда и разряда
5.температура. Для литий-ионных аккумуляторов
6.правильная эксплуатация и обслуживание,
основными дополнительными причинами короткого срока службы аккумулятора являются следующие：- Активная удельная поверхность активного вещества электрода во время зарядки и Процесс разряда продолжает уменьшаться, истинная плотность тока батареи при работе увеличивается, а внутреннее сопротивление батареи постепенно увеличивается.
- Активное вещество коллектора электродов отваливается или переносится, теряя должную электрохимическую активность
- Во время работы батареи некоторые материалы в электролите стареют или подвергаются коррозии
- Мембрана повреждена или частично закрыта
- Из-за реакции окисления или восстановления электролита на границе раздела электродов количество примесей в электролите увеличивается
Из-за влияния вышеперечисленных факторов нормальный срок службы литий-ионных аккумуляторов в настоящее время составляет около 2-3 лет, причем большинство из вышеперечисленных факторов имеют определенную связь с характером электролита.
Литий-ионные батареи заменяют растворение и отложение металлического лития в традиционных литиевых вторичных батареях с механизмом хранения лития внутри решетки, устраняя рост дендритного лития на поверхности отрицательного электрода и уменьшая вероятность короткого замыкания батареи, но это не устраняет принципиально риски безопасности батареи.
Например, жидкие литий-ионные аккумуляторы также будут осаждать металлический литий на поверхности отрицательного электрода в условиях перезарядки, в то время как поверхность положительного электрода будет окисляться и разлагать электролит в условиях высокого потенциала, и внутри будет происходить ряд небезопасных побочных реакций. батарея.
Кроме того, большое количество тепла, выделяемого аккумулятором в условиях сильноточной зарядки и разрядки, не может быть потеряно во времени, что приводит к быстрому повышению температуры аккумулятора, что также создает значительные проблемы с безопасностью для батарея.
- стабильность материала электрода,
- Состав электролита,
- производственный процесс
- условия работы самой батареи
Тем не менее,
основной причиной проблемы безопасности жидких литий-ионных аккумуляторов является летучесть и высокая воспламеняемость самого органического жидкого электролита.
Таким образом, чтобы полностью устранить риски безопасности, связанные с батареями, необходимо исключить воспламеняемость органических растворителей.
Хотите узнать больше: загрузите нашу электронную книгу по дизайну аккумуляторов.Lithium Battery Design Design Электронная книга (2M, 20 страниц, PDF)
6. Влияние на характеристики саморазряда батареи Скорость саморазряда литий-ионных батарей определяется:- тип и структура электродного материала,
- свойства интерфейса электрод/электролит,
- состав электролита
- производственный процесс батареи.
- Саморазряд отрицательного электрода.
Саморазряд отрицательного электрода в основном происходит из-за выпадения лития из отрицательного электрода или попадания в электролит в виде Li+.
Скорость зависит от состояния поверхности и поверхностной каталитической активности отрицательного электрода. Состояние поверхности отрицательного электрода, очевидно, зависит от электролита, поэтому оптимизация состава электролита может снизить плотность саморазряда батареи.
- Саморазряд положительного электрода:
Это относится к ионам лития в электролите, внедренным в решетку материала положительного электрода, что вызывает саморазряд положительного электрода. Его скорость зависит от кинетических факторов в положительном электроде, залитом Li+, в основном от свойств поверхности раздела положительного электрода или электролита.
Кроме того, появление примесей в электролите также является немаловажной причиной саморазряда аккумулятора.
Это связано с тем, что потенциал окисления примесей обычно ниже, чем потенциал положительного электрода литий-ионных аккумуляторов, который легко окисляется на поверхности положительного электрода, а оксид будет восстанавливаться на отрицательном электроде, таким образом, непрерывно потребляя активные вещества материалов положительных и отрицательных электродов, вызывая саморазряд.
Поэтому к литий-ионным аккумуляторам предъявляются высокие требования к составу и чистоте электролитов.
7. Влияние на перезарядку и переразряд батареиПоскольку электролит литий-ионной батареи не может обеспечить защиту от перезарядки или чрезмерной разрядки, когда батарея работает нормально, способность батареи сопротивляться перезарядке и чрезмерной разрядке снижается. очень бедный.
При некоторых практических условиях применения: Когда несколько литий-ионных аккумуляторов используются последовательно для получения более высокого напряжения, часто возникает значительное несоответствие емкости.
Когда аккумулятор заряжен, отдельные аккумуляторы всегда будут перезаряжены,
При разрядке отдельные аккумуляторы также будут переразряжены.
Этот аспект приводит к необратимому повреждению батареи и влияет на срок службы батареи; в то же время это также создает очевидные риски для безопасности батареи.
Почему электролит литиевых батарей влияет на перезарядку и чрезмерную разрядку?Модификация и модификация электролитов — важный способ предотвращения перезарядки и разрядки аккумуляторов.
Органический жидкий электролит имеет встроенный механизм защиты от перезарядки и разрядки.
Например, в электролит добавляют некоторые наркотические вещества. В условиях перезарядки вещество окисляется на положительном электроде, а окислитель восстанавливается на поверхности отрицательного электрода
, что позволяет избежать постоянного повышения напряжения батареи.
(1) Он должен быть хорошим ионным проводником и электронным изолятором, чтобы перенос ионов (Li+) был легким, а саморазряд сводился к минимуму;
(2) Должен иметь широкое электрохимическое окно, чтобы не происходила деградация электролита в диапазоне рабочих потенциалов как катода, так и анода;
(3) Он также должен быть инертным по отношению к другим компонентам элементов, таким как сепараторы элементов, подложки электродов и материалы для упаковки элементов;
(4) Должен быть термически стабильным, для жидких электролитов точки плавления и кипения должны быть намного выше рабочих температур;
(5) Он должен иметь низкую токсичность и соответствовать другим мерам ограниченной опасности для окружающей среды;
(6) Он должен быть основан на устойчивой химии, что означает, что элементы в изобилии, а процессы синтеза являются как можно менее вредными, и
(7) он должен иметь как можно более низкую общую стоимость, материалы и производство.
Какой электролит используется в литий-ионных батареях?
Большинство электролитов, используемых в коммерческих литий-ионных батареях, представляют собой неводные растворы. И соль гексафторфосфата лития (LiPF 6 ), растворенная в органических карбонатах. Гексафторфосфат лития (LiPF6) представляет собой раствор соли лития, который является наиболее распространенным электролитом в литиевых батареях.
Из чего состоит электролит батареи?
Электролит в большинстве бытовых аккумуляторов (и многих промышленных) состоит из двух частей: воды и гидроксида калия (КОН). Когда эти два компонента объединяются друг с другом, они образуют раствор, который позволяет электричеству свободно течь между электродами внутри элемента батареи — это известно как «электролиз» или «электролитическое действие».
Безопасен ли электролит литиевой батареи?
Да.
Литиевые батареи более безопасны, чем большинство других типов батарей, поскольку они не содержат тяжелых металлов или токсичных химических веществ.