Autor: editor del lloc Temps de publicació: 2024-07-15 Origen: Lloc
Les bateries d’ions de liti s’afavoreixen per la seva alta densitat d’energia, la seva llarga vida en cicle i la baixa taxa d’auto-descàrrega. Comprendre com funcionen aquestes bateries és crucial.
Els components bàsics d’una bateria d’ions de liti inclouen l’ànode, el càtode, l’electròlit i el separador. Aquests elements treballen junts per emmagatzemar i alliberar l'energia de manera eficient. L’ànode està generalment de grafit, mentre que el càtode consisteix en un òxid metàl·lic de liti. L’electròlit és una solució de sal de liti en un dissolvent orgànic i el separador és una membrana fina que impedeix els curtcircuits mantenint l’ànode i el càtode a part.
Els processos de càrrega i descàrrega de les bateries d’ions de liti són fonamentals per al seu funcionament. Aquests processos impliquen el moviment dels ions de liti entre l’ànode i el càtode a través de l’electròlit.
Quan una bateria d’ions de liti es carrega, els ions de liti es desplacen del càtode a l’ànode. Aquest moviment es produeix perquè una font d’energia elèctrica externa aplica una tensió a través dels terminals de la bateria. Aquesta tensió condueix els ions de liti a través de l’electròlit i cap a l’ànode, on s’emmagatzemen. El procés de càrrega es pot desglossar en dues etapes principals: la fase de corrent constant (CC) i la fase de tensió constant (CV).
Durant la fase CC, es subministra un corrent constant a la bateria, fent que la tensió augmenti gradualment. Una vegada que la bateria arriba al seu límit màxim de tensió, el carregador canvia a la fase CV. En aquesta fase, la tensió es manté constant i el corrent disminueix gradualment fins que arriba a un valor mínim. Arribats a aquest punt, la bateria està totalment carregada.
Descarregar una bateria d’ions de liti implica el procés invers, on els ions de liti es desplacen de l’ànode cap al càtode. Quan la bateria està connectada a un dispositiu, el dispositiu treu energia elèctrica de la bateria. Això fa que els ions de liti abandonin l’ànode i viatgin a través de l’electròlit al càtode, generant un corrent elèctric que alimenta el dispositiu.
Les reaccions químiques durant la descàrrega són essencialment la inversa de les de càrrega. Els ions de liti s’intercalaven (inserir) al material del càtode, mentre que els electrons flueixen a través del circuit extern, proporcionant energia al dispositiu connectat.
Aquestes reaccions posen de manifest la transferència d’ions de liti i el flux d’electrons corresponent, fonamental per al funcionament de la bateria.
Les bateries d’ions de liti són conegudes per les seves característiques específiques, com ara alta densitat d’energia, baixa descàrrega d’auto-descàrrega i llarga vida en cicle. Aquests atributs els fan ideals per a aplicacions on és essencial el poder de llarga durada. S'utilitzen diverses mètriques de rendiment clau per avaluar les bateries d'ions de liti:
Densitat d’energia: mesura la quantitat d’energia emmagatzemada en un volum o pes determinat.
Vida al cicle: indica el nombre de cicles de càrregues de càrrega que pot patir una bateria abans que la seva capacitat es degradi significativament.
R-T-RADE: descriu la velocitat a la qual es carrega o es descarrega una bateria respecte a la seva capacitat màxima.
Supervisar els cicles de càrrega i descàrrega de les bateries d’ions de liti és fonamental per assegurar la seva longevitat i seguretat. El sobrecàrrega o la descàrrega profunda pot provocar danys de la bateria, reducció de la capacitat i fins i tot perills de seguretat com la fugida tèrmica. El seguiment efectiu ajuda a mantenir un rendiment òptim i ampliar la vida de la bateria. Solucions avançades de control com El sistema de núvols de monitorització de bateries centralitzat DFUN té un paper vital en el seguiment i la gestió del procés de càrrega i descàrrega. El sistema registra l’estat de càrrega i descàrrega completa, calcula la capacitat real i garanteix que el paquet global de la bateria es mantingui eficient i segur d’utilitzar.
