Grundkonzepte von Lithium-Ionen-Batterien

1. Grundlagen der Lithium-Ionen-Batterie:

Nehmen wir als Beispiel das Lithium-Kobaltoxid-Graphit-System:

1.1 Die Reaktion, die an der positiven Elektrode stattfindet, ist:

LiCoO2 = Li1-xCoO2 xLi xe- (Elektron)

1.2 Die Reaktion, die an der negativen Elektrode stattfindet, ist:

6C xLi xe- (Elektron) = LixC6

2. Grundkonzepte:

Stromspannung: Die Spannung des Elektrogeräts beträgt 3,0–4,2/2,5–4,2 (Einheit: V). Beim Entladen fällt die Spannung kontinuierlich ab. Die Plattformspannung bezeichnet die Spannung, die für den überwiegenden Teil der gesamten Entladezeit anfällt. Die allgemeine Nennspannung ist die zentrale Spannung der Plattformspannung. In der Nähe dieser Spannung ändert sich die Spannung beim Laden und Entladen sehr langsam.

Innenwiderstand: Bezieht sich auf den Gesamtwiderstand der Batterie gegen Stromfluss, die elektrochemische Impedanz der Zelle selbst, einschließlich des ohmschen Widerstands und des nuklearchemischen Widerstands. Der Einfluss des Innenwiderstands auf die Entladeeigenschaften ist besonders deutlich (Einheit: mΩ), wenn der hohe Strom entladen wird. Je höher der Innenwiderstand, desto mehr Wärme entsteht beim Entladen der Batterie, desto höher ist der Energieverlust und desto geringer ist die effektive Ausgangskapazität.

Kapazität: Bezeichnet die Menge an Elektrizität, die unter bestimmten Entladebedingungen aus der Batterie gewonnen werden kann, d. h. die Integration von Stromstärke und Zeit (Einheit: mAh oder Ah). Kapazität (Q) = Stromstärke (I) × Entladezeit (t)

ACEY-BCT506-512H 18650 Zellkapazitätstester ist ein wichtiges Gerät für die Produktion und Prüfung von Lithiumbatterien. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Kapazitätstests und Leistungsscreenings von Lithiumbatterien durchzuführen, um das Qualitätsniveau und die Konsistenz der Batterie sicherzustellen. Wenn Sie Bedarf haben, können Sie sich jederzeit gerne an uns wenden.

Rate: bezeichnet die Angabe der Entladekapazität der Zelle bei Entladung um ein Vielfaches der Nennkapazität.

Zyklus: bezieht sich auf die Anzahl der Zyklen, wenn die Sekundärbatterie nach einem bestimmten System geladen und entladen wird, und ihre Leistung wird bis zu einem gewissen Grad gedämpft.

Speicherleistung: Lagerleistung. Nach einer gewissen Lagerzeit ändert sich die Leistung der Batterie aufgrund bestimmter Faktoren, was zu Selbstentladung, Elektrolytleckage, Kurzschluss usw. führen kann.

Entladecharakteristik: bezieht sich auf die Stabilität der Arbeitsspannung der Batterie, das Niveau der Spannungsplattform und die Hochstrom-Entladeleistung unter einem bestimmten Entladesystem, was die Fähigkeit der Batterie angibt, die Last zu ersetzen.

In der Norm IEC61960 sind die Regeln für gängige zylindrische Batterien wie folgt festgelegt:

Zylindrische Batterie, 3 Buchstaben gefolgt von 5 Zahlen. 3 Buchstaben: I für eingebaute Lithium-Ionen-Elektrode und L für Lithiummetall- oder Lithiumlegierungselektrode. Der zweite Buchstabe steht für das Kathodenmaterial: C für Kobalt, N für Nickel, M für Mangan und V für Vanadium. Der dritte Buchstabe ist R für zylindrische Form.

5-stellig, die ersten 2 Ziffern geben den Durchmesser an und die letzten 3 Ziffern die Höhe, alle in mm.Beispielsweise ist ICR 18650 eine universelle zylindrische 18650-Batterie mit einem Durchmesser von 18 mm und einer Höhe von 65 mm.

3. Der Grundaufbau von Lithium-Ionen-Akkus

3.1 Aufbau der positiven Elektrode

Wirkstoffe, Leitmittel, Bindemittel, Stromkollektoren (Aluminiumfolie)

K-technische Kathodenformulierung:

3.2 Aufbau der negativen Elektrode

Wirkstoffe: Leitmittel, Verdickungsmittel, Bindemittel, Stromkollektoren (Kupferfolien)

L-Tech-Anodenformulierung:

3.3 Membrankonstruktion

Aufbau und Eigenschaften des Polyolefin-Separators