{0}}Детаљна анализа кућишта ЛиСоЦл2 батерија: перформансе, поузданост и изгледи за развој

У области примарних батерија, ЛиСоЦл2 Баттери Цасе је постао веома репрезентативан производ са својим одличним свеобухватним перформансама. Иако је његов процес комерцијализације каснији од неких других литијумских батерија, брзо се повећао са јединственим предностима и сада је постао једна од главних серија литијумских батерија у свету. Кућиште за полимерну литијумску батерију се широко користи у цивилним областима као што су срчани пејсмејкери и ЦМОС резервна напајања, а такође заузима важну позицију у војним пољима као што су артиљеријске гранате, пројектили и упаљач. Његова поузданост је директно повезана са безбедношћу и стабилношћу сценарија примене. Овај чланак ће систематски разложити одличне перформансе, статус апликације, проблеме поузданости језгра и правце истраживања побољшања литијум-јонске батерије и свеобухватно представити основно знање о овом производу у индустрији.

Разлог зашто се алуминијумско призматично кућиште може широко користити у различитим областима лежи у његовим вишеструким изванредним перформансама, које му дају значајне конкурентске предности међу сличним производима:

1. Водећи ниво напона:Међу свим батеријским производима, прилагођена призматична кућишта за батерије имају најбоље перформансе напона. Напон-отвореног кола његове појединачне батерије може да достигне 3,6-3,7В, што је далеко више од већине сличних батерија, што може да обезбеди стабилну подршку за напајање за сценарије потражње високог напона.

2. Јака стабилност напона и тачност напона високог оптерећења:Литијум -јонска батерија за електрични бицикл има изузетно стабилан излазни напон и одличну тачност напона оптерећења. Када је брзина струје пражњења 1 мА/цм, напон се може стабилно одржавати на 3,3 В, а напон увек може остати стабилан унутар више од 90% опсега енергетског пражњења батерије, ефикасно осигуравајући стабилан рад електричне опреме.

4. Широк опсег радне температуре:Литијум{0}}јонска батерија има снажну прилагодљивост околини, са опсегом радне температуре који покрива -55 степени -+85 степени. Било да се ради о екстремно ниским {{5}температурним хладним окружењима или високим{6}}топлим сценаријима, његове перформансе могу да остану одличне, прилагођавајући се посебним окружењима примене као што су велика-висина, поларни региони и опрема за високе температуре.

5. Дуг животни век складиштења и мала{1}}стопа самопражњења:Кућиште за МнО2 батерије има изузетно ниску{1}}стопу самопражњења мању од 1%. Ова предност долази од чињенице да ће литијум формирати заштитни филм ЛиЦл на површини електролита, одржавајући литијум високо стабилним у електролиту. Заједно са одличном заптивном структуром батерије, век складиштења ЛиФеПО батеријског пакета може да буде чак 10 година, што може да задовољи потребе примене дугорочних-резервних извора напајања.

Тренутно је систем производа кућишта за полимер литијумску батерију све више побољшан, са различитим моделима и типовима, који покривају различите структуре као што су тип{0}} дугмета, цилиндричне и правоугаоне. Свака структура има више десетина специфичних модела, а опсег покривања капацитета је широк, од неколико мА·х до неколико стотина хиљада мА·х, што може тачно да одговара захтевима за струјом у различитим сценаријима. Из перспективе области примене, литијум-јонске батерије ниске и средње{3}}размере су главни производи на тренутном тржишту. У цивилном пољу, они обезбеђују стабилно напајање за прецизну електронску опрему као што су срчани пејсмејкери и ЦМОС резервна напајања; у војној области, они су основне компоненте снаге опреме као што су артиљеријске гранате, пројектили, упаљач и мине, са великим стратешким значајем.

Кашњење напона је кључни проблем који утиче на почетне перформансе алуминијумског призматичног кућишта. Индустрија је спровела вишедимензионално-истраживање око овог проблема, а главни правци укључују оптимизацију адитива, замену соли електролита, модификацију негативне површине електроде, побољшање чистоће електролита итд.:

(1) Додавање циљаних адитива:Прво, додавање ПВЦ-а (поливинилхлорид) и ВЦ-ВОЦ (полиетилен-винилиден хлорид кополимер). Ове супстанце могу да формирају танак и јак кохезивни филм на површини литијума, промене структуру ЛиЦл и смање њену стопу раста кристала, чиме се смањују заостајање напона и раст импедансе без убрзавања корозије литијумске аноде или губитка капацитета; треба напоменути да ПВЦ има слабу растворљивост у електролиту, па га је потребно прво растворити у вишку ТХФ (тетрахидрофурана), а преостали ТХФ се уклања загревањем пре додавања у систем. Друго, додавање једињења еугенол литијум бората (као што су Ли₂Б₁₀Цл₁₀, Ли₂Б₁₀Бр₁₀, итд.), што може да ослаби пасивизацију металне литијумске аноде и смањи заостајање напона када се прилагођена призматична батерија покрене након високе температуре складиштења Целл{}5} Треће, додавање соли са структуром сличном ањону еугенол бората (као што су СбЦл₅ или ЛиСбЦл₆) има позитиван ефекат на смањење почетне поларизације.

(2) Истраживање о замени соли електролита ЛиАлЦл₄:С једне стране, могу се додати једињења халобората, која могу да смање заостајање напона, али је њихова проводљивост нижа од оне код ЛиАлЦл₄, а проводљивост се значајно смањује на ниским температурама, што ће ограничити високе перформансе пражњења литијум -јонске батерије за електрични бицикл; с друге стране, ЛиГаЦл₄ се може користити за замену ЛиАлЦл₄ као соли електролита ради оптимизације стабилности електролитског система.

(3) Модификација површинског премаза литијумске негативне електроде:Облагањем цијаноакрилатног филма на површини литијумове негативне електроде, може се смањити директан контакт између литијума и електролита, а може се инхибирати стварање литијум пасивизирајућег филма; међутим, студије су откриле да такви адитиви могу изазвати губитак капацитета литијум{0}}јонске батерије након складиштења, тако да је неопходно додатно оптимизовати процес наношења премаза и однос материјала.

(4) Побољшање чистоће раствора електролита:Нечистоће као што су Х₂О, Фе, Цу и ХЦл у електролиту ће убрзати раст пасивирајућег филма и утицати на перформансе кућишта МнО2 батерије. Коришћење металног литијума као чистача за пасивизацију електролита може ефикасно уклонити нечистоће, инхибирати раст филма и побољшати поузданост батерије.

(5) Додавање гаса СО₂ у електролит:Додавање гаса СО₂ у електролит може да формира тетрахлоросулфонат комплексне јоне, за које се очекује да ће смањити заостајање напона. Тренутно, овом правцу још увек треба-дубина истраживања и верификације.

Грешка складиштења и сервисирања ЛиФеПО батерије је сложен процес узрокован више фактора. Решавање проблема поузданости је кључ за његово проширење на шири спектар сценарија примене. У будућности, уз континуирано обнављање и понављање заптивних материјала, континуирану надоградњу процеса повезивања између нерђајућег челика и заптивних материјала, постепену оптимизацију и побољшање формулација електролита, и разумну контролу трошкова производње, поузданост и сигурност кућишта полимер литијум батерије ће се додатно побољшати. Са својим предностима као што су одличне перформансе напона, висока специфична енергија, широка прилагодљивост температурама и дуг век складиштења,Футрола за ЛиСоЦл2 батеријеочекује се да направи напредак у прецизнијој електроници,-опреми врхунске класе и у областима примене у екстремном окружењу, и има широке изгледе за примену на тржишту.