Purwaka ring Litium-on Baterai
Prinsip Kerja Litium-on Baterai
Baterai litium{{0}sion utamanyane kawangun antuk elektroda positif, elektroda negatif, elektrolit sane ngamargiang ion litium, lan asemélsorlan casing sane misahang elektroda positif lan negatif. Bahan elektroda positif umumnyane inggih punika senyawa sane ngawinang sisipan reversibel lan ekstraksi ion litium, sakadi litium kobalt oksida (LiCoO₂), litium nikel oksida (LiNiO₂), litium mangan oksida (LiMn2), utawi bahan terary (LiCo₁NiᵧMn₁₁₁₁₁₁₁₁ⵋᵂ Elektrolit punika kawangun antuk uyah litium (uyah litium umum minakadi LiClO₆, LiBF₆, LiBF₆, LiBOB, miwah sane lianan) kalarutang ring pelarut tertentu (utaminnyane campuran elena karbonat (EC), dietil karbonat (DEC), dimetil karbonat (DMC), propilenat (PC), miwah sane lianan, ring proporsi sane sampun pastika). Bahan pemisah umumnyane inggih punika resin poliolefin, lumrahnyane nganggen tunggal- lapisan utawi multi- polipropilena lapisan (PP) lan polietilen (PE) membran mikroporous, sakadi separator Celgard 2300. Elektroda negatif ketahnyane ngawigunayang bahan sane prasida ngawetuang litium interkalasi, sekadi kok minyak bumi, grafit murni, miwah karbon campuran grafit sane malapis. Reaksi ring baterai litium-ion nganggen karbon (C₆) pinaka elektroda negatif lan logam transisi oksida LiMeO2 pinaka elektroda positif inggih punika sakadi ring sor puniki.
Rikala ngecas:
Rikalaning medal:
Selami pengisian, ion litium kalepas saking elektroda positif lan kagenahang ring elektroda negatif; rikalaning ngamargiang discharging, ion litium kalepas saking elektroda negatif lan kagenahang ring elektroda positif. In Balinese : Tegesnyane, rikala ngecas lan discharging, ion litium mamargi bolak-balik pantaraning elektroda positif lan negatif, akeh sakadi kursi goyang. Punika mawinan, baterai litium{2}}on taler kasengguh "batera kursi rocking." Prinsip pakaryan ipun prasida kailustrasiang antuk Gambar 1.1.
Ring sor muatan lan kondisi debit normal, sisipan lan ekstraksi ion litium pantaraning bahan karbon berlapis lan partikel oksida utawi pantaraning lapisan ring baterai litium-on umumnyane wantah ngawinang perubahan jarak antar lapisan lan nenten ngrusak struktur kristal. Ring sajeroning muatan lan discharge, struktur kimia bahan elektroda positif lan negatif tetep dasarnyane nenten berubah. Punika mawinan, saking perspektif reversibilitas muatan-scharge, sisipan lan ekstraksi ion litium ring bahan baterai inggih punika proses reaksi sane ideal. Madasar antuk karakteristik puniki, baterai litium-on pinih becik ring kinerja ring nikel- kadmium lan nikel- logam hidrida.
Litium{{0} klasifikasi baterai
Baterai Lithium{0}}on prasida kaklasifikasiang manut bahan katoda sane kaanggen, penampilan lan ukuran, metode manufaktur sel, jenis kemasan, lan karakteristik aplikasi.
Manut ring bahan katoda sane kaanggen, baterai lithium-on prasida kakepah dados baterai litium kobalt oksida, baterai litium mangan oksida, baterai lithium terary, lan baterai litium besi fosfat.
Baterai oksida kobalt kobalt madue tegangan nominal 3,7V lan rentang tegangan operasi 2,4~4,2V. Baterai oksida kobalt kobalt madue struktur sane stabil, kapasitas spesifik sane tegeh, lan kinerja keseluruhan sane luar biasa, nanging keamanannyane kaon lan biayanyane tegeh, utamanyane kaanggen ring sel sane alit lan menengah{4}}. Ring warsa-warsa sane lintang, tegeh - tegangan bahan litium kobalt kobalt oksida sampun kalimbakang, sane prasida nincapang tegangan batas atas baterai dados 4,3V utawi 4,35V, antuk punika efektif nincapang kapasitas baterai lan kepadatan energi. Sane mangkin, baterai litium kobalt oksida madue kepadatan energi volumetrik sane pinih tegeh, ngantos 550Wh/kg, ngawinang ipun wantah pilihan antuk nguripang ponsel sane tegeh -end lan produk elektronik sane lianan.
Baterai oksida litium oksida (MMONO) madue tegangan nominal 3,8V lan rentang tegangan operasi 2,5V ngantos 4,2V. Tegangan perlindungan overcharge inggih punika 4,28V ± 0,025V, lan ring duur - discharge tegangan 2,5V ± 0,1V. Baterai MMMO punika rendah{{10} mapangarga lan madue keselamatan sane becik. Nanging, bahan litium mangan oksida punika relatif nenten stabil lan rawan dekomposisi, ngasilang gas lan bengkak. Kahuripan siklusnyane rusak relatif gelis, umurnyane relatif cendet, lan kinerjanyane sane tegeh - suhunyane kaon. Puniki utamannyane kaanggen ring low{15}} mapangarga, medium{16}} ka{17}} ageng - sane ukurannyane anggen baterai daya manufaktur.
Baterai ternary litium-on (TLC) madue tegangan nominal 3,6V lan rentang tegangan operasi 2,75V ngantos 4,2V. Tegangan perlindungan overcharge inggih punika 4,28V ± 0,025V, lan ring duur - discharge tegangan 2,75V ± 0,1V. Baterai TLC madue kinerja keseluruhan sane becik, lebih murah tekening litium kobalt oksida (LCO), lan ngaturang keselamatan sane becik. Ipun prasida kaanggen ring baterai daya, lan pangsa pasarnyane ring pasar bahan katode sayan nincap saking warsa ka warsa. Baterai sane alit-on nganggen litium ternal - materi punika saka kidik katrima olih pasar. Bahan tengah taler prasida kacampur antuk litium kobalt oksida lan litium mangan oksida sane kaanggen ring baja -kakas, aluminium-kaki, kantong, polimer, lan litium athium -on, sane prasida ngirangin biaya baterai lan nincapang kinerja makasami. Sane mangkin, baterai bahan terner prasida ngamolihang kepadatan energi 180 Wh/kg (26650 baja - baterai prasida nyujur kapasitas 4600 mAh/kg antuk bobot 90g), ngaturang keuntungan sane jelas ring biaya{{25}
Baterai besi fosfat besi (LFP) madue tegangan nominal 3,2V lan rentang tegangan operasi 2,5~3,75V. Tegangan perlindungan overcharge inggih punika 3,75V±0,025V, lan sane lianan-discharge tegangan 2,5V±0,1V. Kawigunan sane pinih ageng saking baterai LFP inggih punika stabilitas lan non-{10}} dekomposisi bahan elektroda positif, ngicenin ipun keamanan sane nenten wenten tandingannyane yening saihang sareng sistem bahan elektroda positif sane lianan. Baterai LFP madue masa siklus sane suwe, akeh pisan ring sumber daya, lan ramah lingkungan. Nanging, ipun madue platform debit sane kirang lan kinerja sane kaon -} suhu.
Madasar antuk penampilan lan ukuran, litium- Daftar baterai prasida kakepah dados baterai silindris lan baterai prismatik, dll.
Madasar antuk metode manufaktur sel, baterai litium-on prasida kakepah dados baterai tatu (ajanan silinder lan tatu sane rata), baterai sane matumpuk, dll.
Madasar antuk jenis bahan kemasan, litium-s baterai prasida kakepah dados baja - baterai, aluminum- baterai, {{3} baterai sane alus, - baterai, dll.
Madasar antuk karakteristik aplikasi, lithium-on baterai prasida kakepah dados baterai sane tegeh - baterai, rendah - baterai, baterai daya, lan baterai kapasitas, dll.
Manut ring area aplikasinyane, baterai litium-on prasida kaklasifikasiang dados: baterai cadangan, baterai daya, lan baterai penyimpanan energi.
Penerapan Litium-on Baterai
Prasida kabaosang sasukat penemuan baterai, nenten wenten produk baterai sane lianan sane sampun kaanggen gelis lan luas sakadi baterai litium-ion. Saking catu daya jam antuk CPU komputer ngantos bungkus litium-ion pak baterai sane kaanggen ring mobil lan kapal selam, pabinayan kapasitasnyane langkungan saking 10 yuta kali. Ipun madue aplikasi sane jimbar ring kahuripan sarahina, peralatan medis, kendaraan listrik, PLTU energi, kedirgantaraan, lan militer.
Sesampune langkungan saking 10 warsa popularisasi, baterai litium-on sampun dados sistem daya tunggal sane akeh kaanggen ring produk digital sekadi ponsel lan laptop. Sangkaning energi spesifiknyane sane tegeh, ipun taler akeh kaanggen ring alat listrik, sepeda listrik, bus listrik, PLTU bus energi angin lan surya, stasiun dasar komunikasi seluler, catu daya lampu pertambangan, catu daya penyelamat pertambangan, catu daya prajurit individu militer, radio, baterai satelit, lan akeh aplikasi sane lianan. Manut statistik, ring warsa 2011, ukuran pasar industri baterai litium Cina ngantos 39,7 miliar yuan, awarsa-on- warsa nincap 43%, lan output tahunan baterai litium ngantos 2,97 miliar unit, warsa{{10} warsa nincap 28,6%. Industri baterai litium sampun dados arah industri sane mabuat ring ekonomi nasional21.
