電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
必看,鋰離子電池組結構設計要點及工作原理。安全鋰離子電池組的內部結構要怎么設計?鋰離子電池組詳盡工作原理是怎么運行的?鋰離子電池是一種充電電池,它主要依賴鋰離子在正極和負極之間移動來工作。鋰離子電池結構設計的合理會讓鋰離子電池組更安全,不易爆炸。鋰離子電池結構本身是一個工藝制造過程,本文小編就來和大家解析鋰離子電池組結構設計要點及工作原理。
鋰離子電池組結構設計要點:
鋰離子電池材料主要構成是有正極材料、負極材料、隔膜、電解液、外殼構成。在鋰離子電池組的布置上,需要考慮以下幾個方面:
第一,要盡可能的在有限的空間內,布置更多的電量,這樣才能達到更大的續航里程,減少充電的頻次,任何可以利用的空間,都有利于整車電量的提升。
第二,要充足考慮鋰離子電池組的位置對安全性能的影響,尤其是在發生碰撞、翻滾、跌落等極端情況下,電池組是不是會因為很大的加速度或嚴重的擠壓變形,發生起火和爆炸,或者是不是會有鋰離子電池組的部件進入乘客艙,引起附加傷害。
第三,要充足考慮鋰離子電池組的重量和形狀對整車結構壽命的影響,因為電池組的重量通常達到數百公斤,在長時間的振動、沖擊條件下,很容易引起整車機械部分的疲勞損傷,降低壽命。
第四,要充足考慮鋰離子電池組的散熱條件,尤其是在高溫工作條件和高電氣載荷工作條件下,電池組會萌生大量的熱量,如果散熱條件不理想,或者靠近熱源,會引起電池組的壽命加速衰減。
第五,考慮鋰離子電池組BMS管理系統設計,要考慮過沖,過放,過溫,測試精度,電池均衡等,要確保電池安全可靠都是要經過合理設計和市場印證的。
安全鋰離子電池組的內部結構要怎么設計?
所有的鋰離子電池組爆炸都是由短路引起的,引起短路的現象有過充、過放、過流、過熱,它們是通過鋰離子電池內部結構而形成電池短路的。
鋰離子電池組逗留的正負極應當潔凈,穿梭其間的電解液、隔膜也應無雜質,但在制造過程中,電解液與隔膜難以完全避免沾著金屬粉塵、銅箔或者鋁箔等碎片。當人們使用不當(過充、過放、過流)或者把鋰離子電池爆置于極端環境(過高溫度)下,鋰離子電池就會過熱,碎片在常溫下的靜謐狀態被打破,從而會在一個較熱的電解液空間中進行熱運動。下一步,如果碎片接近了隔膜,熱的碎片將影響隔膜的隔離作用,也就造成短路。因此,今朝有一種聚合物鋰離子電池以膠體電解質代替液體電解質,可以降低短路的概率。
鋰離子電池組工作原理:
鋰離子電池組是一種二次電池(充電電池),主要依賴鋰離子在正負極之間的往返嵌入和脫嵌來工作,實現能量的存儲和釋放。
當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當對電池進行放電時,嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。
鋰離子電池組組成原理
①正極構造
LiMn2O4(錳酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)正極
②負極構造
石墨+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(銅箔)負極
總結:磷酸鐵鋰離子電池組作為鋰充放電過程中結構穩定。同時,該材料無毒、無污染、安全性能好、可在高溫環境下使用、原材料來源廣泛等優勢,是目前電池界的熱點。作為鋰離子電池組供應商和加工商,產品質量有保障,安全可靠,歡迎大家選擇選購。
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