דיון על סיכויי היישום של סוללות ליתיום-יון בתעשיית התקשורת

סוללות ליתיום נמצאות בשימוש נרחב, החל ממוצרים דיגיטליים ותקשורת אזרחיים לציוד תעשייתי ועד לציוד מיוחד.מוצרים שונים דורשים מתחים ויכולות שונות.לכן, ישנם מקרים רבים בהם נעשה שימוש בסוללות ליתיום יון בסדרות ובמקבילות.סוללת היישום שנוצרה על ידי הגנה על המעגל, המעטפת והפלט נקראת PACK.PACK יכולה להיות סוללה בודדת, כגון סוללות טלפון נייד, סוללות מצלמה דיגיטלית, סוללות MP3, MP4 וכו', או סוללה משולבת מקבילה לסדרה, כגון סוללות למחשב נייד, סוללות לציוד רפואי, ספקי כוח לתקשורת, סוללות לרכב חשמלי, ספקי כוח לגיבוי וכו'.

23

הקדמה של סוללת ליתיום יון: 1. עקרון העבודה של סוללת ליתיום יון סוללת ליתיום יון היא מעין סוללת הבדל ריכוז באופן עקרוני, החומרים הפעילים החיוביים והשליליים יכולים לפלוט ליתיום יון אינטרקלציה ותגובת מיצוי.עקרון העבודה של סוללת ליתיום יון מוצג באיור למטה: ליתיום יון פעיל מהאלקטרודה החיובית במהלך הטעינה החומר מוסר מהחומר ונודד אל האלקטרודה השלילית דרך האלקטרוליט מתחת למתח החיצוני;באותו זמן, יוני ליתיום מוכנסים לחומר הפעיל האלקטרודה השלילי;התוצאה של הטעינה היא מצב האנרגיה הגבוה של האלקטרודה השלילית במצב עשיר בליתיום והאלקטרודה החיובית במצב ליתיום חיובי.ההיפך הוא הנכון בזמן השחרור.Li+ משתחרר מהאלקטרודה השלילית ונודד אל האלקטרודה החיובית דרך האלקטרוליט.במקביל, באלקטרודה החיובית Li+ מוטבע בגביש של החומר הפעיל, זרימת האלקטרונים במעגל החיצוני יוצרת זרם, המממש את ההמרה של אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית.בתנאי מטען ופריקה רגילים, יוני ליתיום מוכנסים או מופקים בין חומר הפחמן המובנה בשכבות לבין התחמוצת המובנית בשכבות, ובדרך כלל אינם פוגעים במבנה הגבישי.לכן, מנקודת המבט של הפיכות תגובת הטעינה והפריקה, הטעינה והפריקה של סוללות ליתיום יון תגובת הפריקה היא תגובה הפיכה אידיאלית.תגובות הטעינה והפריקה של האלקטרודות החיוביות והשליליות של סוללת ליתיום יון הן כדלקמן.2. מאפיינים ויישומים של סוללות ליתיום לסוללות ליתיום-יון יש ביצועים מצוינים כגון מתח עבודה גבוה, צפיפות אנרגיה גבוהה, חיי מחזור ארוכים, קצב פריקה עצמית נמוך, זיהום נמוך וללא אפקט זיכרון.הביצועים הספציפיים הם כדלקמן.① המתח של תאי ליתיום-קובלט וליתיום-מנגן הוא 3.6V, שהם פי 3 מזה של סוללות ניקל-קדמיום וסוללות ניקל-מימן;המתח של תאי ליתיום-ברזל הוא 3.2V.② צפיפות האנרגיה של סוללות ליתיום-יון גדולה בהרבה מזו של סוללות עופרת, סוללות ניקל-קדמיום וסוללות ניקל-מימן, כפי שמוצג באיור למטה, ולסוללות ליתיום-יון יש פוטנציאל לשיפור נוסף.③ בשל השימוש בממיסים אורגניים שאינם מימיים, הפריקה העצמית של סוללות ליתיום-יון קטנה.④ הוא אינו מכיל חומרים מזיקים כגון עופרת וקדמיום, והוא ידידותי לסביבה.⑤ אין אפקט זיכרון.⑥ חיי מחזור ארוכים.בהשוואה לסוללות משניות כגון סוללות עופרת, סוללות ניקל-קדמיום וסוללות ניקל-מימן, לסוללות ליתיום-יון יש את היתרונות שלעיל.מאז המסחרו בתחילת שנות ה-90, הם התפתחו במהירות והחליפו ללא הרף את הקדמיום בתחומים שונים.סוללות ניקל וניקל-מימן הפכו לסוללות התחרותיות ביותר בתחום יישומי הכוח הכימי.נכון לעכשיו, נעשה שימוש נרחב בסוללות ליתיום-יון במכשירים אלקטרוניים ניידים כגון טלפונים ניידים, מחשבים ניידים, עוזרי נתונים אישיים, מכשירים אלחוטיים ומצלמות דיגיטליות.הסוללות המשמשות בציוד צבאי, כמו ספקי כוח לנשק תת-מימי כמו טורפדו ומשבשי סונאר, ספקי כוח למטוסי סיור מיקרו בלתי מאוישים ואספקת כוח למערכות תמיכה בכוחות מיוחדים, יכולות כולן להשתמש בסוללות ליתיום-יון.לסוללות ליתיום יש גם סיכויי יישום רחבים בתחומים רבים כמו טכנולוגיית חלל וטיפול רפואי.ככל שהמודעות של אנשים להגנת הסביבה ממשיכה לעלות ומחירי הנפט ממשיכים לעלות, אופניים חשמליים וכלי רכב חשמליים הפכו לתעשיות הדינמיות ביותר.היישום של סוללות ליתיום-יון בכלי רכב חשמליים הוא מאוד אופטימי.עם הפיתוח המתמשך של חומרים חדשים לסוללות ליתיום-יון, בטיחות הסוללה וחיי המחזור ממשיכים להשתפר, והעלות הולכת ונעלמת, סוללות ליתיום-יון הפכו לאחת הסוללות בעלות אנרגיה גבוהה הבחירה הראשונה עבור כלי רכב חשמליים .3. הביצועים של סוללות ליתיום-יון ניתן לחלק את ביצועי הסוללה ל-4 קטגוריות: מאפייני אנרגיה, כגון קיבולת ספציפית לסוללה, אנרגיה ספציפית וכו';מאפייני עבודה, כגון ביצועי מחזור, פלטפורמת מתח עבודה, עכבה, שימור מטען וכו';יכולות הסתגלות לסביבה, כגון ביצועי טמפרטורה גבוהה, ביצועי טמפרטורה נמוכה, עמידות בפני רעידות וזעזועים, ביצועי בטיחות וכו';מאפיינים תומכים מתייחסים בעיקר ליכולות ההתאמה של ציוד חשמלי, כגון התאמה לגודל, טעינה מהירה ופריקת דופק.


זמן פרסום: 17 במרץ 2021