Le batterie agli ioni di litio sono un tipo di batterie ricaricabili importanti nei sistemi mobili. Le batterie agli ioni di litio sono una delle batterie più utilizzate nell'industria automobilistica. Come funzionano le batterie agli ioni di litio?
Potresti trovare quelle batterie nei telefoni cellulari , lettori MP3 , laptop e altri dispositivi elettronici .
Batteria agli ioni di litio per auto :celle agli ioni di litio impilate insieme per formare batterie ad alta tensione nei veicoli elettrici oggigiorno.
Cosa sono le celle e le batterie?
Una cella è un'unità elettrochimica di base che contiene un separatore di elettrodi (anodo e catodo) ed elettroliti.
La singola cella non è in grado di fornire una grande quantità di energia elettrica agli apparecchi. Quindi sono collegati per formare un pacco batteria.
Una batteria o batteria è una raccolta di celle o gruppi di celle, con alloggiamento, collegamenti elettrici ed eventualmente componenti elettronici per il controllo e la protezione
Le celle agli ioni di litio sono collegate tra loro per creare pacchi batteria da 12V, 36V e persino più alta tensione (400V).
I componenti principali di una cella sono
L'intercalazione è l'inclusione reversibile di molecole nel materiale con una struttura a strati. Espande ulteriormente il divario di Van Der Waals e si traduce in una settimana di legame.
Cosa succede alla batteria agli ioni di litio quando si carica e si scarica? Ecco un diagramma schematico di una batteria agli ioni di litio.
Le reazioni chimiche che avvengono all'anodo e al catodo sono le seguenti.
Il Li + gli ioni attraversano la membrana semipermeabile e gli elettroni viaggiano dall'anodo al catodo attraverso il carico esterno collegato. Convenzionalmente, la direzione della corrente è opposta alla direzione degli elettroni. Quindi la corrente scorre dal catodo all'anodo.
Le reazioni chimiche che avvengono durante lo scarico sono
Quando colleghiamo l'apparecchiatura di ricarica alla batteria (Anodo a -ve e Catodo a +ve terminale) la batteria inizia a caricarsi. La tensione dell'apparecchiatura di alimentazione esterna deve essere superiore alla tensione della cella per caricarla.
La reazione generale che si verifica nella batteria agli ioni di litio è la seguente. È una reazione reversibile.
Da sinistra a destra si verifica durante la scarica e da destra a sinistra durante la carica della batteria agli ioni di litio.
I seguenti sono i principali vantaggi delle batterie agli ioni di litio.
La dimensione della batteria agli ioni di litio sarebbe inferiore rispetto ad altre tecnologie di batteria per immagazzinare la stessa quantità di energia.
Quindi, le batterie agli ioni di litio sono più leggere e più piccolo .
La tensione nominale delle celle agli ioni di litio è superiore a quella delle batterie al piombo, NiMh e NiCd. È compreso tra 3,6 e 3,85 V
Le batterie agli ioni di litio non si scaricano molto. Una batteria agli ioni di litio perde solo il 5% circa della sua carica al mese, rispetto a una perdita del 20% al mese per le batterie NiMH.
Non hanno effetto memoria, il che significa che non è necessario scaricarli completamente prima di ricaricarli, come con altri prodotti chimici della batteria. Le batterie Ni-Cd hanno l'effetto memoria che provoca problemi di carica e scarica.
Le batterie agli ioni di litio possono gestire alcune migliaia di cicli di carica/scarica. Altre tecnologie di batteria non durano così a lungo.
Estrema cura è necessaria per un pacco batteria agli ioni di litio. Elenchiamo alcuni svantaggi delle batterie agli ioni di litio.
Sono estremamente sensibili alle alte temperature. Il calore fa sì che i pacchi batteria agli ioni di litio si deteriorino molto più velocemente di quanto farebbero normalmente.
A causa della sensibilità alle alte temperature delle batterie agli ioni di litio, la gestione termica è estremamente importante in un veicolo elettrico che utilizza batterie agli ioni di litio.
Fare clic per twittarePer gestire la batteria agli ioni di litio è necessario utilizzare un sistema di gestione della batteria. Li rende ancora più costosi.
C'è una piccola possibilità di fuga termica nelle batterie agli ioni di litio. Un cortocircuito di una cella genera più calore e le celle adiacenti vengono danneggiate.
Una fuga termica è l'incidente di incendio di un'auto elettrica più comune. A volte è successo molto lentamente.
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Le batterie agli ioni di litio sono ormai comuni in molti sistemi elettronici. Sono batterie leggere e più piccole rispetto ad altre tecnologie di batterie.
Abbiamo discusso della chimica, di come funzionano le batterie agli ioni di litio e dei vantaggi e degli svantaggi delle batterie agli ioni di litio.
