Introduction:
Les batteries peuvent être largement divisées en trois catégories: batteries chimiques, batteries physiques et batteries biologiques. Les batteries chimiques sont les plus utilisées dans les véhicules électriques.
Batterie chimique: Une batterie chimique est un appareil qui convertit l'énergie chimique en énergie électrique par des réactions chimiques. Il se compose d'électrodes et d'électrolytes positifs et négatifs.
Batterie physique: une batterie physique convertit l'énergie physique (comme l'énergie solaire et l'énergie mécanique) en énergie électrique par des changements physiques.
Classification des batteries chimiques: D'un point de vue structurel, il peut être divisé en deux catégories: les batteries de stockage (y compris les batteries primaires et les batteries secondaires) et les piles à combustible. Batteries primaires: ne peut être utilisée qu'une seule fois, le matériau actif est irréversible, l'auto-décharge est petite, la résistance interne est grande et la capacité spécifique à la masse et la capacité spécifique au volume sont élevées.
Batteries secondaires: peuvent être chargées et déchargées à plusieurs reprises, le matériau actif est réversible et est largement utilisé dans divers dispositifs de charge. La plupart des modèles sur le marché utilisent actuellement des batteries rechargeables secondaires pour conduire le véhicule. Les batteries secondaires sont divisées en batteries au plomb-acide, batteries nickel-cadmium, batteries d'hydrure de nickel-metal et batteries au lithium selon différents matériaux d'électrode positive. À l'heure actuelle, les sociétés automobiles sur le marché utilisent principalementbatteries au lithiumet quelques-uns utilisent des batteries d'hydrure de nickel-metal.
Définition de la batterie au lithium
Batterie au lithiumest une batterie qui utilise du lithium métal ou un alliage de lithium comme matériau d'électrode positif ou négatif et une solution d'électrolyte non aqueuse.
Le processus de charge et de décharge de la batterie de lithium repose principalement sur le mouvement des ions lithium (Li +) entre les électrodes positives et négatives. Lors de la charge, les ions lithium sont désintercalés de l'électrode positive et intégrés dans l'électrode négative à travers l'électrolyte, et l'électrode négative est à l'état riche en lithium; L'inverse est vrai lors de la décharge.
Principe électrochimique de la batterie au lithium-ion
Formule de réaction d'électrode positive: LICOO2 → LI1-XCOO2 + XLI + + XE-
Formule de réaction d'électrode négative: C + Xli + + Xe- → Clix
Les batteries au lithium-ion ont une densité d'énergie élevée, une longue durée de vie et un faible taux d'auto-décharge, et sont largement utilisés dans les téléphones portables, les ordinateurs portables et les véhicules électriques.
Les champs d'application debatteries au lithiumsont principalement divisés en puissance et non-puissance. Les champs d'alimentation des applications de batterie lithium-ion comprennent des véhicules électriques, des outils électriques, etc.; Les champs non puissants comprennent les champs de stockage et de stockage d'énergie grand public, etc.
Composition et classification des batteries au lithium
Les batteries au lithium sont principalement composées de quatre parties: matériaux d'électrode positifs, matériaux d'électrode négatifs, électrolytes et séparateurs de batterie. Les matériaux d'électrode négatifs affectent principalement l'efficacité initiale et les performances du cycle des batteries lithium-ion. Les électrodes négatives de batterie au lithium sont principalement divisées en deux catégories: les matériaux en carbone et les matériaux non en carbone. L'application la plus axée sur le marché est le matériau d'électrode négatif en graphite parmi les matériaux en carbone, parmi lesquels le graphite artificiel et le graphite naturel ont des applications industrielles à grande échelle. Les électrodes négatives à base de silicium sont au centre de la recherche par les principaux fabricants d'électrodes négatifs et sont l'un des nouveaux matériaux d'électrode négatifs qui sont les plus susceptibles d'être utilisés à grande échelle à l'avenir.
Batteries au lithiumsont classés en batteries à oxyde de cobalt au lithium, batteries de phosphate de fer au lithium, batteries ternaires, etc. selon les matériaux d'électrode positifs;
Selon la forme du produit, ils sont divisés en batteries carrées, batteries cylindriques et batteries à pack souples;
Selon les scénarios d'application, ils peuvent être divisés en électronique grand public, stockage d'énergie et batteries d'alimentation. Parmi eux, les batteries au lithium grand public sont principalement utilisées dans les produits 3C; Les batteries de stockage d'énergie sont principalement utilisées dans le stockage d'énergie des ménages et le stockage d'énergie du système d'énergie indépendant distribué tels que l'énergie solaire et la production d'énergie éolienne; Les batteries d'alimentation sont principalement utilisées dans divers véhicules électriques, outils électriques et véhicules énergétiques.
Conclusion
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