17年專注鋰電池定製(zhì)

高爾夫汽車用3.0V方形鋰電池技術資料(liào)

來源:邦立(lì)威    2019-11-24    點擊量:116

隨(suí)著對智能手機,電動汽車和可(kě)再生能源的需(xū)求持續增長,科學家們正在尋找改進鋰離子電池的方法-鋰離(lí)子電池是家用電子產品中最常見的電池類型,也是電網(wǎng)規(guī)模儲能(néng)的有前途的解決方案。提高鋰離子電池的能(néng)量密度可以促進具有長效電池的(de)先進技術的發展,以及風能和太陽能(néng)的廣(guǎng)泛使用。現在,研究人員在實現這一(yī)目標方麵取得了重(chóng)大進展。
高爾夫汽車用(yòng)3.0V方形鋰電池技術資料
由馬(mǎ)裏蘭大學(UMD),美國能源部(DOE)布魯(lǔ)克海文國家實驗室和美國陸軍研究實驗(yàn)室的科學家領導的合作開(kāi)發並研究了一種能夠使鋰離子能量密度增加三倍的新型陰極材料。電池電極。他們的(de)研究成果於6月13日(rì)在NatureCommunications上發表。
邦力威鋰(lǐ)電池的放電平台,和生產廠家和材料有關係
“鋰離子電池(chí)由陽極和(hé)陰極組成,”UMD科學(xué)家(jiā)和(hé)該論(lùn)文的主要(yào)作者之一(yī)的秀林秀說。“與鋰離子電池中使用的商用石墨陽極的(de)大容量相比,陰極的容量更加有限。陰極材料始(shǐ)終(zhōng)是進一步提高鋰離子電池能量密度的(de)瓶(píng)頸。”

UMD的科學家們合成了一種新的(de)陰極材料,這是(shì)一種改(gǎi)良的工程形式的三氟化鐵(FeF3),由經濟有效和環境友好的元素-鐵和氟組成。研究人員一直對在鋰離子電池中使用FeF3等化合物(wù)感興趣,因為它們具有比傳統陰極材料更高的(de)容量。
高爾夫汽車用3.0V方形鋰電池技術資料
“通常用於鋰離子電池的材料都是基於插(chā)層化學,”布魯(lǔ)克海文的化學家和該論文的主要作者之一EnyuanHu說。“這種類(lèi)型的(de)化學反應是非常有效的;但是,它隻(zhī)轉(zhuǎn)移一個電子,因此陰極容量是有限的(de)。一些化(huà)合物如FeF3能夠通(tōng)過更(gèng)複雜的反應機製轉移多個電子,稱為轉化反應。”
不同(tóng)廠家,不同批次的鋰電池不能混用
盡管FeF3具(jù)有增(zēng)加陰極容量的潛力,但該化合物在鋰離(lí)子電池中的表現並不理想,因為其轉化反應存在三個並(bìng)發症:能效差(滯後),反應速度慢,副反應可能導致循環壽命不佳。為了克服這些挑戰,科學(xué)家們通過一種稱為化學替代的過程將(jiāng)鈷和氧原子添加到FeF3納米棒中。這使科學(xué)家能夠操縱反應(yīng)途徑並使其(qí)更具“可逆(nì)性”。

“當鋰離子被插入到FeF3中時,這種物質會轉化為鐵和氟化鋰(lǐ),”該論文的合著者和布魯克海文功(gōng)能納米材料中心(CFN)的科學家(jiā)SooyeonHwang說。“然而,反應不是完全可逆的(de)。用鈷和氧取代後,陰極(jí)材料的主(zhǔ)要骨架更好地保持,反應變得更加可逆。”
邦力威(wēi)鋰電池的(de)放電倍率有1C,2C,3C,5C,10C
為了研究反應途徑,科學(xué)家(jiā)們在CFN和國家同步(bù)加速器光(guāng)源II(NSLS-II)-布魯克海文的兩個DOE科(kē)學用戶設施辦公室進行了多次實驗。

首先在CFN,研究人員使用強大(dà)的電(diàn)子(zǐ)束以0.1納米的分辨率觀(guān)察FeF3納米棒-一種稱為透射電子顯微鏡(TEM)的技術。TEM實驗使研(yán)究人員能夠確定陰極結構(gòu)中納米顆粒的確切尺寸,並分析結構在充電-放電過程的不同階段之間如何變化(huà)。他們看到取代納米棒(bàng)的反應速度更快。
高(gāo)爾夫汽車用3.0V方形鋰電池技術資料
“TEM是一種用於表(biǎo)征非常小尺度材料的強大工具,它還能夠實時研究反應過程,”CFN的科學家和該研究的共同作者DongSu說。“然而,我們隻能使用TEM看(kàn)到非常有限的樣品區域。我們需要依靠NSLS-II的同步加速器技術(shù)來了(le)解(jiě)整(zhěng)個電池的功能。”
邦力威鋰電池的安全性能是如何實現的,邦力威通過加強(qiáng)保護板的設計來實現
NSLS-II的X射線粉末衍射(XPD)光束線上,科學家們通(tōng)過陰極材料引(yǐn)導了超亮(liàng)X射(shè)線。通(tōng)過分(fèn)析光散射的方式,科學家(jiā)們可以(yǐ)“看到”有關材料結構的其他信息。

“在XPD,我們進行了(le)配對(duì)分布功能(PDF)測(cè)量,能夠檢測大(dà)量的當地鐵排(pái)序,”該論文的合著者和NSLS-II的科學家(jiā)白(bái)建(jiàn)明說。“對放電陰極的PDF分析清楚地表明,化學替代促進了電化(huà)學的可逆性。”
邦力威電動工具鋰電池有:電鑽鋰電池,掃地機鋰電池,電動玩具鋰電池,電動牙刷鋰電(diàn)池,平衡車鋰電池
CFN和NSLS-II上結合高度先進的成像(xiàng)和顯微技術是評估陰極材料功能的關鍵步驟。
高爾夫汽(qì)車用3.0V方形(xíng)鋰電池技術資料
“我們還進行了基於密度泛(fàn)函理論的先(xiān)進計算(suàn)方法,以破解(jiě)原子尺度的反應機製,”UMD的科學家(jiā),該論(lùn)文的共同作者(zhě)肖驥說。“這種方法表明化(huà)學替代通過減少鐵(tiě)的粒徑和穩定岩鹽相將(jiāng)反應(yīng)轉變為高度可逆的狀態。”UMD的科學家表示,這種研究策略可(kě)以應用於其他高能轉換材料,未來的研究可能使用該方法來改進其他電(diàn)池係統。

近年來,隨著(zhe)鋰電技術(shù)的不斷進步與實際成本逐漸下降(jiàng),鋰電池(chí)在電動工具領(lǐng)域的(de)應用越來越多,現階段各大巨頭廠商提(tí)出電動工具無繩(shéng)化的想法後,使得鋰電池在(zài)電動工具領域有著廣(guǎng)闊的(de)前景(jǐng)空間(jiān)。

與此同時,人(rén)工智能(néng)的興起(qǐ),鋰電家居產品、園林工具等新興智能工具類產品得到了迅速發展的機會,鋰(lǐ)電池的應用並(bìng)不再局限於單個領域。其中根據業內人士稱,鋰電類電(diàn)動工具、園林工具(jù)未來市場趨勢正如清晨的朝陽。電(diàn)動工具鋰電化除了市場的(de)推動與自身潛力外,還得到了國家地區政策的支持。例如歐盟早已禁(jìn)止無線電動工具使用鎳鉻電池,鋰電電(diàn)動工具的普及率與替換率也遠(yuǎn)遠領先於國內市場;中國則(zé)是重新製定了電動工具鋰電池使用行業標準。
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鋰電化無(wú)繩化意味著電動工具將會朝著更小體積、更輕重量、更低噪聲等方向發展,然而仍不可避免“副作用”的出現(xiàn),那(nà)就是鋰電池(chí)中的鋰離子(zǐ)熱失控。鋰離子的工作溫度範圍是在+15~+45攝氏度之間,如果溫度超出臨(lín)界水平,則會導致電池(chí)單元功能安全、使用壽命縮短、不穩定性以及可能發生的熱失控。
邦力威SLA蓄電池規格:12V50AH,12V55AH,12V60AH,12V65AH,12V70AH,12V75AH,12V80AH,12V85AH,12V90AH,12V100AH
那麽鋰電池中鋰離(lí)子是如(rú)何發生熱失控的呢?如(rú)果(guǒ)工具發生強烈的碰撞或高處跌落,電池有可(kě)能發生變形;材料則(zé)會滲透到電池裏,引起內部短(duǎn)路或外部短路(lù)的現(xiàn)象;再(zài)者過度充(chōng)電或快速充電時電流過大(dà),極其(qí)有可能會永久損壞電池。
邦(bāng)力威鋰電池的過放電,會對鋰電(diàn)池的壽命影(yǐng)響(xiǎng)非常大
熱失控發(fā)生(shēng)後就猶如多米諾骨牌效應一樣,電池中儲存的能量會突然釋放,從而產生火災。另(lìng)外電池數量越(yuè)多、能量(liàng)密度越高、充放電功率越大,就意味著發生起火故障的概率就越高。

為了確保把熱失(shī)控(kòng)的風險降到最低,伊利諾伊大學芝加(jiā)哥分校(xiào)研究人員發布了一份研究報告,報告(gào)中表明,石墨烯材料可(kě)以從鋰離子電池著火時吸走氧氣,可(kě)以防(fáng)止陰極釋放(fàng)的氧氣(qì)與電池內其他易燃品相結合,從而降低(dī)起火風險,減少事故損失。

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