छह आम लिथियम बैटरी की विशेषताओं और मापदंडों की त्वरित समझ (3/6)
March 11, 2019
स्पिनल लिथियम मैंगनीट बैटरी पहली बार 1983 में रिपोर्ट की गई थी। 1996 में, मोली एनर्जी कंपनी ने कैथोड सामग्री के रूप में लिथियम मैंगनीट का उपयोग करके लिथियम आयन बैटरी का व्यवसायीकरण किया। संरचना एक त्रि-आयामी स्पिनेल संरचना बनाती है, जो इलेक्ट्रोड पर आयन प्रवाह में सुधार कर सकती है, जिससे आंतरिक प्रतिरोध कम हो जाता है और वर्तमान ले जाने की क्षमता में सुधार होता है। स्पिनेल का एक और लाभ इसकी उच्च तापीय स्थिरता और सुरक्षा है, लेकिन इसका चक्र और कैलेंडर जीवन सीमित है।
मध्यम गर्मी संचय के साथ 20-30A वर्तमान में बिजली का निर्वहन किया जाता है। 50A1 सेकंड तक की लोड दाल भी लगा सकते हैं। इस धारा पर लगातार उच्च भार से गर्मी का संचय होगा, और बैटरी का तापमान 80 C (176 F) से अधिक नहीं होना चाहिए। लिथियम मैंगनीज का उपयोग बिजली के उपकरणों, चिकित्सा उपकरणों और हाइब्रिड और शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों में किया जाता है।
चित्रा 4 एक लिथियम मैंगनीज बैटरी के कैथोड पर तीन आयामी क्रिस्टल कंकाल के गठन को दर्शाता है। स्पिनल संरचना आमतौर पर जाली से जुड़ी एक लयबद्ध आकृति से बनी होती है, और आमतौर पर बैटरी के निर्माण के बाद होती है।
अधिकांश लिथियम मैंगनीज को विशिष्ट ऊर्जा और जीवन को लम्बा खींचने के लिए लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट ऑक्साइड (NMC) के साथ मिलाया जाता है। यह संयोजन प्रत्येक प्रणाली का सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन लाता है, और अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहन, जैसे निसान लीफ, शेवरले वोल्ट और बीएमडब्ल्यू i3, LMO (NMC) का उपयोग करते हैं। बैटरी का एलएमओ हिस्सा लगभग 30% तक पहुंच सकता है और त्वरण पर उच्च वर्तमान प्रदान कर सकता है, जबकि एनएमसी भाग एक लंबी सीमा प्रदान करता है।
लिथियम आयन बैटरी सक्रिय कैथोड सामग्री के रूप में कोबाल्ट, निकल, मैंगनीज और / या एल्यूमीनियम के साथ लिथियम मैंगनीज को जोड़ती हैं। कुछ आर्किटेक्चर में, एनोड में थोड़ी मात्रा में सिलिकॉन जोड़ा जाता है। यह 25% क्षमता वृद्धि प्रदान करता है; हालांकि, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान सिलिकॉन फैलता और सिकुड़ता है, यह यांत्रिक तनाव का कारण बनता है, जो आमतौर पर छोटे चक्र के जीवन से निकटता से जुड़ा होता है।
इन तीन प्रकार की सक्रिय धातुओं और सिलिकॉन सुदृढीकरण को विशिष्ट ऊर्जा (क्षमता), विशिष्ट शक्ति (भार क्षमता) या जीवन को बेहतर बनाने के लिए आसानी से चुना जा सकता है। उपभोक्ता बैटरी को बड़ी क्षमता की आवश्यकता होती है, जबकि औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए बैटरी सिस्टम की आवश्यकता होती है, जिसमें अच्छी लोड क्षमता, लंबे जीवन और सुरक्षित और विश्वसनीय सेवाएं प्रदान करने की आवश्यकता होती है।
सारांश तालिका
लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड: LiMn2O4 कैथोड, ग्रेफाइट एनोड;
संक्षिप्तिकरण: एलएमओ या ली-एमएन (स्पिनेल संरचना) 1996 से
3.70V 70 3.80V） 3.0-4.2V वोल्टेज 3.70V (3.80V) नाममात्र मूल्य; विशिष्ट ऑपरेटिंग रेंज 3.0-4.2V / बैटरी
विशिष्ट ऊर्जा (क्षमता) 100-150 Wh / kg
चार्ज (सी दर) विशिष्ट मूल्य 0.7-1C है, अधिकतम मूल्य 3C है, 4.20V (सबसे अधिक बैटरी) के लिए चार्ज
निर्वहन (सी दर) 1 सी; कुछ बैटरी 10C, 30C पल्स (5s), 2.50V कट-ऑफ तक पहुंच सकती हैं।
साइकिल जीवन 300-700 (निर्वहन और तापमान की गहराई पर निर्भर करता है)
थर्मल रनवे का विशिष्ट मूल्य 250 डिग्री सेल्सियस (482 डिग्री एफ) है। उच्च चार्ज थर्मल पलायन को बढ़ावा देता है
इलेक्ट्रिक उपकरण, चिकित्सा उपकरण, इलेक्ट्रिक पावर ट्रांसमिशन सिस्टम का अनुप्रयोग
नोट: उच्च शक्ति लेकिन कम क्षमता; लिथियम कोबाल्ट से अधिक सुरक्षित; आमतौर पर प्रदर्शन में सुधार के लिए एनएमसी के साथ मिलाया जाता है।