छह आम लिथियम बैटरियों के लक्षण और पैरामीटर की त्वरित समझ (6/6)

March 18, 2019

लिथियम निकल कोबाल्ट एल्युमिनेट (LiNiCoAlO2 या NCA)

निकेल कोबाल्ट लिथियम एल्यूमिनाईट बैटरी या एनसीए का उपयोग 1999 से किया जा रहा है। इसमें उच्च विशिष्ट ऊर्जा, अच्छी विशिष्ट शक्ति और लंबी सेवा जीवन है, जो एनएमसी के समान हैं। कम वांछनीय सुरक्षा और लागत हैं। चित्र 11 में छह प्रमुख विशेषताएं हैं। एनसीए लिथियम निकल ऑक्साइड का और विकास है; एल्यूमीनियम को जोड़ने से बैटरी को बेहतर रासायनिक स्थिरता मिलती है।

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चित्र 11: एनसीए का स्पाइडर चार्ट।

उच्च ऊर्जा, शक्ति घनत्व और अच्छी सेवा जीवन एनसीए को ईवी शक्ति प्रणाली का उम्मीदवार बनाती है। उच्च लागत और सीमांत सुरक्षा पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

सारांश तालिका

लिथियम निकल कोबाल्ट एल्युमिनाट: LiNiCoAlO2 कैथोड (9% सह), ग्रेफाइट एनोड

संक्षिप्तिकरण: एनसीए या लिथियम-एल्यूमीनियम। शुरुआत 1999 में हुई

वोल्टेज नाममात्र मूल्य 3.60V है; विशिष्ट ऑपरेटिंग रेंज 3.0-4.2V है

विशिष्ट ऊर्जा (क्षमता) 200-260 Wh / kg; 300 Wh / kg तक पहुंचने की भविष्यवाणी की

चार्जिंग (C रेट) 0.7C, 4.20V (सबसे ज्यादा बैटरी) पर चार्ज करना, 3 घंटे की चार्जिंग, कुछ बैटरी जल्दी चार्ज हो सकती हैं।

निर्वहन (सी दर) 1 सी ठेठ; कट ऑफ 3.00V; उच्च निर्वहन दर बैटरी जीवन को छोटा करेगा

साइकिल जीवन 500 (डिस्चार्ज की गहराई पर निर्भर करता है, तापमान)

थर्मल रनवे का विशिष्ट मूल्य 150 डिग्री सी (302 डिग्री एफ) है। उच्च प्रभार से थर्मल रनवे को बढ़ावा मिलेगा।

अनुप्रयोग: चिकित्सा उपकरण, उद्योग, इलेक्ट्रिक पावर असेंबली (टेस्ला)

नोट लिथियम कोबाल्ट के समान हैं। ऊर्जा बैटरी।

तालिका 12: लिथियम निकल कोबाल्ट के लक्षण अलग करते हैं

लिथियम टाइटानेट (Li4Ti5O12)

1980 के दशक के बाद से, लिथियम टाइटानेट एनोड बैटरी ज्ञात की गई हैं। लिथियम टाइटनैट, विशिष्ट लिथियम आयन बैटरी के एनोड में ग्रेफाइट को प्रतिस्थापित करता है, और सामग्री स्पिनल संरचना बनाती है। कैथोड लिथियम मैंगनीज या एनएमसी हो सकता है। लिथियम टाइटनैट का नाममात्र बैटरी वोल्टेज 2.40V है, जो जल्दी चार्ज कर सकता है और 10C उच्च निर्वहन वर्तमान प्रदान कर सकता है। ऐसा कहा जाता है कि साइकिल की संख्या पारंपरिक लिथियम आयन बैटरी की तुलना में अधिक है। लिथियम टाइटनैट सुरक्षित है और इसमें कम तापमान पर उत्कृष्ट निर्वहन विशेषताएं हैं। यह 80% क्षमता - 30 C (- 22 F) प्राप्त कर सकता है।

LTO (आमतौर पर Li4Ti5 O12) में जीरो स्ट्रेन होता है, कोई SEI फिल्म नहीं बनती है और रैपिड चार्जिंग और कम तापमान चार्जिंग के दौरान कोई लिथियम प्लेटिंग नहीं होती है, इसलिए इसमें पारंपरिक Co-doped Li-ion और ग्रेफाइट एनोड की तुलना में बेहतर चार्ज-डिस्चार्ज परफॉर्मेंस है। उच्च तापमान पर थर्मल स्थिरता अन्य लिथियम आयन सिस्टम की तुलना में बेहतर है; हालाँकि, बैटरी महंगी हैं। विशिष्ट ऊर्जा कम है, केवल 65Wh / किग्रा, जो NiCd के बराबर है। लिथियम टाइटनेट ने 2.80V को चार्ज किया और डिस्चार्ज के अंत में 1.80V को छुट्टी दे दी। चित्रा 13 लिथियम टिटैनेट बैटरी की विशेषताओं को दर्शाता है। विशिष्ट उपयोग विद्युत शक्ति संचरण प्रणाली, यूपीएस और सौर स्ट्रीट लैंप हैं।

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चित्र 13: लिथियम टाइटानेट का स्पाइडर चार्ट।

लिथियम टाइटानेट में उत्कृष्ट सुरक्षा, कम तापमान प्रदर्शन और जीवन है। विशिष्ट ऊर्जा बढ़ाने और लागत कम करने के प्रयास किए जा रहे हैं।

सारांश तालिका

लिथियम टाइटेनियम: लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड या एनएमसी हो सकता है; Li4Ti 5O12 (टाइटनेट) एनोड

संक्षिप्तिकरण: LTO या Li-Titanate, 2008 के आसपास बेचना शुरू किया।

वोल्टेज 2.40 वी नाममात्र मूल्य; ठेठ ऑपरेटिंग रेंज 1.8-2.85V;

विशिष्ट ऊर्जा (क्षमता) 50-80Wh / किग्रा

चार्ज (सी दर) 1 सी ठेठ; अधिकतम 5 सी, 2.85V का चार्ज

निर्वहन (सी दर) 10 सी संभव, 30 सी 5 एस पल्स; एलसीओ / एलटीओ कट-ऑफ वोल्टेज 1.80 वी

चक्रीय जीवन 3,000-7,000

थर्मल भगोड़ा: सबसे सुरक्षित लिथियम आयन बैटरी

आवेदन: यूपीएस, इलेक्ट्रिक पावर असेंबली (मित्सुबिशी i-MiEV, होंडा फ्लाइट EV)

सोलर स्ट्रीट लैंप

नोट: लंबे जीवन, तेजी से चार्ज, विस्तृत तापमान रेंज, कम विशिष्ट ऊर्जा और उच्च कीमत। सबसे सुरक्षित लिथियम आयन बैटरी।