Was sind Hochstrombatterien?

1. was sind Hochstrombatterien?

Hochwertige Batterien beziehen sich im Allgemeinen auf Lithiumbatterien. Lithium-Ionen-Batterien sind eine Art von wiederaufladbaren Batterien mit hoher Kapazität, die auf der Bewegung von Lithium-Ionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode beruhen, um zu funktionieren. Während des Lade- und Entladevorgangs pendeln Li+-Ionen zwischen den beiden Elektroden hin und her: Beim Laden de-interkalieren Li+-Ionen von der positiven Elektrode und interkalieren über den Elektrolyten in die negative Elektrode, wodurch diese in einen lithiumreichen Zustand versetzt wird; beim Entladen geschieht das Gegenteil. Batterien verwenden in der Regel lithiumhaltige Materialien als Elektroden und sind der Inbegriff moderner Hochleistungsbatterien.

2. die Einführung in Hochstrombatterien

Lithiumbatterien werden in Hochleistungsbatterien und Lithium-Ionen-Batterien unterteilt. Derzeit sind Lithium-Ionen-Batterien das, was man gemeinhin als Hochleistungsbatterien in Handys und Laptops bezeichnet. Echte Hochleistungsbatterien werden wegen ihres hohen Risikos nur selten in elektronischen Produkten des täglichen Lebens verwendet.

3. die Effizienz des Hochgeschwindigkeits-Batteriebetriebs

Lithium-Ionen-Batterien haben eine hohe Energiedichte und eine gleichmäßige Ausgangsspannung. Sie weisen eine geringe Selbstentladung auf, wobei gute Batterien weniger als 2% ihrer Ladung pro Monat verlieren (rückgewinnbar). Sie weisen keinen Memory-Effekt auf. Sie funktionieren in einem breiten Temperaturbereich von -20°C bis 60°C. Lithium-Ionen-Batterien haben eine hervorragende Zyklusleistung, können schnell geladen und entladen werden, erreichen eine Ladeeffizienz von bis zu 100% und liefern eine hohe Ausgangsleistung. Außerdem haben sie eine lange Lebensdauer. Sie sind umweltfreundlich, da sie keine giftigen Substanzen enthalten, und werden als grüne Batterien bezeichnet.

4. das Aufladen von Hochstrombatterien

Das Aufladen ist ein wichtiger Schritt bei der wiederholten Verwendung von Batterien. Der Ladevorgang von Lithium-Ionen-Batterien ist in zwei Phasen unterteilt: die Konstantstrom-Schnellladephase und die Konstantspannungs-Stromabnahmephase. In der Konstantstrom-Schnellladephase steigt die Batteriespannung allmählich auf die Skalenspannung der Batterie an und geht dann unter der Kontrolle des Chips in die Konstantspannungsphase über, in der die Spannung nicht mehr ansteigt, um eine Überladung zu verhindern. In der Zwischenzeit sinkt der Strom allmählich mit der Zunahme der Batteriekapazität, bis er den eingestellten Wert erreicht und den Ladevorgang abschließt. Die Batteriekapazität kann durch Abtasten der Entladekurve mit Hilfe eines Batterieüberwachungs-Chips berechnet werden. Nach mehrfachem Gebrauch kann sich die Entladekurve von Lithium-Ionen-Batterien ändern. Obwohl Lithium-Ionen-Batterien keinen Memory-Effekt aufweisen, können unsachgemäße Lade- und Entladevorgänge die Batterieleistung erheblich beeinträchtigen.

5) Überlegungen zu Hochstrombatterien

Die Überladung und Überentladung von Lithium-Ionen-Batterien kann zu dauerhaften Schäden an den positiven und negativen Elektroden führen. Eine übermäßige Entladung führt zu einem Zusammenbruch der Kohlenstoffschichtstruktur der negativen Elektrode, was dazu führt, dass Lithiumionen während des Ladevorgangs nicht interkalieren können; eine übermäßige Aufladung führt dazu, dass zu viele Lithiumionen in die Kohlenstoffstruktur der negativen Elektrode eingebettet werden, was dazu führt, dass einige Lithiumionen nicht freigesetzt werden können. Die Ladekapazität ist das Produkt aus dem Ladestrom und der Ladezeit. Bei einer bestimmten Ladesteuerspannung ist die Ladekapazität umso geringer, je größer der Ladestrom (je schneller die Ladegeschwindigkeit) ist. Zu schnelles Laden und eine unsachgemäße Steuerung der Abschlussspannung können ebenfalls zu einer unzureichenden Batteriekapazität führen. Dies geschieht, wenn einige aktive Elektrodenmaterialien nicht ausreichend reagieren, bevor der Ladevorgang abgebrochen wird, und dieses Phänomen der unzureichenden Ladung verschlimmert sich mit zunehmender Anzahl der Zyklen.

6. das Entladen von Hochstrombatterien

Bei der ersten Ladung und Entladung können die Elektroden, wenn es die Zeit erlaubt (im Allgemeinen reichen 3-4 Stunden), so weit wie möglich in den höchsten Oxidationszustand gebracht werden (Vollladung), und bei der Entladung (oder Nutzung) werden sie bis zur angegebenen Spannung oder bis zur automatischen Abschaltung entladen. Dadurch kann die Kapazität der Batterie für den Gebrauch aktiviert werden. Bei der normalen Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien sind solche Vorgänge jedoch nicht erforderlich. Das Aufladen kann jederzeit nach Bedarf erfolgen, und es ist nicht notwendig, den Akku vollständig aufzuladen oder zu entladen. Solche Vorgänge wie die erste Ladung und Entladung sollten nur einmal alle 3-4 Monate durchgeführt werden.

7. die Batterietechnologie für Hochstrombatterien

Bei Elektro- und Hybridfahrzeugen liegt die Kerntechnologie in der Batterie. Im Vergleich zu anderen Batterietypen haben Lithium-Ionen-Stromversorgungsbatterien zwar den Nachteil eines hohen Preises und einer schlechten Sicherheitsleistung, dafür aber wichtige Vorteile wie eine hohe spezifische Energie und eine lange Zykluslebensdauer, was ihnen breitere Entwicklungsperspektiven eröffnet. Auch die technologische Entwicklung von Lithium-Ionen-Leistungsbatterien schreitet rasch voran, mit Verbesserungen bei Kapazität und Struktur. Experten auf diesem Gebiet haben erklärt, dass unabhängig von dem von den Batterieherstellern gewählten technologischen Weg eine hohe Sicherheit, ein breiter Temperaturbereich, eine starke Lade- und Entladefunktion und eine gute Entladeleistung gewährleistet sein sollten.

Die Größe der Batteriekapazität hängt von der Technologie und den Kosten ab. Lithium-Ionen-Batterien können je nach Volumen in kleine Batterien und große Batterien unterteilt werden. Kleine Batterien werden in der Regel in 3C-Elektronikprodukten verwendet, und die entsprechenden Technologien und Industrien sind sehr ausgereift, wobei die Gesamtgewinne zurückgehen. Derzeit sind mehr als 85% der Lithium-Ionen-Batterieprodukte kleine Batterien.

Bei den Großbatterien, die auch als Leistungsbatterien bezeichnet werden, gibt es ebenfalls zwei Arten: kleine Leistungsbatterien und große Leistungsbatterien. Erstere werden hauptsächlich in Elektrowerkzeugen, Elektrofahrrädern usw. verwendet, während letztere in Elektrofahrzeugen und Energiespeichern zum Einsatz kommen. Gegenwärtig durchlaufen reine Elektrofahrzeuge (EVs), Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs) und Hybridelektrofahrzeuge (HEVs) eine rasante Entwicklung und werden von der Industrie stark beachtet. Als Kernstück der zukünftigen Automobilindustrie hat die Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterieindustrie eine beispiellose Aufmerksamkeit erhalten und wurde von den großen Ländern auf eine strategische Ebene gehoben. Yang Rukun, Präsident von Shenzhen Jiyang Automation Technology Co., Ltd. sagte, dass kleine Batterien in Bezug auf die Produktrentabilität oder den Entwicklungsumfang nicht mit großen Batterien verglichen werden können. Obwohl der Umfang der Lithium-Ionen-Batterieindustrie noch klein ist, hat die Massenproduktion von Elektrofahrzeugen der Lithium-Ionen-Batterieindustrie wichtige Entwicklungsmöglichkeiten eröffnet. Nach Berechnungen maßgeblicher Brancheninstitutionen wird der Markt für Lithium-Ionen-Batterien in den nächsten Jahren den Weltmarkt für Lithium-Ionen-Batterien für Mobiltelefone übersteigen, was eine neue Investitionsrunde in entsprechende Produktionsanlagen und Fabriken auslösen wird. Gleichzeitig wird der Eintritt großer Hersteller in die Lithium-Ionen-Batterieindustrie den technologischen Wettbewerb in den entsprechenden Bereichen verschärfen.

Gegenwärtig ist die Frage, ob eine einzelne Großbatterietechnologie oder eine parallele Batterielösung mit kleiner Kapazität gewählt werden soll, in der Branche umstritten. Die Entscheidung für eine bestimmte Technologie hängt jedoch von den Ergebnissen des Batteriepakets ab und davon, ob es in Bezug auf Volumen, Gewicht, Produktqualität, Leistung, Preis und Installationskomfort wettbewerbsfähig ist.

8. beschichtete Kohlenstoff-Aluminium-Folie für Hochstrombatterien

(1) Beschreibung des Materials

Beschichtete Kohlenstoff-Aluminium-Folie wird durch Auftragen eines Verbundschlamms, der hauptsächlich aus leitfähigem Kohlenstoff und hochreiner elektronischer Aluminiumfolie besteht, in einem Transferbeschichtungsverfahren hergestellt.

(2) Anwendungsbereich

Leistungsstarke Lithiumbatterien mit feinteiligen aktiven Materialien
Positive Elektroden bestehen aus Lithiumeisenphosphat
Positive Elektroden aus feinen Partikeln von ternärem/Lithiummanganoxid
Verwendung als Alternative zu geätzter Aluminiumfolie in Superkondensatoren und primären Lithiumbatterien (Lithium, Lithium-Mangan, Lithium-Eisen, Knopfbatterien usw.)

(3) Auswirkungen auf die Batterie-/Kondensatorleistung:

Unterdrückt die Polarisierung des Akkus, reduziert die Wärmeentwicklung und verbessert die Tarifleistung;
Senkt den Innenwiderstand der Batterie und verringert den Anstieg des dynamischen Widerstands während des Zyklus erheblich;
Verbessert die Konsistenz und erhöht die Lebensdauer der Batterie;
Verbessert die Haftung zwischen aktiven Materialien und Stromabnehmern und senkt die Herstellungskosten von Elektroden;
Schützt die Stromabnehmer vor Korrosion durch den Elektrolyten;
Verbessert die Hoch- und Tieftemperaturleistung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien und verbessert die Verarbeitungsleistung von Lithium-Eisenphosphat- und Lithium-Titanoxid-Materialien.

(4) Empfohlene Parameter:

Das entsprechende beschichtete aktive Material D50 sollte vorzugsweise 4-5 μm nicht überschreiten, die verdichtete Dichte sollte 2,25 g/cm³ nicht überschreiten, und die spezifische Oberfläche sollte im Bereich von 13-18 m²/g liegen.

(5) Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung:

a. Anforderungen an die Lagerung: In einer Umgebung mit einer Temperatur von 25±5°C und einer Luftfeuchtigkeit von nicht mehr als 50% lagern. Vermeiden Sie während des Transports den Kontakt mit Luft und Wasserdampf, der die Aluminiumfolie angreifen könnte.
b. Dieses Produkt ist in zwei Versionen, A und B, erhältlich, die jeweils ihre besonderen Merkmale aufweisen: Die Version A hat ein schwarzes Aussehen mit einer typischen Schichtdicke von 4-8 μm auf beiden Seiten und weist eine bessere Leitfähigkeit auf. Die Version B hat ein hellgraues Aussehen, mit einer typischen Schichtdicke von 2-3 μm auf beiden Seiten. Der Beschichtungsbereich kann mit weniger Schichten verschweißt werden, und die Beschichtungsmaschine kann Überbrückungsspalten erkennen.
c. Die B-Version (grau) beschichtete Carbon-Aluminium-Folie kann direkt im Beschichtungsbereich mit Ultraschall verschweißt werden, geeignet nur für das Wickeln von Batterie-Schweißfahnen (bis zu 2-3 Lagen von Fahnen). Es können jedoch Anpassungen bei der Ultraschallleistung und -zeit erforderlich sein.
d. Die Wärmeleitfähigkeit der Kohlenstoffschicht ist etwas schlechter als die der Aluminiumfolie, so dass während der Beschichtung Anpassungen der Bandgeschwindigkeit und der Backtemperatur erforderlich sind.
e. Dieses Produkt verbessert die Gesamtleistung von Lithiumbatterien und -kondensatoren erheblich. Es sollte jedoch nicht als primärer Faktor für die Veränderung bestimmter Aspekte der Batterieleistung angesehen werden, wie z. B. Energiedichte, Hoch- und Tieftemperaturleistung, Hochspannung usw.