Le terme «batterie lithium-ion» comprend une grande variété de chimies d'électrodes et d'électrolytes, et ces types de batteries prolifèrent , nous avons décidé qu'il était temps de leur fournir une base de base.
L'un des faits les plus importants est que le lithium réagit vigoureusement avec l'eau ou la vapeur d'eau. Par conséquent, les batteries lithium-ion doivent être scellées pour exclure l'atmosphère et l'électrolyte utilisé ne peut pas contenir d'eau.
Alors que la plupart des batteries Li-ion utilisent des anodes en graphite, leurs types et applications sont nombreux:
Lithium cobalt oxyde: atteint une densité d'énergie élevée mais le courant est quelque peu limité par la résistance de l'électrode et la production de chaleur qu'il produit
oxyde de lithium manganèse: bon pour les outils électriques nécessitant un courant élevé. Densité énergétique inférieure à celle de l'oxyde de cobalt
Phosphate de fer au lithium: densité énergétique plus faible mais longue durée de vie, sécurité thermique intrinsèque
Lithium-nickel-manganèse-oxyde de cobalt: > Oxyde de lithium-cobalt-aluminium-aluminium:
capable de tolérer de nombreux cycles de charge-décharge; peut être utile pour le stockage sur réseau électrique (stockage de l'énergie solaire le jour pour la décharge la nuit). Dans tous les cas, le processus de charge stocke les ions lithium dans l'électrode négative, ou anode. La décharge déplace les ions lithium de l'anode à la cathode.
Pensez à la structure des électrodes comme au problème habituel des sièges d'avion: Pour raccourcir le temps de chargement / déchargement dans les aéroports, plus d'allées sont essentielles. être rempli par des passagers plus payants
Les cathodes sont faites avec des structures qui fournissent une grande surface (l'oxyde de Li-cobalt est une structure en couches, mais l'oxyde de lithium et de manganèse est un spinelle triangulé). Ainsi, en général, avoir une capacité de stockage d'énergie maximale rend plus difficile la réalisation d'une charge / décharge rapide. La résistance des électrodes - principalement l'anode - génère de la chaleur.
Il était naturel que les utilisateurs recherchant une performance maximale (fabricants d'ordinateurs portables et de téléphones mobiles, Boeing et autres pour l'aviation) soient attirés par l'oxyde de lithium et de cobalt. Un ordinateur portable, un appareil portatif et d'autres incendies ont été déclenchés, dont un dans un avion d'affaires Cessna CJ4, ce qui a obligé la FAA à remplacer la batterie principale Li-ion de ce modèle par des batteries plomb-acide ou nickel-hydrure métallique. Boeing a été autorisé à mettre de l'oxyde de Li-cobalt à bord de son nouveau 787 Dreamliner parce que quatre niveaux de sécurité ont été fournis. Comme nous le savons maintenant, même cela n'empêchait pas la surchauffe.
Le feu se produit lorsqu'une batterie entre en «emballement thermique», développe un courant interne et devient suffisamment chaude pour vaporiser son électrolyte, générant une pression interne qui éclate le confinement de la batterie. La combinaison de l'électrolyte - un solvant organique tel que le carbonate d'éthylène - haute température et de l'oxygène atmosphérique génère un feu intense. Le lithium plus la vapeur d'eau atmosphérique réagit à l'hydroxyde de lithium et à l'hydrogène. Big bangs!
La réponse de l'industrie a pris plusieurs formes: passer à des chimies intrinsèquement plus sûres comme le phosphate de fer et de fer; pour protéger les batteries hautes performances avec des commandes de charge / décharge et des circuits de détection de température; pour ajouter des substances ignifuges à l'électrolyte de la batterie.
Dans le cas de la batterie de moto Shorai, elle utilise la chimie de sécurité de la cathode de phosphate de fer et de lithium. Même si ce choix de cathode réduit le stockage d'énergie par rapport à la chimie de l'oxyde de Li-cobalt, il conserve beaucoup plus d'énergie que le plomb-acide traditionnel.
On peut lire chaque semaine les développements révolutionnaires de la technologie des batteries Li-ion , la plupart d'entre eux prenant la forme de moyens de créer des électrodes avec une surface extrêmement grande et une structure ouverte permettant un mouvement rapide des ions. Aucune grande entreprise ne peut se permettre de miser sur la ferme pour de nouveaux développements qui n'ont pas été complètement explorés, il peut donc s'écouler des années avant que ces améliorations ne parviennent sur le marché.
relateddel
Tags:
Caractéristiques
- batteries de moto
- technologie de moto
