Trang chủ > Tin tức > Nội dung
Sự khác biệt giữa Pin Lithium kim loại và pin Lithium Ion là gì?
- Sep 05, 2018 -

Tóm tắt: Pin lithium kim loại và pin lithium-ion là tất cả pin lithium, vậy sự khác nhau giữa pin lithium kim loại và pin lithium-ion là gì? Sau đây sẽ cho bạn biết chi tiết sự khác biệt giữa hai.

Giới thiệu pin lithium-ion

Pin Lithium-ion: Đây là pin thứ cấp (pin sạc) dựa trên các ion lithium để di chuyển giữa các điện cực dương và âm để hoạt động. Trong quá trình nạp và xả, Li + intercalates và deintercalates giữa hai điện cực: khi sạc, Li + được khử từ điện cực dương, và chất điện phân được nhúng vào điện cực âm, và điện cực âm ở trạng thái giàu lithium;

(1) điện cực dương - vật liệu hoạt động nói chung là lithium manganate hoặc lithium cobalt oxide, lithium niken coban mangan oxit vật liệu, xe đạp điện thường được sử dụng niken coban coban manganate (thường được gọi là ternary) hoặc ternary + số lượng nhỏ lithium manganate, tinh khiết Lithium manganate và lithium sắt phosphate đang dần bị mờ đi do kích thước lớn, hiệu suất kém hoặc chi phí cao. Chất lỏng điện cực là một lá nhôm điện phân có độ dày từ 10 đến 20 μm.

(2) Máy tách - một màng polyme đặc biệt được hình thành với cấu trúc vi mô cho phép các ion lithium truyền tự do mà không cần các electron đi qua.

(3) Điện cực âm - Vật liệu hoạt động là than chì, hoặc cacbon của cấu trúc than chì, và bộ thu dòng điện dẫn điện sử dụng một lá đồng điện phân có độ dày 7-15 μm.

(4) Chất điện phân hữu cơ - một dung môi cacbonat trong đó lithium hexafluorophosphat được hòa tan, và một chất điện phân polime được sử dụng làm polyme.

trường hợp pin - chia thành vỏ thép (loại hình vuông là hiếm khi được sử dụng), vỏ nhôm, vỏ sắt mạ niken (được sử dụng trong pin hình trụ), màng nhựa nhôm (bao bì mềm), vv, cũng như nắp pin, mà còn pin tích cực Thiết bị đầu cuối tiêu cực.

1.png

Cách pin lithium-ion hoạt động

Pin Lithium-ion sử dụng vật liệu cacbon làm điện cực âm và một hợp chất chứa lithium làm điện cực dương. Không có kim loại lithium tồn tại, chỉ có các ion lithium. Đây là pin lithium ion. Một pin lithium ion là một thuật ngữ chung cho một pin trong đó một hợp chất xen kẽ ion lithium được sử dụng như một vật liệu điện cực dương. Quá trình sạc và xả pin lithium ion là một quá trình xen kẽ và khử ion lithium. Trong quá trình xen kẽ và khử ion của các ion lithium, nó đi kèm với sự nhúng và khử điện tử của các electron tương đương với các ion lithium (tùy ý, điện cực dương được biểu diễn bằng cách nhúng hoặc khử điện, và điện cực âm được biểu diễn bằng cách chèn hoặc khử). Trong quá trình nạp và xả, các ion lithium được xen kẽ / khử liên tục và được chèn / khử từ giữa các điện cực dương và âm, và được gọi là "pin ghế bập bênh".

Khi pin được sạc, các ion lithium được tạo ra trên điện cực dương của pin, và các ion lithium được tạo ra di chuyển tới điện cực âm thông qua chất điện phân. Cacbon là điện cực âm có cấu trúc phân lớp và có nhiều micropore. Các ion lithium tiếp cận điện cực âm được nhúng vào các vi của lớp cacbon, và các ion lithium càng được nhúng, khả năng sạc càng cao. Tương tự, khi pin được thải ra (ví dụ, quá trình chúng ta sử dụng pin), các ion lithium được nhúng trong lớp cacbon của điện cực âm đi ra và quay trở lại điện cực dương. Các ion lithium càng trở lại điện cực dương thì công suất xả càng cao.

Nói chung, dòng sạc của pin lithium được đặt giữa 0,2C và 1C. Dòng điện càng lớn, sạc càng nhanh và sức nóng của pin càng lớn. Hơn nữa, quá tải hiện tại sạc, công suất không đầy đủ, bởi vì các phản ứng điện hóa bên trong pin cần có thời gian. Cũng giống như đổ bia, nếu nó quá nhanh, nó sẽ tạo ra bong bóng, nhưng nó sẽ không đầy.

2.png

Ưu điểm pin Lithium-ion

1) Điện áp cao

Điện áp hoạt động của tế bào đơn cao 3,7-3,8V (3,2V đối với phosphate sắt lithium), gấp ba lần so với pin Ni-Cd và Ni-MH.

2) Lớn hơn năng lượng

Năng lượng cụ thể thực tế có thể đạt được là khoảng 555Wh / kg, nghĩa là vật liệu có thể đạt công suất 150 mAh / g trở lên (gấp 3 - 4 lần Ni-Cd, 2 - 3 lần Ni-MH) , gần với lý thuyết của nó. Giá trị khoảng 88%.

3) vòng đời dài

Nói chung, nó có thể đạt hơn 500 lần, hoặc thậm chí nhiều hơn 1000 lần, và phosphate sắt lithium có thể đạt hơn 2000 lần. Đối với các thiết bị xả dòng nhỏ, tuổi thọ của pin sẽ tăng gấp đôi khả năng cạnh tranh của thiết bị.

4) hiệu suất an toàn tốt

Không ô nhiễm, không có hiệu ứng nhớ. Là một pin lithium tiền thân Li-ion, lithium kim loại chịu trách nhiệm hình thành các nhánh, làm giảm ứng dụng của nó: Li-ion không chứa các yếu tố có hại cho môi trường như cadmium, chì và thủy ngân: một số quy trình (chẳng hạn như thiêu kết) những hạn chế của pin Ni-Cd là "hiệu ứng bộ nhớ", điều này làm hạn chế việc sử dụng pin, nhưng Li-ion không có vấn đề gì cả.

5) Nhỏ tự xả

Tốc độ tự xả của lưu trữ Li-ion được sạc đầy ở nhiệt độ phòng trong 1 tháng là khoảng 2%, thấp hơn nhiều so với 25-30% của Ni-Cd và 30-35% của Ni-MH.

6) sạc nhanh

Khả năng sạc 1C có thể đạt tới hơn 80% công suất danh định trong 30 phút, và pin ferrophosphorus có thể được sạc tới 90% dung lượng danh định trong 10 phút.

7) nhiệt độ làm việc

Nhiệt độ hoạt động là -25 đến 45 ° C. Với sự cải thiện của chất điện phân và điện cực dương, nó dự kiến sẽ được mở rộng đến -40 đến 70 ° C.

3.png

Nhược điểm của pin Lithium-ion

lão hóa

Không giống như các loại pin sạc khác, dung lượng của pin lithium-ion sẽ giảm dần, tùy thuộc vào số lượng sử dụng và nhiệt độ. Hiện tượng phân rã này có thể được biểu thị bằng khả năng giảm hoặc tăng sức đề kháng nội tại.

Tỷ lệ thu hồi

Khoảng 1% sản phẩm mới cần được tái chế vì nhiều lý do khác nhau.

Phụ tải không dung nạp

Khi được sạc quá mức, các ion lithium được nhúng quá cố định vĩnh viễn trong mạng tinh thể và không thể được giải phóng nữa, dẫn đến tuổi thọ pin ngắn.

Không khoan dung

Trong quá trình overdischarge, điện cực khử quá nhiều ion lithium, có thể làm cho mạng bị sụp đổ và rút ngắn tuổi thọ.

4.png

Pin lithium kim loại

Pin Lithium là một loại pin lưu trữ năng lượng sử dụng lithium kim loại làm điện cực. Năng lượng cụ thể của nó rất cao. Nó được chia thành pin dùng một lần và pin lithium có thể sạc lại trong giai đoạn đầu. Tuy nhiên, sau sự cố của pin lithium có thể sạc lại, nó hiếm khi được nhìn thấy trong thị trường dân sự. Pin lithium có thể sạc lại. Pin sạc Lithium-ion thực sự sử dụng sự khác biệt về nồng độ của các ion lithium để lưu trữ năng lượng và xả, và không có lithium kim loại trong pin.

Pin lithium kim loại có nguyên tắc tương tự như pin khô thông thường. Nó sử dụng kim loại lithium như một điện cực để tạo ra năng lượng điện thông qua sự ăn mòn hoặc quá trình oxy hóa lithium kim loại. Khi nó được sử dụng hết, nó sẽ bị loại bỏ và không thể bị tính phí.

Sự khác biệt giữa pin lithium kim loại và pin lithium ion

Sự khác biệt chính là pin lithium kim loại là pin dùng một lần và pin lithium ion là pin có thể sạc lại! Nguyên tắc của pin lithium kim loại cũng giống như pin khô thông thường. Nó sử dụng lithium kim loại làm điện cực để tạo ra năng lượng điện thông qua sự ăn mòn hoặc quá trình oxy hóa kim loại lithium. Khi nó được sử dụng hết, nó bị loại bỏ và không thể bị tính phí; pin lithium ion thường sử dụng lithium cobalt oxide làm điện cực dương. Carbon được sử dụng như một điện cực âm, và chất điện phân được lấp đầy ở giữa để tạo thành một đoạn không ion, và bộ tách được sử dụng để tách các điện cực dương và âm để ngăn ngừa đoản mạch. Khi sạc, các ion lithium di chuyển từ lithium cobaltate do điện trường, và đi qua các lỗ chân lông trong máy tách trong dung dịch thủy lực điện, và tiếp cận điện cực âm và phản ứng với cacbon để tạo thành cacbua lithium; Ngược lại, ion lithium trở lại điện cực dương. Đây là quá trình sạc và xả pin lithium ion.


Related Products