리튬 배터리 셀에 대한 기본 지식 소개

1, 리튬 배터리 셀의 조성

1. 양성 전극 재료 : 리튬 코발트 산화 코발트 (LICOO), 리튬 망간 산화물 (limn ₂ o ₄), 리튬 철 포스페이트 (LifePo ₄) 및 3 차 재료 (Linixcoymnzo ₂)와 같은 리튬 화합물이 일반적으로 사용됩니다. 다른 양의 전극 재료는 성능 특성이 다릅니다. 예를 들어, 리튬 코발트 산화물은 에너지 밀도가 높지만 안전성이 상대적으로 낮지 만 리튬 철 포스페이트는 높은 안전성과 수명이 길지만 에너지 밀도는 상대적으로 낮습니다.

2. 음성 전극 재료 : 일반적으로 흑연과 같은 탄소 물질로 만들어진 기능은 충전 중에 리튬 이온을 저장하고 배출하는 동안 리튬 이온을 방출하는 것입니다. 음성 전극 재료는 또한 중간 상 탄소 미소 구, 리튬 티타 네이트 등을 포함합니다.

3. 다이어프램 : 양성 및 음극을 분리하고, 단락을 방지하며, 리튬 이온이 통과하도록하는 다공성 중합체 필름. 다이어프램의 물질은 일반적으로 폴리올레핀 다공성 막입니다.

4. 전해질 : 주로 리튬 염 (예 : 리튬 헥사 플루오로 포스페이트 LIPF) 및 유기 용매로 구성되어 양성 및 음성 전극 사이의 리튬 이온을 전도시키는 유기 용매로 구성됩니다. 전해질은 액체 또는 겔 일 수 있습니다.

5. 쉘 : 배터리의 껍질은 강철, 알루미늄, 니켈 도금 철 또는 알루미늄 플라스틱 필름으로 만들 수 있습니다. 쉘에는 또한 배터리 용 캡이 포함되어 있으며, 이는 양극 및 음극 전극의 출구 역할을합니다.

 

2, 리튬 배터리 셀의 작동 원리

충전 동안, 리튬 이온이 양의 전극 재료로부터 방출되고, 분리기를 통해 전해질을 통과시키고, 음성 전극 재료에 매립한다; 배출 동안, 리튬 이온은 네거티브 전극 재료로부터 방출되고, 분리기를 통해 전해질을 통과시키고,이 공정에서 전류를 생성하여 양의 전극 재료로 돌아갑니다.

 

3, 리튬 배터리 셀의 분류

 

1. 외관으로 분류 : 정사각형 리튬 배터리, 원통형 리튬 배터리, 소프트 팩 리튬 배터리;

2. 아웃소싱 재료로 분류 : 알루미늄 쉘 리튬 배터리, 스틸 쉘 리튬 배터리 및 소프트 팩 배터리;

3. 양성 전극 재료로 분류 : 리튬 코발트 산화 코발트 (LICOO2), 리튬 망간 산화물 (LIMN2O4), 3 배 리튬 (Linixcoymnzo2), 리튬 철 포스페이트 (LifePO4);

4. 전해질 상태로 분류 : 리튬 이온 배터리 (LIB) 및 폴리머 배터리 (PLB);

5. 의도적으로 분류 : 일반 배터리 및 전원 배터리.

6. 성능 특성으로 분류 : 고용량 배터리, 고율 배터리, 고온 배터리, 저온 배터리 등

 

4, 리튬 배터리 셀의 특성

1. 고 에너지 밀도 : 리튬 배터리 셀은 더 많은 에너지를 저장할 수 있으므로 리튬 배터리가 동일한 부피 또는 무게로 다른 유형의 배터리보다 에너지 출력이 높아질 수 있습니다.

2. 긴 사이클 수명 : 다중 충전 및 방전주기 후에도 여전히 우수한 성능을 유지하며 일반적으로 수백 또는 수천 사이클에 도달 할 수 있습니다.

3. 낮은 자체 방전 속도 : 사용하지 않을 때는 자체 방전 속도가 느리고 오랫동안 전력을 유지할 수 있습니다.

4. 환경 보호 : 수은 및 카드뮴과 같은 중금속이 포함되어 있지 않으며 비교적 환경 친화적입니다.

 

5, 일반적인 용어에 대한 설명

1. 용량

특정 방전 조건에서 배터리에서 리튬에서 얻을 수있는 전기의 양을 나타냅니다. 배터리 용량의 공식은 Q=i * t이며 쿨롱으로 측정됩니다. 배터리의 용량 단위는 AH (Ampere Hour) 또는 MAH (Milliampere Hour)로 지정되며, 이는 완전히 충전 된 경우 1A의 전류로 1AH 배터리를 1 시간 동안 방전 할 수 있음을 의미합니다.

이전에는 Nokia의 이전 전화 배터리 (예 : BL -5 C)는 일반적으로 500mAh였습니다. 요즘 스마트 폰의 배터리는 800-1900 mah이고, 전기 자전거는 일반적으로 10-20 ah이고 전기 자동차는 일반적으로 20-200 ah입니다.

2. 충전 속도/배출 속도

이는 충전 및 배출에 사용 된 전류의 양을 나타냅니다. 일반적으로 배터리의 공칭 용량의 배수로 계산되며, 일반적으로 섭씨 몇도라고합니다. 용량이 15 0 0mah 인 배터리의 경우 1c는 1500mAh로 지정됩니다. 2C에서 배출되면 3000mA의 전류로 배출되고 0.1C로 충전 및 배출되면 150mA의 전류로 충전 및 배출됩니다.

3. 전압 (OCV : 개방 회로 전압)

배터리 전압은 일반적으로 리튬 배터리의 공칭 전압 (정격 전압이라고도 함)을 나타냅니다. 일반 리튬 배터리의 공칭 전압은 일반적으로 3.7V이며 전압 고원을 3.7V라고도합니다.

배터리의 용량이 20 ~ 80%인 경우 전압은 약 3.7V (3.6 ~ 3.9V)로 농축되며 용량이 너무 높거나 너무 낮 으면 전압이 크게 변합니다.

4. 에너지/파워

특정 표준으로 배전 할 때 배터리가 해제 될 수 있다는 에너지 (e)는 1kWh =1 kWh와 함께 WH (Watt Hours) 또는 KWH (킬로와트 시간)로 측정됩니다.

e=u*i*t, 배터리 전압에 배터리 용량을 곱하는 것과 같습니다.

전력 공식은 p=u*i=e/t입니다. 단위 시간당 해제 될 수있는 에너지의 양을 나타냅니다. 장치는 W (Watts) 또는 KW (Kilowatts)입니다. 용량이 1500mAh의 배터리는 일반적으로 5.55Wh의 에너지에 해당하는 공칭 전압이 3.7V입니다.

5. 저항

충전 및 배출이 이상적인 전원과 동일 할 수 없기 때문에 특정 내부 저항이 있습니다. 내부 저항은 에너지를 소비합니다. 물론 내부 저항이 작을수록 좋습니다.

배터리의 내부 저항 단위는 Milliohms (M Ω)입니다.

전형적인 배터리의 내부 저항은 저항성 및 편광 저항으로 구성되며 내부 저항의 크기는 재료, 제조 공정 및 배터리 구조에 의해 영향을받습니다.

6. 사이클 수명

한 번 배터리 충전 및 배출을주기라고하며주기 수명은 배터리 수명의 성능을 측정하는 중요한 지표입니다.

IEC 표준은 휴대폰 리튬 배터리가 {{{0}}}. 2C ~ 3.0V에서 배출되어 1C에서 4.2V로 충전되어야한다고 규정합니다. 500 사이클 후 배터리 용량은 초기 용량의 60% 이상을 유지해야합니다. 즉, 리튬 배터리의 사이클 수명은 500 배입니다.

국가 표준에 따르면, 300 회 사이클 수명 후에 용량은 초기 용량의 70%로 유지되어야합니다. 배터리 용량이 초기 용량의 60% 미만인 경우 일반적으로 폐기되는 것으로 간주됩니다.

7. 배출 심도 (DoD)

배터리가 정격 용량으로 방출하는 용량의 백분율로 정의됩니다.

리튬 배터리의 방전 깊이가 깊을수록 배터리 수명이 짧습니다.

8. 전압 차단

종료 전압은 충전 종료 전압 및 배출 종결 전압으로 나뉘어져있어 배터리가 계속 충전되거나 방전 할 수없는 전압이 의미합니다. 종결 전압에서 계속 충전 또는 배출은 배터리 수명에 중대한 영향을 미칩니다.

리튬 배터리의 충전 종료 전압은 일반적으로 4.2v이며, 방전 종단 전압은 3입니다. 0 v.

종결 전압을 넘어 리튬 배터리의 깊은 충전 또는 배출은 엄격하게 금지됩니다.

9. 자기 퇴원률

스토리지 중에 배터리 용량이 감소하는 속도는 시간당 용량 감소의 백분율로 표시됩니다.

일반적인 리튬 배터리의 자체 방전 속도는 한 달에 2% ~ 9%입니다.

10. Soc (요금 상태)

0에서 100%까지의 방전 할 수있는 총 전력량에 대한 나머지 배터리 전원의 백분율을 나타냅니다. 나머지 배터리 레벨을 반영하십시오.

 

6, 배터리의 이름 지정 컨벤션

제조업체마다 명명 규칙이 다르지만 범용 배터리는 모두 통일 표준을 따르며 배터리 크기는 이름으로 결정될 수 있습니다.

IEC 61960에 따르면 원통형 및 사각형 배터리에 대한 규칙은 다음과 같습니다.

1. 원통형 배터리

3 글자 뒤 5 숫자.

3 글자, 첫 번째 문자는 음의 전극 재료를 나타내고, I는 내장 리튬 이온의 존재를 나타내며, L은 리튬 금속 또는 리튬 합금 전극을 나타냅니다. 두 번째 문자는 양의 전극 재료를 나타내고, C는 코발트를 나타내고, n은 니켈을 나타내고, m은 망간을 나타내고, v는 바나듐을 나타냅니다. 세 번째 문자 R은 원통형 모양을 나타냅니다.

5 자리, 처음 2 자리 숫자는 직경을 나타내고 마지막 3 자리는 모두 밀리미터로 높이를 나타냅니다.

2. 정사각형 배터리

3 편에 이어 6 개의 숫자.

3 글자, 첫 번째 문자는 음의 전극 재료를 나타내고, I는 내장 리튬 이온의 존재를 나타내며, L은 리튬 금속 또는 리튬 합금 전극을 나타냅니다. 두 번째 문자는 양의 전극 재료를 나타내고, C는 코발트를 나타내고, n은 니켈을 나타내고, m은 망간을 나타내고, v는 바나듐을 나타냅니다. 세 번째 문자 P는 정사각형을 나타냅니다.

6 자리, 처음 2 자리 숫자는 두께를 나타내고, 중간 2 자리는 너비를 나타내고, 마지막 2 자리는 높이 (길이)를 모두 밀리미터로 나타냅니다.

예를 들어, ICR 18650은 직경이 18mm이고 높이가 65mm 인 범용 원통형 배터리입니다. ICP 053353은 두께가 5mm, 너비는 33mm, 높이 (길이)가 53mm 인 사각형 배터리입니다.