Auto >> Công nghệ tự động >  >> Xe điện
  1. Sữa chữa ô tô
  2. Bảo dưỡng ô tô
  3. Động cơ
  4. Xe điện
  5. Lái tự động
  6. Bức ảnh ô tô

Pin Li-Ion hoạt động như thế nào? - Ưu và nhược điểm

Pin Li-ion là một loại pin có thể sạc lại quan trọng trong các hệ thống di động. Pin Li-Ion là một trong những loại pin được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp ô tô. Pin Li-ion hoạt động như thế nào?

Bạn có thể tìm thấy những viên pin đó trong điện thoại di động , Máy nghe nhạc MP3 , máy tính xách tay các thiết bị điện tử khác .

Pin Lithium-ion cho ô tô :Các tế bào Lithium-ion xếp chồng lên nhau để tạo thành pin điện áp cao trong xe điện ngày nay.

Tế bào và pin là gì?

Pin và Di động là gì ?

A ô là một đơn vị điện hóa cơ bản có chứa bộ phân tách các điện cực (cực dương và cực âm) và các chất điện phân.

Tế bào đơn không có khả năng cung cấp một lượng lớn năng lượng điện cho các thiết bị. Vì vậy, chúng được kết nối để tạo thành một bộ pin.

A pin hoặc bộ pin là một tập hợp các tế bào hoặc cụm tế bào, có vỏ, kết nối điện và có thể là thiết bị điện tử để điều khiển và bảo vệ

Các tế bào lithium-ion được kết nối với nhau để tạo thành bộ pin 12V, 36V và thậm chí cao hơn (400V).

Các thành phần của ô

Các thành phần chính của ô là

  • Cực dương - Điện cực âm
  • Cathode - Điện cực dương
  • Chất điện giải
  • Dấu phân tách hữu cơ

Các thành phần của pin Li-Ion

  • Cực dương :Than chì xen kẽ Lithium (LiC 6 )
  • Cathode :Lithium xen kẽ LiCoO 2 (Li x CoO2)

Sự xen phủ là sự đưa các phân tử vào vật liệu có cấu trúc phân lớp một cách thuận nghịch. Nó tiếp tục mở rộng khoảng cách Van Der Waals và dẫn đến mối liên kết trong một tuần.

  • Chất điện giải :Hỗn hợp LiPF 6 và Alkyl cacbonat (hỗn hợp của Etylen cacbonat và Dimetyl cacbonat - còn được gọi là EC-DMC)
  • Dấu phân tách hữu cơ :Một màng vi xốp polyme bán thấm cho phép một số phân tử hoặc ion nhất định đi qua nó bằng cách khuếch tán.

Pin Li-ion hoạt động như thế nào?

Điều gì xảy ra với pin lithium-ion khi nó sạc và phóng điện? Đây là giản đồ của pin Li-ion.

Pin Li-ion Xả - Quá trình tự phát

Các phản ứng hóa học xảy ra ở cực dương và cực âm như sau.

  • Cực dương (điện cực âm):LiC 6 -> C 6 + Li + + e -
  • Cathode (Điện cực dương):CoO 2 + Li + + e - -> LiCoO 2

Li + các ion vượt qua màng bán thấm và các điện tử đi từ cực dương sang cực âm thông qua tải trọng bên ngoài được kết nối. Thông thường, hướng của dòng điện ngược với hướng của các electron. Vì vậy, dòng điện chạy từ cực âm sang cực dương.

Sạc pin Li-ion - Quá trình không tự phát

Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình phóng điện là

  • Cực dương :C 6 + Li + + e - -> LiC 6
  • Cathode :LiCoO 2 -> CoO 2 + Li + + e -

Khi chúng tôi kết nối thiết bị sạc với pin (Cực dương đến -ve và Cực âm với cực + ve), pin sẽ bắt đầu sạc. Điện áp của thiết bị cung cấp điện bên ngoài phải cao hơn điện áp của tế bào để nó được sạc.

Phản ứng tổng thể

Phản ứng tổng thể xảy ra trong pin Lithium ion như sau. Đó là một phản ứng thuận nghịch.

  • LiC 6 + CoO 2 <-> C 6 + LiCoO 2

Từ trái sang phải xảy ra trong quá trình xả và từ phải sang trái xảy ra trong quá trình sạc pin Li-ion.

Ưu điểm của Pin Li-ion

Sau đây là những ưu điểm chính của pin lithium-ion.

# 1 Năng lượng riêng cao (Wh / kg) và mật độ năng lượng (Wh / L)

Kích thước của pin Li-ion sẽ nhỏ hơn so với các công nghệ pin khác để lưu trữ cùng một lượng năng lượng.

  • Mật độ năng lượng =250-650 Wh / L
  • Năng lượng riêng =100 - 250 Wh / kg

Vì vậy, pin Li-ion nhẹ hơn nhỏ hơn .

# 2 Điện áp danh định cao hơn

Điện áp danh định của pin Li-Ion cao hơn so với pin Chì-axit, NiMh và NiCd. Nó là khoảng 3,6 đến 3,85 V

# 3 Ít tự xả hơn

Pin Li-ion sẽ không tự xả nhiều. Một bộ pin lithium-ion chỉ mất khoảng 5% lượng sạc mỗi tháng, so với mức hao hụt 20% mỗi tháng đối với pin NiMH.

# 4 Không có hiệu ứng bộ nhớ

Chúng không có hiệu ứng bộ nhớ, có nghĩa là bạn không cần phải xả hết pin trước khi sạc lại, như với một số loại pin hóa học khác. Pin Ni-Cd có hiệu ứng bộ nhớ dẫn đến sự cố khi sạc và xả.

# 5 Tuổi thọ cao

Pin Lithium-ion có thể xử lý vài nghìn chu kỳ sạc / xả. Các công nghệ pin khác không tồn tại lâu như vậy.

Nhược điểm của pin Li-ion

Cần hết sức cẩn thận đối với bộ pin lithium ion. Hãy liệt kê một vài nhược điểm của pin Li-ion.

# 1 Nhạy cảm với nhiệt độ

Chúng cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ cao. Nhiệt làm cho các bộ pin lithium-ion xuống cấp nhanh hơn nhiều so với bình thường.

Do độ nhạy nhiệt độ cao của pin Li-ion, nên việc quản lý nhiệt rất quan trọng đối với xe điện sử dụng pin Li-ion.

Nhấp để đăng Tweet

# 2 BMS là cần thiết

Phải sử dụng hệ thống quản lý pin để quản lý pin Li-ion. Nó làm cho chúng thậm chí còn đắt hơn.

  • Hệ thống Quản lý Pin:Hướng dẫn Cơ bản

# 3 Cơ hội thoát nhiệt

Có một chút cơ hội thoát nhiệt trong pin Li-ion. Một mạch ngắn của tế bào tạo ra nhiều nhiệt hơn và các tế bào lân cận bị hư hỏng.

Sự cố cháy xe do nhiệt là sự cố cháy xe điện phổ biến nhất. Đôi khi nó diễn ra rất chậm.

Bạn có thể đọc: Xe điện có an toàn khi gặp tai nạn không?

Kết luận

Pin Lithium-ion hiện đã phổ biến trong nhiều hệ thống điện tử. Chúng nhẹ và pin nhỏ hơn so với các công nghệ pin khác.

Chúng ta đã thảo luận về hóa học, cách thức hoạt động của pin li-ion và những ưu điểm và nhược điểm của pin Li-ion.


Hộp số CVT là gì? Cách hoạt động - Ưu và nhược điểm

Ưu và nhược điểm của việc giảm tạm ngừng

Cách hoạt động của pin, cách chúng mờ dần và tại sao lại có nhiều tiếng vang trong ngày pin Tesla (Video)

Xe điện

Ưu và nhược điểm của Ô tô không người lái