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Types de batteries au lithium : chimie des cellules au lithium

337 Publié par BSLBATT octobre 14,2021

Les avantages des batteries au lithium ont évolué et se sont améliorés depuis leur première apparition sur le marché dans les années 1990. Aujourd'hui, ils sont essentiels comme source d'énergie pour tous ces produits quotidiens et vitaux dans notre travail et notre vie professionnelle. Les batteries au lithium sont également utilisées par l'industrie automobile. Ce blog approfondira les cellules au lithium et leurs configurations, ce qu'elles signifient dans les applications pratiques et comment la construction d'une batterie au lithium l'aligne mieux pour fonctionner pour des applications spécifiques.

BSLBATT est un professionnel fabricant de batteries lithium-ion, y compris le service R&D et OEM sur 18 ans, nos produits sont qualifiés avec la norme ISO/CE/UL/UN38.3/ROHS/IEC. La société a pour mission de développer et de produire des séries avancées "BSLBATT" (Best Solution Lithium Battery). Produits au lithium BSLBATT alimenter une gamme d'applications, y compris, Solutions à énergie solaire, micro-réseau, stockage d'énergie domestique, voiturette de golf, marine, camping-car, batterie industrielle, etc. L'entreprise propose une gamme complète de services et de produits de haute qualité qui continuent d'ouvrir la voie à un avenir plus vert et plus efficace pour le stockage d'énergie. Différents types de batteries lithium-ion pour votre sélection !

Types de batteries au lithium

Bien que « batterie lithium-ion » soit généralement utilisé comme un terme général et global, il existe en fait au moins une douzaine de chimies différentes à base de lithium qui composent ces batteries rechargeables.

Certains des types les plus courants de batteries au lithium comprennent :

√ Phosphate de fer et de lithium (LFP)

√ Oxyde de lithium nickel manganèse cobalt (NMC)

Oxyde de lithium cobalt (LCO)

Oxyde de lithium manganèse (LMO)

Oxyde d'aluminium lithium nickel cobalt (NCA)

Titanate de lithium (LTO)

Cependant, les batteries BSLBATT sont basées sur des cellules LFP, le choix optimal pour les solutions à énergie solaire, les micro-réseaux, le stockage d'énergie domestique, les voiturettes de golf, les applications marines, les véhicules récréatifs et les applications industrielles.

Ci-dessous, nous explorerons ces chimies et comment elles jouent un rôle dans la fabrication des batteries lithium-ion l'un des choix d'alimentation les plus populaires pour les solutions à énergie solaire, les micro-réseaux, le stockage d'énergie domestique, les voiturettes de golf, les marines, les véhicules récréatifs et l'industrie.

Les piles au lithium sont nommées d'après la composition chimique de leur matériau de cathode

Les cellules sont constituées de plusieurs éléments, dont la cathode, l'anode, l'électrolyte et la membrane. (Pour en savoir plus, voir la cellule Lithium Page de la technologie de ce site Web.) Le plus grand impact sur les spécifications des batteries disponibles dans le commerce d'aujourd'hui est causé par la chimie de leurs matériaux de cathode. C'est pourquoi les cellules de batterie sont nommées d'après la composition chimique des matériaux utilisés dans la cathode d'une cellule au lithium.

Il existe plusieurs matériaux de cathode parmi lesquels choisir dans le Technologie Li-ion espacer. Le composant actif le plus connu de la cathode est le cobalt, largement utilisé dans les batteries pour l'électronique et les véhicules électriques. Aujourd'hui, les fabricants de batteries utilisant du cobalt sont confrontés à de graves problèmes de durabilité de la chaîne d'approvisionnement (comme les pratiques minières contraires à l'éthique, y compris le travail des enfants). Le cobalt est fréquemment remplacé par du fer (LFP), du nickel, du manganèse et de l'aluminium.

Le phosphate de fer et de lithium est plus compact et plus dense en énergie, ce qui en fait un excellent choix pour une utilisation dans les solutions à énergie solaire, les micro-réseaux, le stockage d'énergie domestique, les voiturettes de golf, la marine, les véhicules de plaisance et les applications industrielles.

Types de batteries au lithium

Types de piles au lithium

En plus des types de forme de pile au lithium, vous devrez également décider si vous avez besoin d'une pile au lithium ou d'une pile au lithium. Une cellule d'alimentation est, vous l'aurez deviné, conçue pour fournir une puissance élevée. De même, une cellule énergétique est conçue pour fournir une énergie élevée. Mais qu'est-ce que cela signifie exactement et en quoi les cellules de puissance au lithium et les cellules énergétiques sont-elles différentes ?

Principales caractéristiques des types de chimie des piles au lithium

Les cellules de batterie sont principalement définies par les éléments suivants :

● Énergie spécifique (combien d'énergie contient un système par rapport à sa masse ; généralement exprimée en wattheures par kilogramme, Wh/kg );

● Puissance spécifique (la quantité de puissance dans une masse donnée ; généralement exprimée en watts par kilogramme, W/kg) ;

● Coût (influencé par la rareté et le coût des matières premières, et par la complexité technologique) ;

● Sécurité (facteurs de risque, comme le seuil de température pour l'emballement thermique) ;

● Durée de vie (le nombre de cycles conduisant à une diminution critique de la capacité, généralement 80 % dans les applications de manutention) ;

● Performances (capacité, tension et résistance).

Pour plus d'informations, veuillez cliquer sur le lien ci-dessous: Phosphate de fer lithium (LiFePO4)

Quelle est la différence entre une cellule de puissance et une cellule d'énergie?

Tout d'abord, nous devons noter que tous les types de cellules effectuent un cycle - cela varie simplement en fonction de la profondeur et de la rapidité (voir les cotes de la batterie C). Les cellules de puissance sont conçues pour fournir des charges de courant élevées sur une courte période de temps à des intervalles intermittents, ce qui les rend idéales pour une utilisation dans des applications à débit élevé et de démarrage ou des outils électriques qui génèrent des charges/couples élevés. Les cellules d'énergie sont conçues pour fournir un courant continu et soutenu sur une longue période, ce qui les rend idéales pour une utilisation dans des applications cycliques motrices comme les scooters, les vélos électriques, etc. Toutes les cellules au lithium sont bonnes pour les applications cycliques - même les cellules de puissance - mais comme mentionné ci-dessus, la durée du cycle varie. Par exemple, dans un outil électrique, l'utilisateur s'attend à ce que l'outil fonctionne pendant environ une heure au total avant de se charger, mais un utilisateur de scooter ne serait pas content si son scooter mourrait après une heure d'utilisation.

Types de batteries au lithium

Comment configurer une batterie au lithium?

Lors de la construction d'une batterie au lithium, une fois que vous avez sélectionné le type de cellule que vous utiliserez, vous devrez décider des ampères-heures et de la tension nécessaires à votre application. Lors de la construction d'un pack, vous devrez décider de l'ampérage requis pour votre application.

Par exemple, si vous utilisez une cellule prismatique de 25 ampères-heure (AH) 3.2 V pour construire un Batterie 125 AH 12.8 V, vous aurez besoin d'une batterie intégrée dans une configuration 4S5P. Cela signifie que les cellules doivent être disposées en 4 packs maîtres de 5 en parallèle (5P), et les 4 packs maîtres sont placés en série (4S) pour un total de 20 cellules. La connexion parallèle consiste à augmenter les ampères-heures et la connexion en série consiste à augmenter la tension. Apprenez à connecter des batteries en série ou en parallèle

La raison des différents facteurs de forme dans les piles au lithium est double. L'une des raisons est que vous avez besoin de différentes tailles, formes et niveaux de flexibilité en fonction de la batterie que vous construisez. L'autre raison est que vous aurez peut-être besoin de flexibilité dans la capacité et la tension de votre batterie, et que la construction d'une batterie de 24 ampères-heures avec de nombreuses cellules cylindriques correspond mieux à vos besoins que la construction d'une batterie avec une cellule moins prismatique (et vice-versa). ).

De plus, comme indiqué ci-dessus, le type d'application doit être pris en compte. Par exemple, bien que vous puissiez utiliser des piles à énergie au lithium pour construire une batterie de démarrage, il serait plus sage d'utiliser des piles car elles fourniront plus de puissance dans cette application qu'une pile à énergie. Tout comme avec une batterie au plomb, une batterie au lithium ne durera pas aussi longtemps si vous ne l'utilisez pas pour l'application prévue - cyclique, démarreur ou haut débit.

Fabricant de batteries industrielles

Comme vous pouvez le voir, il y a beaucoup de choses à prendre en considération lors de la construction d'une batterie au lithium. De l'application à laquelle il est destiné, aux restrictions de taille physique, en passant par les exigences de tension et d'ampères-heures, comprendre les options de configuration du lithium avant de construire une batterie vous aidera à construire une meilleure batterie. Si vous avez des questions sur ce sujet, n'hésitez pas à veuillez nous contacter.

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