Folasaga i Ma'a Lithium-ion
Fa'atonuga o Ma'a Lithium-Ion
O le ma'a lithium-o lo'o aofia ai se eletise lelei, se eletise leaga, se eletise e fa'aulu ai ion lithium, ma sevavaeesema casing e tuueseese ai electrodes lelei ma leaga. O mea lelei eletise e masani lava o se tuufaatasiga e mafai ai ona toe faʻaofiina ma faʻapipiʻiina iona lithium, e pei o le lithium cobalt oxide (LiCoO₂), lithium nickel oxide (LiNiO₂), lithium manganese oxide (LiMn₂O₄), poʻo mea faʻapitoa (LiCoₓNiᵧMn₁₋₋). O le electrolyte e aofia ai masima lithium (masima lithium masani e aofia ai LiClO₄, LiPF₆, LiBF₄, LiBOB, ma isi) faʻamavae i totonu o se solvent faapitoa (e masani lava o le faʻafefiloi o le ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), propylene carbonate (PC), etc. Ole mea tu'ueseese e masani lava ole polyolefin resin, e masani ona fa'aogaina le tasi-apa po'o le tele-layer polypropylene (PP) ma polyethylene (PE) microporous membranes, pei ole Celgard 2300 separator. O le eletise leaga e masani ona faʻaaogaina mea e mafai ona faʻafesoʻotaʻi lithium, e pei o le suauʻu coke, graphite mama, ma lapisi graphite fefiloi carbon. O le tali i totonu o le maa lithium-iona o lo'o fa'aogaina le kaponi (C₆) e fai ma fa'aeletise leaga ma le fa'aliliuga u'amea u'amea LiMeO₂ e pei o le eletise lelei.
I le taimi o lo'o molia:
A'o fa'ate'a:
I le taimi o le molia, o le lithium ions e faʻasaʻoloto mai le eletise lelei ma faʻaofi i totonu o le eletise leaga; i le taimi o le faʻaaogaina, e faʻasaʻoloto ai ion lithium mai le eletise leaga ma faʻaofi i totonu o le eletise lelei. I se isi faaupuga, i le taimi o le faʻatonuina ma le faʻasaʻoina, o le lithium ions e alu i tua ma luma i le va o eletise lelei ma le leaga, e pei o se nofoa lulu. O lea la, o ma'a lithium-e ta'ua foi "maa nofoa faaluelue." E mafai ona fa'ata'ita'iina le latou ta'iala galue i le Ata 1.1.
I lalo o tulaga masani o le totogi ma le lafoaia, o le faaofiina ma le aveeseina o ion lithium i le va o mea kaponi lapisi ma vaega o le oxide po'o le va o maa i maa lithium-iona masani lava e mafua ai suiga i le va o le vaeluaga ma e le afaina ai le fausaga tioata. I le taimi o le molia ma le lafoaia, o fausaga kemikolo o mea lelei ma mea leaga eletise e tumau pea le le suia. O le mea lea, mai le va'aiga o le toe fa'afo'isia o le fa'afefe-fa'ave'esea, o le fa'aofiina ma le fa'apipi'iina o ion lithium i meafai maa ose fa'agasolo lelei. E tusa ai ma nei uiga, o ma'a lithium-iona e sili atu lona fa'atinoga nai lo ma'a nickel-cadmium ma nickel-metal hydride.
Fa'avasegaina o ma'a Lithium-ion
E mafai ona fa'avasegaina ma'a Lithium-e fa'atatau i mea o lo'o fa'aaogaina, foliga ma le lapopo'a, auala e gaosia ai sela, ituaiga afifiina, ma uiga fa'aoga.
E fua i mea o lo'o fa'aogaina, e mafai ona vaevaeina ma'a lithium-ion i ma'a lithium cobalt oxide, ma'a lithium manganese oxide, ma'a lithium ternary, ma ma'a lithium iron phosphate.
Lithium cobalt oxide maa o loʻo i ai le voltage faʻapitoa o le 3.7V ma le faʻaogaina o le eletise eletise o le 2.4 ~ 4.2V. O maa Lithium cobalt oxide o lo'o iai le fausaga mautu, maualuga le malosi fa'apitoa, ma le mata'ina o le fa'atinoga atoa, ae leaga lo latou saogalemu ma maualuga le tau, e fa'aaogaina i sela laiti ma feololo -tele. I tausaga talu ai nei, ua fa'atupuina mea maualuga -voltage lithium cobalt oxide, lea e mafai ona fa'atuputeleina ai le voluma pito i luga o le maa i le 4.3V po'o le 4.35V, ma fa'alelei lelei ai le malosi ma le malosi o le malosi. I le taimi nei, o maa lithium cobalt oxide o lo'o i ai le malosi sili ona maualuga, e o'o atu i le 550Wh/kg, ma na'o le pau lea o le filifiliga e fa'aola ai telefoni fe'avea'i maualuluga ma isi mea fa'aeletoroni.
Lithium manganese oxide (MMANO) maa o loʻo i ai le voltage faʻapitoa o le 3.8V ma le laina eletise galue o le 2.5V i le 4.2V. E 4.28V ± 0.025V le mamafa o le puipuiga o le tau, ae o luga atu-o le malosi o le puipuiga o le lafo e 2.5V ± 0.1V. O maa MMANO e taugofie-ma e lelei le saogalemu. Ae ui i lea, o le lithium manganese oxide mea lava ia e matua le mautonu ma faigofie ona pala, gaosia le kesi ma fula. O lona ta'amilosaga ola e vave ona pala, o lona olaga e fai si pu'upu'u, ma lona maualuga{13}}vevela e leaga. E masani ona fa'aogaina i sela maualalo-tau, feololo-i{17}}lapopo-sela mo le gaosiga o ma'a mana.
O ma'a lithium -ion Ternary (TLC) o lo'o i ai le 3.6V fa'amauina ma le laina eletise fa'agaoioi mai le 2.75V i le 4.2V. E 4.28V ± 0.025V le malosi o le puipuiga o le soona totogi, ae sili atu-o le malosi o le puipuiga o le lafoaia o le 2.75V ± 0.1V. O maa TLC e lelei le fa'atinoga atoa, e taugofie nai lo le lithium cobalt oxide (LCO), ma ofoina atu le fa'aleleia atili o le saogalemu. E mafai ona fa'aogaina i ma'a eletise, ma o lo'o fa'atupula'ia fo'i le latou fa'asoa i le maketi o meafaitino cathode i lea tausaga ma lea tausaga. O tama'i maa lithium-iona o lo'o fa'aogaina mea tau lithium{14}}o lo'o faasolosolo malie ona talia e le maketi. E mafai fo'i ona fa'afefiloi mea fa'apitoa ma le lithium cobalt oxide ma le lithium manganese oxide mo le fa'aogaina i ma'a-uamea, alumini-case, pouch, polymer, ma cylindrical lithium{18}} maa, lea e mafai ona fa'aitiitia ai le tau o le maa ma fa'aleleia le fa'atinoga atoa. I le taimi nei, e mafai ona maua e ma'a mea fa'apitoa le malosi ole 180 Wh/kg (26650 sila-ma'a fa'apipi'i e mafai ona o'o i le malosi o le 4600 mAh/kg ma le mamafa o le 90g), e maua ai se fa'amanuiaga manino i le tau-totogi.
Lithium iron phosphate (LFP) maʻa o loʻo i ai le voltage numera o le 3.2V ma le faʻaogaina o le voltage range o 2.5 ~ 3.75V. E 3.75V±0.025V le malosi o le puipuiga o le totogi ova, ae o luga atu-o le malosi o le puipuiga o le lafoa'i e 2.5V±0.1V. O le fa'amanuiaga sili o ma'a LFP o le mautu ma le -le fa'aleagaina o mea fa'aeletise lelei, e maua ai le saogalemu e le mafaatusalia pe a fa'atusatusa i isi mea fa'aeletise lelei. O maa LFP e umi le taamilosaga o le olaga, e tele punaoa, ma e faʻafeiloaʻi le siosiomaga. Ae ui i lea, e maualalo le fa'a'a'ave'a ma le leaga{13}}le fa'atinoga o le vevela.
E fua i foliga vaaia ma le lapopoa, e mafai ona vaevae maa lithium-iona i ma'a fa'ata'oto ma ma'a prismatic, ma isi.
Fa'avae ile faiga ole gaosiga ole sela, e mafai ona vaevaeina ma'a lithium-iona i ma'a manu'a (manu'a fa'ama'i ma manu'a mafolafola), ma'a fa'aputu, ma isi.
Fa'avae ile ituaiga mea fa'apipi'i, ma'a lithium-ion e mafai ona vaevae i ma'a-uamea, ma'a alumini-ma'a, ma'a palasitika-ma'a, ma'a malu-ma'a, ma isi.
Fa'avae i uiga fa'aoga, e mafai ona vaevaeina ma'a lithium-ion i ma'a maualuga-vevela, ma'a maualalo-vevela, ma'a malosi, ma ma'a gafatia, ma isi.
E fa'atatau i vaega o lo'o fa'aogaina, e mafai ona fa'avasegaina ma'a lithium-ion: ma'a fa'asao, ma'a eletise, ma ma'a e teu ai le malosi.
Fa'aogaina o ma'a Lithium-ion
E mafai ona fa'apea talu mai le fa'atomuaga o le ma'a, e leai se isi ma'a mea na fa'aogaina vave ma lautele e pei o le lithium{0}}ion maa. Mai le sapalai o le eletise mo PPU komepiuta e o'o atu i pusa maa lithium-ion tele o lo'o fa'aogaina i ta'avale ma va'a, o le eseesega o le malosi e sili atu i le 10 miliona taimi. E tele a latou faʻaoga i le olaga i aso taʻitasi, mea faʻafomaʻi, taʻavale eletise, nofoaga eletise e teu ai le malosi, aerospace, ma le militeli.
I le mae'a ai o le silia ma le 10 tausaga o fa'alauiloa, ua avea ma'a lithium-ion ma'a na'o le paoa e fa'aaogaina lautele i oloa fa'atekinolosi e pei o telefoni fe'avea'i ma komepiuta feavea'i. Ona o le maualuga o lo latou malosi faapitoa, e masani ona faʻaaogaina i meafaigaluega eletise, uila eletise, pasi eletise, matagi ma le malosi o le la e teu ai le eletise, nofoaga autu o fesoʻotaʻiga feaveaʻi, faʻaogaina o moli moli, mining laveaʻi laveaʻi eletise, sapalai eletise a fitafita taʻitoʻatasi, leitio, satelite maa, ma le tele o isi talosaga. E tusa ai ma fa'amaumauga, i le 2011, na o'o atu ai i le 39.7 piliona yuan le tele o maketi a le pisinisi maa lithium a Saina, o le tausaga-i-siitia i le tausaga e 43%, ma o le taunu'uga fa'aletausaga o ma'a lithium na o'o atu i le 2.97 piliona iunite, o le tausaga-i le-tausaga si'itia e 28.6%. O le gaosiga o le maa lithium ua avea ma taʻiala taua tau pisinisi o le tamaoaiga o le atunuʻu²¹.
