סיווג סוללות ליתיום
פיתוח סוללות ליתיום
הפטנט הראשון על סוללות ליתיום-יון פורסם ב-1981.
בשנת 1992, SONY החלה בייצור המוני של סוללות ליתיום-יון אזרחיות.
בשנת 1998, הוצאו לשוק מספר רב של סוללות ליתיום-יון מרובעות, תופסות נתח שוק גדול.
בשנת 1999 החל ייצור המוני של סוללות ליתיום-יון בסין.
אזורי יישום של סוללות ליתיום
1. מוצרי צריכה
משמש בעיקר במוצרים דיגיטליים, טלפונים ניידים, חשמל נייד, מחברות וציוד אלקטרוני אחר. בשימוש נפוץ הם 18650 סוללות ליתיום, סוללות ליתיום פולימר.
2. תחום תעשייתי
משמש בעיקר באלקטרוניקה רפואית, אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית, תשתית רכבת, תקשורת אבטחה, חקר ומיפוי ותחומים אחרים. בשימוש נפוץ הם סוללות ליתיום לאגירת אנרגיה/כוח, סוללות ליתיום ברזל פוספט, סוללות ליתיום פולימריות וסוללות ליתיום 18650.
3. תחום מיוחד
משמש בעיקר בתחום הפיזיקה של אנרגיה גבוהה. בשימוש נפוץ הם סוללות ליתיום בטמפרטורה נמוכה במיוחד, סוללות ליתיום בטמפרטורה גבוהה, סוללות ליתיום טיטנאט, סוללות ליתיום חסינות פיצוץ וכו'.
סיווג סוללות ליתיום
1. סיווג לפי צורה
סוללת ליתיום גלילית סוללת ליתיום יון גלילית, שם הדגם שלה הוא בדרך כלל 5 ספרות, שתי הספרות הראשונות הן קוטר הסוללה, שתי הספרות האמצעיות הן גובה הסוללה, והספרה האחרונה 0 מייצגת את הצורה הגלילית, במילימטרים . סוללת הליתיום הגלילית הנפוצה ביותר
סוללת ליתיום 18650
סוללת ליתיום 14500
סוללת ליתיום 18500/a>
סוללת ליתיום 21700
סוללת ליתיום 26650
סוללת ליתיום 32650 (32700).
סוללת ליתיום מרובעת סוללת ליתיום מרובעת מתייחסת בדרך כלל לסוללת ליתיום מרובעת של מעטפת אלומיניום או מעטפת פלדה, שנמצאת בשימוש נרחב בחקר ומיפוי, ציוד רפואי וציוד בדיקה נייד.
2. סיווג לפי מעטפת
מארז פלדה סוללת ליתיום
סוללות ליתיום-יון בימים הראשונים הן בעיקר מארזי פלדה. בשל המשקל הרב של מעטפת הפלדה והבטיחות הירודה, אך היציבות החזקה של הפלדה, יצרנים רבים ייעלו את מבנה התכנון באמצעות שסתומי בטיחות, PTC והתקנים נוספים בתקופה המאוחרת יותר, מה שהגדיל מאוד את ביצועי הבטיחות שלה. וחלקם מחליפים ישירות את מעטפת הפלדה, באמצעות מעטפת אלומיניום ואריזה רכה, כמו סוללת הטלפון הנייד הנוכחית.
סוללת ליתיום מעטפת אלומיניום
סוללות ליתיום-יון במעטפת אלומיניום טובות במעט מסוללות ליתיום-יון במעטפת פלדה בשל משקלן הקל יותר ובטיחותן.
סוללת ליתיום אריזה גמישה
בשל משקלה הקל, העלות הנמוכה של פתיחת התבנית והבטיחות הגבוהה, סוללות ליתיום-יון אריזות גמישות מרחיבות בהדרגה את נתח השוק שלהן.
3. סיווג לפי חומר אלקטרודה חיובי
ישנם כיום ארבעה סוגים של חומרי אלקטרודה חיוביים המשמשים בסוללות ליתיום יון: סוללת ליתיום קובלט אוקסיד ליתיום קובלט אוקסיד, עם הנוסחה הכימית LiCoO₂, היא תרכובת אנאורגנית המשמשת בדרך כלל כחומר אלקטרודה חיובית לסוללות ליתיום יון. ליתיום מנגנט לסוללות ליתיום מנגנט הוא בעיקר ליתיום מנגנט מסוג ספינל, שהוא חומר אלקטרודה חיובי עם תעלות ליתיום יון תלת מימדיות שיוצר לראשונה על ידי האנטר בשנת 1981. סוללת ליתיום ברזל פוספט ליתיום ברזל פוספט, הידוע גם בשם ליתיום ברזל פוספט, ליתיום זרחן ברזל, הוא חומר אלקטרודה חיובי לסוללות ליתיום יון. סוללת הליתיום ברזל פוספט הקרויה על שם חומר האלקטרודה החיובי שלה נקראת גם סוללת ברזל ליתיום. סוללת ליתיום ניקל-קובלט-מנגן (טרינרי) תחמוצת ליתיום ניקל-קובלט מנגן היא חומר הקתודה הטרינרי המפתח לסוללות ליתיום-יון, עם קיבולת ספציפית גבוהה יותר ועלות נמוכה יותר מחומרי קתודה יחידה.
4. סיווג לפי אלקטרוליט
סוללות ליתיום יון נוזלי
סוללת הליתיום-יון הנוזלית משתמשת באלקטרוליט נוזלי, והאלקטרוליט הוא ממס אורגני + מלח ליתיום.
מחקר ופיתוח
סוללת הליתיום-יון הפולימר מוחלפת באלקטרוליט פולימרי מוצק. פולימר זה יכול להיות"יבש" או"קולואידאלי". כיום, רוב האלקטרוליטים הקולואידים הפולימריים משמשים. המטריצה של הפולימר היא בעיקר HFP-PVDF, PEO, PAN ו-PMMA.
סוללת ליתיום-יון מלאה במצב מוצק
& quot;סוללת ליתיום במצב מוצק" היא סוללת ליתיום שבה האלקטרודות וחומרי האלקטרוליט המשמשים בטווח טמפרטורת העבודה הם מוצקים ואינם מכילים רכיבים נוזליים כלשהם, כך שהשם המלא הוא"סוללת ליתיום ליתיום מוצק"
