Терминологија и објашњење индустрије литијумских батерија: 2. део

Dec 10, 2024 Остави поруку

642

 

 

Ламинирана алуминијумска пластична фолија:То је кључни материјал за паковање ћелија литијумских батерија у флексибилно паковање. То је вишеслојни композитни материјал високе чврстоће и високе баријере који се састоји од разних пластичних маса, алуминијумских фолија и лепкова. Има изузетно високе баријерне особине, стабилност електролита, могућност обликовања хладног штанцања, отпорност на бушење и изолацију, што га чини најкритичнијом сигурносном кариком у меким литијумским батеријама.

 

 

плоча:Две електроде хемијског извора напајања, које се састоје од активног материјала и носећег и проводног „сакупљача“, углавном порозно тело у облику листа. Приликом израде електродних плоча често није потребно директно додавати активну супстанцу у струјни колектор, већ користити специфичне процесе да се сировине доведу у одређене форме и затим комбинују са струјним колектором. На пример, у оловним батеријама, уобичајени облици електродних плоча укључују залепљене плоче и цевасте плоче.

 

 

Позитивна плоча:То је електродна плоча у батерији са релативно позитивним потенцијалом електроде. Током процеса пуњења и пражњења батерије, активни материјал на позитивној плочи учествује у електрохемијским реакцијама, чува и ослобађа електричну енергију. Истовремено, плоча позитивне електроде је такође важан део повезивања спољашњег кола батерије, осигуравајући да струја може несметано проћи.

 

 

Негативна плоча:То је електродна плоча са релативно негативним потенцијалом електроде у батерији и заједно са позитивном плочом чини основну структуру батерије. Током процеса пражњења батерије, активни материјал на плочи негативне електроде пролази кроз реакцију оксидације, ослобађајући електроне и тече кроз спољашње коло до плоче позитивне електроде, чиме се ствара струја. Током процеса пуњења, плоча негативне електроде прима електроне који теку назад са плоче позитивне електроде, узрокујући да се активни материјал подвргне реакцији редукције и врати у првобитно стање.

 

 

електрода:Користи се као два краја за унос или извоз струје у проводном медијуму (чврстом стању, гасу, вакууму или раствору електролита). Пол који доводи струју назива се анода или позитивни пол, а пол који ослобађа струју назива се катода или негативни пол. Функција електрода је да делују као проводни медијум за струју, преносећи и претварајући електричну енергију у круговима, укључујући обезбеђивање путева протока електрона, реализацију електрохемијских реакција и претварање сигнала.

 

 

Активна површина електроде:односи се на специфично подручје у материјалу електроде које долази у контакт са раствором електролита и може учествовати у електрохемијским реакцијама. Ови региони обично поседују јединствена физичка и хемијска својства, као што су висока специфична површина, висока проводљивост и обилна каталитичка активна места. Главне функције су да обезбеде канале за пренос наелектрисања, катализују електрохемијске реакције и повећају реакциону површину.

 

 

електролит:Једињење које је растворљиво у воденом раствору или може самостално да спроводи струју у растопљеном стању. Према степену јонизације, електролити се могу поделити на јаке електролите и слабе електролите, при чему су скоро сви јонизовани електролити јаки електролити, а само мали део јонизованих електролита су слаби електролити. Електролити су супстанце које су везане јонским или поларним ковалентним везама и могу да се дисоцирају у слободно покретне јоне када се растворе у води или загреју, чиме проводе електричну енергију.

 

 

сепаратор:То је танкослојни материјал који се налази између позитивне и негативне електроде батерије, што директно утиче на безбедност и цену батерије. Главне функције су изоловање позитивних и негативних електрода, омогућавање проласка јона, побољшање безбедности, регулисање унутрашњег притиска батерије и контрола капацитета батерије.

 

 

цурење:То је феномен преливања електричне течности, гаса или других супстанци из унутрашњости батерије. Ово цурење може бити узроковано различитим разлозима, укључујући, али не ограничавајући се на проблеме са заптивање, кварове сигурносног вентила, цурење терминала итд.

 

 

Активни материјал:односи се на супстанце које могу да учествују у хемијским реакцијама током процеса пуњења и пражњења батерије, складиштења и ослобађања електричне енергије кроз реакције оксидације и редукције.

 

 

Електрохемијска реакција:односи се на хемијску реакцију која се јавља у раствору електролита услед дејства електричне струје. Спада у категорију електрохемије и грана је хемије која се бави односом електрицитета и хемијских промена. Електрохемијске реакције се могу поделити у две категорије: електролитичке реакције и реакције батерија.

 

 

Поларизација електрода:односи се на феномен где потенцијал електроде одступа од реверзибилног потенцијала електроде када струја прође кроз електроду. Ово одступање је узроковано спором брзином одређеног корака у процесу реакције електроде, што резултира одступањем потенцијала електроде од свог равнотежног стања.

 

 

Поларизација концентрације:односи се на феномен у којем се концентрација растворених супстанци (јона или раствора са различитим молекулским тежинама) мења на интерфејсу или граничном слоју током процеса сепарације (као што је одвајање мембране) или електролизе, што резултира повећањем отпора течности и локалног осмотског притиска, што заузврат утиче на флукс продирања растварача или потенцијал електроде.

 

 

Охмска поларизација:односи се на процес у коме се позитивни и негативни јони унутар материјала редистрибуирају и преусмеравају под утицајем електричног поља, што резултира укупном поларизацијом материјала. Може се назвати и поларизацијом отпора, што је феномен који се јавља у електрохемијским системима због отпора електролита на проток струје.

 

 

Поларизација активације:Такође позната као електрохемијска поларизација или хемијска поларизација, основни је облик поларизације електрода. Односи се на феномен где потенцијал електроде одступа од равнотежног потенцијала због одложених електрохемијских реакција.

 

 

Анодна поларизација:То је појава у електрохемијским процесима где анодни потенцијал одступа од свог равнотежног потенцијала и креће се у позитивном смеру услед дејства спољашње струје. Принцип: У електрохемијском систему, када спољашња струја прође кроз аноду, првобитно стање равнотеже се прекида, а на површини аноде долази до оксидационе реакције, узрокујући да електрони излазе из аноде и улазе у спољашње коло. Због тога што је брзина одлива електрона већа од брзине металних јона који улазе у раствор на површини аноде, позитивна наелектрисања се акумулирају на површини аноде, узрокујући да се анодни потенцијал креће у позитивном смеру.

 

 

Катодна поларизација:Феномен у коме се катодни потенцијал у примарној батерији или електролитичкој ћелији креће у негативном смеру након проласка струје. Принцип: У електрохемијском систему, када спољашња струја пролази кроз катоду, на површини катоде долази до реакције редукције и електрони улазе у катоду из спољашњег кола. Ако катодна реакција још није у стању да апсорбује ове електроне, електрони ће се акумулирати на катоди, узрокујући да потенцијал у катодном региону одступи од равнотежног потенцијала и промени се у негативном смеру, формирајући тако катодну поларизацију.

 

 

Нежељена реакција:односи се на додатне и непотребне реакције које се јављају током рада батерије, поред главних реакција батерије. Ове реакције могу имати штетне ефекте на перформансе батерије, као што је смањење ефикасности пуњења, смањење капацитета батерије, скраћивање трајања батерије или доводе до опадања перформанси батерије.

 

 

Капацитет:Односи се на количину електричне енергије коју батерија може да ослободи под одређеним условима (као што су брзина пражњења, температура, завршни напон, итд.), обично се мери у ампер сатима (А · х) или милиампер сатима (мАх). Међу њима, 1А · х је једнако 3600 кулона (Ц), а 1Ах је једнако 1000 мАх.

 

 

напон:Физичка величина која мери уједначеност дистрибуције наелектрисања унутар батерије, представљајући разлику потенцијала између позитивне и негативне електроде батерије. Једноставно речено, напон батерије је "притисак" унутар батерије, који узрокује да електрони теку од позитивне електроде до негативне електроде кроз спољашње коло, стварајући тако струју.

 

 

тренутно:Физичка величина која описује брзину протока пуњења у батерији, одражавајући количину струје коју батерија може да обезбеди под одређеним условима као што су брзина пражњења, температура, оптерећење итд.

 

 

Отпор:односи се на отпор који батерија доживљава када струја тече кроз њену унутрашњост током рада. То је важан технички индикатор за мерење перформанси батерије. Унутрашњи отпор батерија углавном укључује омски отпор и поларизациони отпор, међу којима отпор поларизације укључује електрохемијски поларизациони отпор и концентрацијски поларизациони отпор.

 

 

Називни капацитет:односи се на време које батерија може непрекидно да испоручује струју под одређеним условима оптерећења када је потпуно напуњена, или изражено у физичким јединицама као мера количине електричне енергије коју батерија може да ускладишти и ослободи.

 

 

Преостали капацитет:односи се на количину електричне енергије коју батерија може да ускладишти и ослободи у свом тренутном стању, односно укупну количину електричне енергије коју батерија може да обезбеди од свог тренутног стања до потпуног пражњења. Овај индикатор је кључан за процену статуса коришћења батерије, предвиђање преосталог времена коришћења и обезбеђивање правилног рада уређаја.

 

 

Запремински капацитет:односи се на количину електричне енергије коју батерија или активна супстанца може да ускладишти и ослободи по јединици запремине. Обично се изражава у милиампер сатима по милилитру (мАх/мЛ) или милиампер сатима по кубном центиметру (мАх/цм³), што одражава густину енергије батерије у смислу запремине.

 

 

Гравиметријски капацитет:такође познат као капацитет специфичан за тежину, односи се на количину електричне енергије коју јединица масе батерије или активног материјала може да обезбеди када је потпуно испражњена. Обично се изражава у милиампер сатима по граму (мАх/г) или ват сатима по килограму (Вх/кг), одражавајући густину енергије батерије у смислу масе.

 

 

Капацитет специфичног подручја:односи се на количину енергије коју батерија може да обезбеди по јединици површине (као што је површина електроде), одражавајући густину енергије батерије у димензији површине. Овај индикатор се обично изражава у мАх/цм² или Ф/цм² (за капацитивне уређаје за складиштење енергије).

 

 

Капацитет по граму:такође познат као густина капацитета или специфични капацитет за масу, обично изражен у милиампер сатима по граму (мАх/г). Он одражава количину електричне енергије која се може ускладиштити и ослободити по јединици масе активне супстанце, и један је од важних параметара за мерење капацитета складиштења енергије батерије.

 

643

 

Температурни коефицијент:односи се на однос промене излазног напона батерије са температуром, обично изражен као промена напона по степену Целзијуса (као што је мВ/степен или В/К). Значење: Одражава способност батерије да одржи стабилан излазни напон под различитим температурним условима. Што је температурни коефицијент мањи, то је мања осетљивост батерије на промене температуре и стабилнији је излазни напон.

 

 

Енергија батерије:односи се на укупну количину електричне енергије ускладиштене у батерији, што представља количину енергије коју батерија може да ослободи под одређеним условима. Изражава се у ват сатима (Вх), што је производ називног напона, радне струје и времена рада батерије.

 

 

Волуметријска енергија:такође познат као "волуметријска густина енергије", односи се на количину енергије коју батерија може да обезбеди по јединици запремине. Он одражава густину енергије батерије у димензији запремине.

 

 

Гравиметријска енергија:такође позната као густина енергије масе, је физичка величина која описује излазну енергију по јединици масе батерије. То је један од важних индикатора за процену перформанси батерија, и има значајан утицај на укупан квалитет и домет вожње електричних возила.

 

 

Волуметријска снага:такође познат као „волуметријска густина снаге“, односи се на однос излазне снаге батерије и њене запремине и један је од важних индикатора за процену перформанси батерије.

 

 

Живот бицикла:односи се на број циклуса пуног пуњења и потпуног пражњења које батерија може да издржи пре него што њен капацитет падне на одређену вредност (као што је 80% њеног почетног капацитета) под одређеним режимом пуњења и пражњења.

 

 

Крива пуњења/пражњења:То је графички приказ који описује варијацију напона батерије током времена или капацитета током процеса пуњења и пражњења. Ове криве су од великог значаја за процену перформанси батерије, оптимизацију коришћења батерије и предвиђање века трајања батерије.

 

 

Струја пражњења:Струја настала када батерија или батерија испуштају ускладиштену електричну енергију у оптерећење. То је важан индикатор перформанси батерије, који директно утиче на време коришћења и ефикасност батерије.

 

 

Стопа пражњења:односи се на брзину којом напон батерије опада од своје почетне вредности до коначне вредности током процеса пражњења, или се може схватити као тренутна вредност потребна да батерија испразни свој називни капацитет у одређеном времену. То је важан индикатор за мерење перформанси пражњења батерија.

 

 

Прекомерно пражњење:односи се на понашање батерије која наставља да се празни након што напон падне испод наведеног напона завршетка током пражњења. Током процеса пражњења батерије, ускладиштена електрична енергија се постепено ослобађа и напон полако опада. Када напон падне на одређену одређену вредност, пражњење треба зауставити и батерију треба поново напунити да би се вратило стање складиштења енергије. Ако се пражњење настави испод ове наведене вредности, сматра се прекомерним пражњењем.

 

 

Кратак спој:То је узроковано неким разлогом што су позитивни и негативни пол батерије међусобно повезани са веома малим отпором, формирајући абнормалну путању. Према Омовом закону (И=У/Р), под константним напоном У, што је мањи отпор Р, то је већа струја И. Према томе, када је батерија кратко спојена, ствараће се веома велика струја . У међувремену, према Џоуловом закону (К=И ² Рт), када велика струја прође кроз проводник, ствара се значајна количина топлоте, што доводи до наглог повећања температуре батерије.

 

 

Струја кратког споја:односи се на струју која пролази кроз стазу кратког споја када батерија доживи кратак спој. Ова врста струје је обично веома велика и може далеко да премаши називну струју батерије, узрокујући озбиљно оштећење батерије и околне опреме, па чак и потенцијално изазивање пожара или експлозија.

 

 

Самопражњење:То је феномен у коме се снага батерије постепено смањује у неискоришћеном или ускладиштеном стању услед различитих унутрашњих фактора као што су нуспојаве електролита, нестабилност материјала електрода, физички микро кратки спојеви, дефекти мембране, температура околине, статус складиштења итд. За литијум-јонске батерије, самопражњење је углавном узроковано хемијским реакцијама унутар батерије, као што је миграција литијум јона у електролит и редокс реакције електродних материјала.

 

 

Дубина пражњења:То је важан индикатор за мерење статуса коришћења батерије, који одражава однос коришћеног капацитета и укупног капацитета батерије. Овај однос се обично изражава у процентуалном облику, а специфична метода израчунавања је: ДОД=(1- тренутна преостала снага/укупна снага батерије) к 100%.

 

 

Стопа пражњења/брзина пуњења:односи се на тренутну вредност која је потребна да би се батерија испразнила или напунила свој називни капацитет у одређеном времену, обично представљену словом Ц. Нумерички, она је једнака односу струје пуњења и пражњења према називном капацитету, тј. Ц{{0 }}И/К, где И представља струју пуњења и пражњења (у ампер сатима), а К представља називни капацитет батерије (у ампер сатима).

 

 

Напон пражњења:То је разлика потенцијала између две електроде батерије када она прође кроз спољашње коло током процеса пражњења. Он је увек нижи од напона отвореног кола батерије јер струја мора да савлада унутрашњи отпор батерије када пролази кроз њу. Величина напона пражњења је повезана са факторима као што су тип, капацитет, струја пражњења и време пражњења батерије.

 

 

Крај напона пражњења:То је важан параметар током процеса пражњења батерије, означавајући крајњу тачку пражњења батерије. Када напон батерије падне испод напона завршетка, наставак пражњења може проузроковати неповратно оштећење батерије, као што је смањен капацитет, скраћени животни век или чак оштећење. Стога је разумна контрола завршног напона батерије од великог значаја за заштиту батерије и продужење њеног века трајања.

 

 

Називни напон:односи се на просечну вредност излазног напона батерије од почетка до краја пражњења када је потпуно напуњена. Одражава опсег номиналног радног напона батерије, пружајући важну референцу за примену, пуњење, заштиту и друге аспекте батерије.

 

 

Напон отвореног кола:једнака разлици између потенцијала позитивне електроде и потенцијала негативне електроде батерије када нема струје која пролази кроз два пола током отвореног кола. У стварним системима батерија, пошто је потенцијал успостављен на два пола батерије углавном стабилан потенцијал, напон отвореног кола је заправо разлика између стабилних потенцијала два пола. Напон отвореног кола је генерално нижи од електромоторне силе батерије, али се може апроксимирати као електромоторна сила батерије.

 

 

Радни напон:односи се на стварну вредност напона коју обезбеђује батерија током процеса пражњења. Због унутрашњег отпора батерије, када струја тече кроз батерију, она мора савладати отпор унутрашњег отпора. Због тога је радни напон увек нижи од напона отвореног кола батерије (тј. напона када батерија није повезана ни са једним оптерећењем или спољним колом).

 

 

Напон шкољке:Напон кућишта батерије није стандардни параметар батерије, али у неким случајевима, као што је дијагноза квара или процена перформанси, мери се напон између кућишта батерије и електрода. Ова вредност напона може одражавати унутрашње стање батерије, као што је унутрашњи отпор, стање електролита и присуство кратких спојева.

Pošalji upit