Wie entlädt sich der Akku? Was sind die Vorteile von Lithium-Ionen-Polymer-Batterien?
Im modernen Leben können wir nicht immer ohne Strom leben. Im Grunde kommt der gesamte Strom, den wir verbrauchen, aus dem Kraftwerk. Da sich die großen Haushaltsgeräte im Haus nicht oft bewegen, werden sie in Steckdosen gesteckt. Wer elektronische Produkte benutzt, die häufig angefasst werden müssen, braucht Batterien, um uns mit Strom zu versorgen.
Entdeckung der Volt-Stacks
Im Jahr 1799 tauchte Volt eine Zinkplatte und eine Silberplatte in Salzwasser und stellte fest, dass ein Strom durch den Draht floss, der die beiden Metalle verband. Deshalb legt er viele Zinkflocken oder Papier auf das Silbervlies oder Papier. Wenn du sie stapelst und beide Enden mit den Händen berührst, wirst du eine starke Stromanregung spüren. Volt nutzte diese Methode erfolgreich, um die weltweit erste Batterie, den "Volt Stack", herzustellen. Die Batterie wurde auf diese Weise erfunden. Nach Hunderten von Jahren der Entwicklung hat sich die Batterie vom bisherigen "Voltstack" zur aktuellen Trockenbatterie und Sekundärbatterie gewandelt. Der Wirkungsgrad der Batterie wird immer höher, und die Energie wird immer höher, so dass die Zeit, die benötigt wird, um den Strom vollständig aufzuladen, immer länger wird.
So funktioniert der Akku
Die Stromerzeugung ist der gerichtete Stromfluss. Wenn das verlorene Elektron durch einen Draht zu einer anderen Elektrode fließt, kann diese keinen Strom erzeugen. Eine Batterie wird als chemische Energiequelle bezeichnet. Es handelt sich um ein Energieumwandlungsgerät. Im entladenen Zustand wandelt die Batterie chemische Energie in elektrische Energie um; Im geladenen Zustand wandelt es elektrische Energie in chemische Energie um und speichert diese. Wenn die positiven und negativen Elektroden der Batterie mit einem elektronischen Leiter verbunden sind und eine Last angelegt wird, fließt ein Strom durch die Last. Solange die positiven und negativen Elektroden, die an der Reaktion beteiligt sind, weiter reagieren, gibt die Batterie weiterhin Strom ab, bis die Reaktion der reagierenden Substanzen abgeschlossen ist.
Wenn der Akku geladen wird, kehrt sich der gesamte Vorgang um. Das Prinzip einer Lithiumbatterie ähnelt diesem, nur dass es sich um Lithiummetall handelt, das Elektronen verliert. Warum verwenden wir also Lithiumbatterien, aber keine Aluminium- oder Eisenbatterien? Tatsächlich haben Lithiumbatterien viele einzigartige Vorteile gegenüber Batterien aus anderen Metallen.
Vorteile von Lithium-Ionen-Batterien
1. Hohe spezifische Energie. Das Energie-Masse-Verhältnis von Lithium-Ionen-Batterien kann 120 ~ 200 Wh / kg erreichen, was das höchste unter den aktuellen Speicherbatterien ist. Da metallisches Lithium sehr leicht ist, hat es bei gleicher Masse die meiste Ladung.
2. Die Entladespannung ist hoch und die Entladespannung liegt im Allgemeinen über 3,2 V ~ 4,2 V.
3. Geringe Selbstentladung. Unter normalen Lagerbedingungen liegt die monatliche Selbstentladungsrate von Lithium-Ionen-Batterien bei nur etwa 5 %.
4. Lange Lebensdauer, kein Memory-Effekt, gewöhnliche Lithium-Sekundärbatterien können mehr als 500 Mal bei 100% Entladetiefe geladen und entladen werden. Wie Lithium-Eisenphosphat-Batterie und Lithium-Titanat-Batterie als negative Batteriezyklenlebensdauer von mehr als 2000 Mal und 5000 Mal.
5. Hoher Ladewirkungsgrad, der Wirkungsgrad der Energieumwandlung kann während des zyklischen Ladens und Entladens der Batterie mehr als 90% erreichen.
Lithium-Ionen-Batterien scheinen sich in den letzten Jahren wenig weiterentwickelt zu haben. Tatsächlich sind die Faktoren, die die hohe Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien einschränken, vor allem die Entwicklung und Anwendung von Lithium-Speichermaterialien und Elektrolytmaterialien. Die Graphenbatterie, die speziell untersucht wurde, nutzt jetzt die Schichtstruktur von Graphit, um Lithium-Ionen in die Graphitschicht einzubetten, was die Kapazität der Batterie erheblich erhöhen kann, und aufgrund der Supraleitfähigkeit von Graphen wird die Lade- und Entladeeffizienz der Batterie verbessert.