A lítium-ion akkumulátorok működése
Annak érdekében, hogy felmérhessük a lítium energiatároló eszközök által jelentett veszélyeket, működésük ismerete nagyon hasznos lehet. Fontos tudni: Nincs olyan, hogy „egy” lítium-akkumulátor. Ehelyett számos különböző energiatároló eszköz létezik, amelyekben a lítiumot tiszta vagy kötött formában található. Alapvetően meg kell különböztetni az elsődleges (nem újratölthető) és a másodlagos (újratölthető) lítium-ion cellákat. A köznyelvben ez utóbbiakat szokták érteni, amikor lítium-ion elemekről vagy lítium-ion akkumulátorokról beszélünk.
Ebben a cikkben többet megtudhat a lítium-akkumulátorok működéséről és kémiai tulajdonságairól.
Működése
Az akkumulátor teljesítményétől függően több cellából áll. Minden lítium-ion cella pozitív és negatív elektródából, az anódból és a katódból áll. Egy ionvezető elektrolit van közöttük. Ez garantálja a lítiumionok szállítását az elektródák között a töltési vagy kisütési folyamat során. A lítium energiatároló eszközök legismertebb formája a lítium-ion akkumulátorok, amelyekben folyékony elektrolitot használnak. Egy másik fontos alkotóelem az elválasztó. Megakadályozza az anód és a katód közötti közvetlen érintkezést, és ezáltal megakadályozza a rövidzárlatot. Kisütéskor lítium-ionok és elektronok szabadulnak fel az anód oldalon. Az elektronok átfolynak a külső áramkörön, és elvégzik az elektromos munkát. Ezzel párhuzamosan a lítium-ionok az elektrolitfolyadékon és az elválasztón keresztül a katódra vándorolnak. Töltéskor ez a folyamat megfordul.
A rendszertől függően a lítium-ion akkumulátor szerkezete és anyaga változhat. A lítium-polimer akkumulátorban az elektrolit egy polimer réteg molekulaszerkezetébe van beépítve. Ez azt jelenti, hogy a külön leválasztó elhagyható. A lítium-polimer energiatároló készülékek csak kis kisülési áramot képesek generálni. A polimer réteg azonban lapos kialakítást tesz lehetővé, ezért az ilyen energiaraktárakat elsősorban mobiltelefonokban és laptopokban használják. A vékonyrétegű lítiumcella egy energiatároló eszköz, amelyben az elektrolitot egy ionvezető üveggel helyettesítik. Ez lehetővé teszi a lítiumfém használatát és ezáltal a rendkívül nagy energiasűrűséget. Ez a technológia jelenleg a lítium energiatároló kutatások fontos része.
Kémiai tulajdonságok
Míg a Német Szövetségi Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Intézet (BAuA) a lítium-ion akkumulátorokat a REACH rendelet szerinti termékeknek tekinti, az Amerikai Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Hatóság (OSHA) az elemeket keverékként osztályozza. A gyakorlat azt mutatja, hogy sok vállalat biztonsági kötelezettségek nélkül is elkészíti és elérhetővé teszi a lítium-akkumulátorok biztonsági adatlapját. Ezek általában értékes információkkal szolgálnak az akkumulátorok tárolásáról és kezeléséről. Azonban gyakran megtalálhatók a kémiai összetételre vonatkozó adatok is, amelyek információt nyújtanak a veszélyekről. Alapvetően a lítium-akkumulátor anódra, elektrolitfolyadékra és katódra osztható.
Általában anódként használják a grafitot (C), amelyet a CLP-rendelet értelmében nem kell címkézni.
A katódban sokféle anyagot használnak. A katód anyagának pontos összetétele nagymértékben meghatározza az olyan tulajdonságokat, mint az élettartam, a töltési idő és a teljesítmény. A katódban gyakran vasat, mangánt, kobaltot vagy nikkelt használnak.
Az elektrolit folyadék szerves oldószerből és vezetőképes lítiumsóból áll. Bár sok lehetséges oldószer létezik, a lítium-hexafluor-foszfátot (LiPF6) szinte kizárólag vezető sóként használják.
Elektrolit folyadék = szerves oldószer + vezetőképes lítiumsó (LiPF6)
A megfelelő oldószerelegy pontos kémiai összetétele általában a gyártó titka. A különböző adatlapok megtekintésével azonban áttekintést kaphat a felhasznált összetevőkről. Az oldószer-összetevők lobbanáspontja + 160 °C és néha 0 °C alatt van. Ez magyarázza a lítium-akkumulátor termikus instabilitását.
A vezetőképes lítiumsó többek között fluort (F) is tartalmaz. A nem koncentrált formában felszabaduló hidrogén-fluor-sav (HF) különböző veszélyes helyzetekhez vezethet sérült lítium elem esetén.
Hasonló bejegyzések
Az ezen az oldalon található szakmai információkat gondosan, legjobb tudásunk és meggyőződésünk szerint állítottuk össze. A DENIOS GmbH mindazonáltal semmiféle garanciát vagy felelősséget nem vállal, legyen az akár szerződéses, kártérítéses, akár bármilyen más módon, az aktualitás, a teljesség és a helytállóság szempontjából - sem az olvasóval, sem harmadik féllel szemben. Az információ és a tartalom saját vagy harmadik fél céljaira történő felhasználása ezért saját felelősségére történik. A helyi és a jelenleg hatályos jogszabályok betartandóak.
- Rendelési előzmények megtekintése
- Jegyzettömb és kosár mentése
- Mentse el a kívánt fizetési módot a következő vásárláshoz
Hívjon minket, küldjön e-mailt: info@denios.hu, vagy töltse ki az űrlapot, és mi a lehető leghamarabb válaszolunk Önnek.