Begrip snel van Kenmerken en Parameters van Zes Gemeenschappelijke Lithiumbatterijen (2/6)

Het tweede materiaal

LiMn2O4(wijriepenhogemachtofhoogtariefookbatterij)

Spinel batterijen van het lithiummanganaat werden eerst gemeld in 1983. In 1996, bracht Moli Energy Company lithium-ionenbatterijen op de markt gebruikend lithiummanganaat als kathodemateriaal. De structuur vormt een driedimensionele spinel structuur, die de ionenstroom op de elektrode kan verbeteren, daardoor verminderend de interne weerstand en verbeterend het huidige laadvermogen. Een ander voordeel van spinel is zijn hoge thermische stabiliteit en veiligheid, maar zijn cyclus en kalenderleven is beperkt.  De lage batterij interne weerstand kan snel het laden en hoge huidige lossing realiseren. de 18650 typebatterij, de batterij van het lithiummanganaat kan bij stroom worden gelost 20-30A, en heeft gematigde hitteaccumulatie. De ladingsimpulsen tot 50A1-seconden kunnen ook worden toegepast. De ononderbroken hoge lading bij deze stroom zal leiden tot hitteaccumulatie, en de temperatuur van de batterij zou geen 80 C (176 F) moeten overschrijden. Het lithiummanganaat wordt gebruikt in elektrische gereedschappen, medische apparaten, en hybride en zuivere elektrische voertuigen.

Figuur 4 illustreert de vorming van een driedimensioneel kristalskelet op de kathode van een batterij van het lithiummanganaat. De spinel structuur is gewoonlijk samengesteld uit een ruitvormige vorm die met het rooster wordt verbonden, en komt gewoonlijk na de vorming van batterijen voor.

Figuur 4: De structuur van het lithiummanganaat. 

De kristallisatie van de kathode van het lithiummanganaat heeft een driedimensionele skeletstructuur die na vorming wordt gevormd. De spinel verstrekt lage weerstand maar lagere specifieke energie dan lithiumkobalt.

De capaciteit van lithiummanganaat is over één derde lager dan dat van lithiumkobalt. De ontwerpflexibiliteit staat ingenieurs toe verkiezen om levensduur batterij te maximaliseren, of maximumladingsstroom (specifieke macht) of capaciteit (specifieke energie) te verbeteren. Bijvoorbeeld, heeft de versie met lange levensuur van batterij 18650 een gematigde capaciteit van mAh slechts 1.100, terwijl de versie met hoge capaciteit een gematigde capaciteit van mAh 1.500 heeft.

Figuur 5 toont een spindiagram van een typische batterij van het lithiummanganaat. Deze kenmerkende parameters niet schijnen ideaal, maar het nieuwe ontwerp verbetert in macht, veiligheid en het leven. De zuivere batterijen van het lithiummanganaat zijn niet meer vandaag gemeenschappelijk; zij worden slechts gebruikt in bijzondere situaties.

Fig. 5: Spindiagram van de zuivere batterij van het lithiummanganaat. 

Ondanks zijn algemene prestaties, kan het nieuwe ontwerp van het lithiummanganaat macht, veiligheid en het leven verbeteren.