Bateriile de Tipul Litiu-Ion

Extras din referat Cum descarc?

Introducere
Bateriile litiu-ion (LIB) reprezinta o familie de baterii reincarcabile in care ionii delitiu trec de la electrodul negativ la electrodul pozitiv in timpul descarcarii si invers inmomentul incarcarii.Performantele,costurile si caracteristicile de siguranta variaza dela un tip de baterie la altul.Bateriile litiu-ion sunt cel mai des folosite in aparatele electornice portabile.Suntunele dintre cele mai populare tipuri de baterii reincarcabile avand cea mea maredensitate de energie si o foarte inceata descarcare atunci cand nu sunt folosite.
Incarcarea si descarcarea
In timpul descarcarii ,ionii de Litiu (Li+ ) conduc curentul electric de la electrodul pozitiv la cel negativ.In timpul incarcarii o sursa de curent electric externa aplica unvoltaj de aceeasi polaritate dar mai ridicat decat cel produs de baterie fortand curentulsa treaca in directia opusa.Ionii de litiu migreaza de la electrodul pozitiv la celnegativ,unde aceastia sunt incorporati in materialul poros al electrodului proces numitintercalare.
Constructia
Cele 3 componente principale in functionarea unei baterii Litiu-ion suntanodul,catodul si electrolitul.Anodul unei baterii LIB este construit din carbon, anoduldintr-un oxid metalic iar electrolitul este un solvent organic sau sare de litiu.Anodul cel mai frecvent folosit in bateriile portabile este grafitul.Catodul este deobicei unul din cele 3 materiale :un strat de oxid ( ex. de litiu cobalt ) ,un polianion sau un oxid de litiu magneziu.Electrozii sunt de obicei un amestec organic de carbonati precum carbonatde etilena sau carbonat de dietil care contine un complex de ioni de litiu.In functie de materiale alese , tensiune, capacitate, de viata, si siguranta unei bateriilitiu-ion se poate schimba dramatic. Recent, arhitecturi noi folosind ajutorulnanotehnologiei au fost folosite pentru a imbunatati performanta.Litiul pur este foarte reactiv. Acesta reactioneaza puternic cu apa pentru a formahidroxid de litiu si gaz de hidrogen. Astfel, un electrolit neapos este de obiceifolosit, si un container sigilat exclude apa din acumulatorul.Bateriilor litiu-ion sunt mai scumpe decat bateriile NiCd, dar functioneaza pe uninterval de temperatura mai mare cu o densitate de energie mai mare, fiind in acelasitimp mai mici si mai usoare. Acestea sunt fragile si au nevoie de un circuit de protectie pentru a limita tensiune de varf
Tipuri de baterii litiu-ion
Celulele Li-ion sunt disponibile in diverse formate, care pot fi in general impartite in patru grupe:
-mici,cilindrice (corp solid, fara terminale, cum ar fi cele utilizate in baterii delaptop)
-mari,cilindrice (corp solid cu terminale mari filetate)
-punga (corp moale, plat, cum ar fi cele utilizate in telefoane mobile)
-prismatic (plastic semi-tare cu terminale mari filetate, de multe ori folosite in cutii pentru tractiune vehiculelor
Descriere MODEL baterie
Anod:C
Catod:oxid de Li si Co
Electrolit:Deoarece litiul reactioneaza violent cu apa si tensiunea este suficient demare pentru a putea descompune apa, trebuie folosit un electrolit ne-apos. Un exemplu tipiceste LiPF6 dizolvat intr-un amestec de carbonat de etil si carbonat dimetilic.
Tensiune electromotoare generata:3,7 V
Cicluri de incarcare - descarcare:500-1000
Structura:tri-strat cu electrod pozitiv (LiCoO2), electrod negativ (carbune special) sistratseparator. Este echipata cu o serie de dispozitive pentru cresterea sigurantei inclusiv ovalva de gaz cu rol anti-explozie.
Utilizare: camere video si foto, aparate electrice de ras, calculatoare, echipamentemedicale, echipamente de comunicatii, TV si radio portabile, pagere etc. Eleinlocuiesc bateriile de tip NiMH si sunt sursele preferate de energie in telefoane mobile.
Avantaje-dezavantaje: densitate inalta de energie si tensiune mare (de 3 ori cea aunei pile Ni-Cd sau NiMH), comportare excelenta cu temperatura, auto-descarcare foartelenta(poate pastra incarcarea si 10 ani), nu prezinta efect de memorie, multiple cicluri deincarcare (500-1000 cicluri).Pentru a evita si depasi problemele legate de reactivitatea accentuata a litiului,materialulanodic nu este metalul pur ci un compus nemetalic (ex. C) care poate stoca si realizaschimbul de ioni de litiu. Ca acceptor al ionilor de litiu se foloseste de ex. CoO2, carefunctioneaza drept catod.
Reactiile la electrozi:Anod (-):
C + xLi+ + xe- CLix
Catod (+):
LiCoO2 Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
Globala:
LiCoO2 + C Li1-xCoO2 + Clix
Acumulatorul (bateria) Litiu - polimer
Bateria litiu-polimer este de fapt tot o baterie litiu ion al carei electrolit este un polimer solid, el este insa in strat foarte subtire pentru a-i scadea rezistivitatea
Electrochimie
Cei trei participanti in reactiile electrochimice intr-o baterie de Litiu-ion sunt anodul,catodul si electrolitul.Atat anodul cat si catodul sunt materiale din care si catre carelitiul poate migra.In timpul intercalarii (insertiei) litiul se deplaseaza spre electrod.Intimpul procesului invers (extractia) .litiul iese din electrod.Atunci cand o celula de litiu se descarca,litiul este extras din anod si inserat in catod. Atunci cand celula sedescarca procesul invers are loc.Acest procedeu decurge corect daca electronii strabat un circuit externinchis.


Fisiere in arhiva (1):

  • Bateriile de Tipul Litiu-Ion.doc

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site.Vezi detalii.


Descarcă aceast referat cu doar 4 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești. După descărcarea primului referat vei primi prin email un alt cod pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare, nr. comenzii si factura (la plata cu cardul). Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:


* Prețul este fără TVA.

Hopa sus!