Laminált alumínium műanyag fólia:Kulcsfontosságú anyag a lítium akkumulátorcellák rugalmas csomagolásban történő csomagolásához. Ez egy nagy szilárdságú, nagy zárórétegű többrétegű kompozit anyag, amely különféle műanyagokból, alumínium fóliákból és ragasztókból áll. Rendkívül magas zárótulajdonságokkal, elektrolitstabilitással, hidegsajtolásos alakíthatósággal, átszúrásállósággal és szigeteléssel rendelkezik, így ez a legkritikusabb biztonsági láncszem a soft pack lítium akkumulátorokban.
Lemez:A kémiai áramforrás két elektródája, amely aktív anyagból és egy tartó és vezető „kollektorból” áll, általában egy lapszerű porózus test. Az elektródalemezek készítésénél gyakran nem kell közvetlenül a hatóanyagot hozzáadni az áramgyűjtőhöz, hanem meghatározott eljárásokkal kell az alapanyagokat meghatározott formákká alakítani, majd az áramgyűjtővel kombinálni. Például az ólom-savas akkumulátorokban az elektródalemezek általános formái közé tartoznak a ragasztott lemezek és a cső alakú lemezek.
Pozitív lemez:Ez egy viszonylag pozitív elektródapotenciállal rendelkező akkumulátor elektródalemeze. Az akkumulátor töltési és kisütési folyamata során a pozitív lemezen lévő aktív anyag elektrokémiai reakciókban vesz részt, elektromos energiát tárolva és felszabadítva. Ugyanakkor a pozitív elektródalemez az akkumulátor külső áramkörének csatlakoztatásának is fontos része, biztosítva az áram zökkenőmentes áthaladását.
Negatív lemez:Ez a viszonylag negatív elektródapotenciálú elektródalemez egy akkumulátorban, és a pozitív lemezzel együtt az akkumulátor alapszerkezetét alkotja. Az akkumulátor kisülési folyamata során a negatív elektródalemezen lévő aktív anyag oxidációs reakción megy keresztül, elektronokat szabadít fel és a külső áramkörön keresztül a pozitív elektródalemezhez áramlik, ezáltal áramot generál. A töltési folyamat során a negatív elektródalemez fogadja a pozitív elektródalemezről visszaáramló elektronokat, aminek következtében az aktív anyag redukciós reakción megy keresztül, és visszatér eredeti állapotába.
Elektróda:Két végeként használják áram bemenetére vagy exportálására vezetőképes közegben (szilárd, gáz, vákuum vagy elektrolit oldat). Az áramot bevezető pólust anódnak vagy pozitív pólusnak, az áramot kibocsátó pólust katódnak vagy negatív pólusnak nevezzük. Az elektródák feladata, hogy áramvezető közegként működjenek, elektromos energiát szállítanak és alakítanak át az áramkörökben, beleértve az elektronáramlási útvonalakat, az elektrokémiai reakciók megvalósítását és a jelek átalakítását.
Az elektróda aktív felülete:Az elektróda anyagának egy meghatározott területére utal, amely érintkezésbe kerül elektrolitoldattal, és részt vehet az elektrokémiai reakciókban. Ezek a régiók jellemzően egyedi fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, például nagy fajlagos felülettel, nagy vezetőképességgel és bőséges katalitikus aktív helyekkel. A fő funkciók a töltésátviteli csatornák biztosítása, az elektrokémiai reakciók katalizálása és a reakcióterület növelése.
Elektrolit:Vizes oldatban oldódó, vagy olvadt állapotban önmagában elektromos áramot képes vezetni. Ionizációs fokuk szerint az elektrolitok erős elektrolitokra és gyenge elektrolitokra oszthatók, szinte minden ionizált elektrolit erős, és az ionizált elektrolitok csak kis része gyenge elektrolit. Az elektrolitok olyan anyagok, amelyeket ionos vagy poláris kovalens kötés köt meg, és vízben oldva vagy melegítéskor szabadon mozgó ionokká disszociálhatnak, ezáltal elektromos áramot vezetnek.
Szétválasztó:Az akkumulátor pozitív és negatív elektródája között elhelyezkedő vékony filmanyag, amely közvetlen hatással van az akkumulátor biztonságára és költségére. A fő funkciók a pozitív és negatív elektródák elkülönítése, az ionok áthaladásának engedélyezése, a biztonság javítása, az akkumulátor belső nyomásának szabályozása és az akkumulátor kapacitásának szabályozása.
Szivárgás:Ez az elektromos folyadék, gáz vagy más anyagok túlcsordulásának jelensége az akkumulátor belsejéből. Ezt a szivárgást különböző okok okozhatják, beleértve, de nem kizárólagosan a tömítési problémákat, a biztonsági szelepek meghibásodását, a kapocsszivárgást stb.
Aktív anyag:Azokra az anyagokra utal, amelyek részt vehetnek az akkumulátor töltési és kisütési folyamatai során kémiai reakciókban, elektromos energiát tárolva és felszabadítva oxidációs és redukciós reakciókon keresztül.
Elektrokémiai reakció:olyan kémiai reakcióra utal, amely elektrolit oldatban elektromos áram hatására megy végbe. Az elektrokémia kategóriájába tartozik, és a kémia egyik ága, amely az elektromosság és a kémiai változások kapcsolatával foglalkozik. Az elektrokémiai reakciók két csoportra oszthatók: elektrolitikus reakciókra és akkumulátorreakciókra.
Elektróda polarizáció:arra a jelenségre utal, amikor az elektródpotenciál eltér a reverzibilis elektródpotenciáltól, amikor áram halad át az elektródán. Ezt az eltérést az elektród reakciófolyamatának egy bizonyos lépésének lassú sebessége okozza, aminek következtében az elektródpotenciál eltér az egyensúlyi állapotától.
Koncentrációs polarizáció:arra a jelenségre utal, amikor az oldott anyagok (ionok vagy különböző molekulatömegű oldott anyagok) koncentrációja a határfelületen vagy a határrétegen megváltozik az elválasztási folyamatok (például membránszeparáció) vagy elektrolízis során, ami a folyadékellenállás és a helyi ozmotikus nyomás növekedését eredményezi, ami viszont befolyásolja az oldószer permeációs fluxust vagy az elektródpotenciált.
Ohmos polarizáció:azt a folyamatot jelenti, amelyben az anyagon belüli pozitív és negatív ionok újraeloszlanak és elektromos tér hatására átirányulnak, ami az anyag általános polarizációját eredményezi. Nevezhetjük ellenállási polarizációnak is, amely elektrokémiai rendszerekben az elektrolitoknak az áram áramlásával szembeni ellenállása miatt fellépő jelenség.
Aktiválási polarizáció:Az elektrokémiai polarizációnak vagy kémiai polarizációnak is nevezik, az elektród polarizáció alapvető formája. Arra a jelenségre utal, amikor egy elektróda potenciálja eltér az egyensúlyi potenciáltól az elektrokémiai reakciók késleltetése miatt.
Anódos polarizáció:Az elektrokémiai folyamatok olyan jelensége, amikor az anódpotenciál eltér egyensúlyi potenciáljától, és külső áram hatására pozitív irányba mozdul el. Alapelv: Egy elektrokémiai rendszerben, amikor külső áram halad át az anódon, az eredeti egyensúlyi állapot felbomlik, és az anód felületén oxidációs reakció megy végbe, aminek következtében az anódból elektronok áramlanak ki, és belépnek a külső áramkörbe. Mivel az elektronok kiáramlási sebessége nagyobb, mint az anód felületén az oldatba belépő fémionok sebessége, az anód felületén pozitív töltések halmozódnak fel, aminek következtében az anódpotenciál pozitív irányba mozdul el.
Katód polarizáció:Az a jelenség, amikor a primer akkumulátorban vagy elektrolit cellában a katódpotenciál az áram áthaladása után negatív irányba mozdul el. Alapelv: Elektrokémiai rendszerben, amikor a katódon külső áram halad át, a katód felületén redukciós reakció megy végbe, és a külső áramkörből elektronok áramlanak a katódba. Ha a katódos reakció még nem képes elnyelni ezeket az elektronokat, akkor az elektronok felhalmozódnak a katódon, amitől a katód tartományában lévő potenciál eltér az egyensúlyi potenciáltól és negatív irányba változik, így katódos polarizáció alakul ki.
Mellékreakció:az akkumulátor működése során fellépő további és szükségtelen reakciókra vonatkozik, a fő akkumulátorreakciókon túl. Ezek a reakciók káros hatással lehetnek az akkumulátor teljesítményére, például csökkenthetik a töltési hatékonyságot, csökkenthetik az akkumulátor kapacitását, lerövidíthetik az akkumulátor élettartamát, vagy az akkumulátor teljesítményének csökkenéséhez vezethetnek.
Kapacitás:Arra a villamosenergia-mennyiségre utal, amelyet az akkumulátor bizonyos körülmények között (például kisülési sebesség, hőmérséklet, lezárási feszültség stb.) tud felszabadítani, általában amperórában (A · h) vagy milliamperórában (mAh) mérve. Közülük 1A · h 3600 coulomb (C), 1Ah pedig 1000 mAh.
Feszültség:Fizikai mennyiség, amely az akkumulátoron belüli töltéseloszlás egyenletességét méri, és az akkumulátor pozitív és negatív elektródái közötti potenciálkülönbséget jelenti. Egyszerűen fogalmazva, az akkumulátor feszültsége az a "nyomás" az akkumulátoron belül, amely hatására az elektronok a pozitív elektródáról a negatív elektródára áramlanak egy külső áramkörön keresztül, ezáltal áramot generálnak.
Jelenlegi:Fizikai mennyiség, amely leírja az akkumulátor töltési sebességét, tükrözve azt az áramerősséget, amelyet az akkumulátor képes biztosítani bizonyos körülmények között, például kisülési sebesség, hőmérséklet, terhelés stb.
Ellenállás:az akkumulátor ellenállására utal, amikor működés közben áram folyik át a belsejében. Ez egy fontos műszaki mutató az akkumulátor teljesítményének mérésére. Az akkumulátorok belső ellenállása elsősorban az ohmos ellenállást és a polarizációs ellenállást foglalja magában, ezen belül a polarizációs ellenállás az elektrokémiai polarizációs ellenállást és a koncentrációs polarizációs ellenállást.
Névleges kapacitás:arra az időre vonatkozik, ameddig az akkumulátor meghatározott terhelési feltételek mellett folyamatosan áramot tud szolgáltatni, amikor teljesen fel van töltve, vagy fizikai egységekben van kifejezve az akkumulátor által tárolt és leadható villamos energia mennyiségének mértékeként.
Maradék kapacitás:azt az elektromos energiát jelenti, amelyet az akkumulátor a jelenlegi állapotában tárolni és felszabadítani képes, vagyis azt a teljes villamos energiát, amelyet az akkumulátor jelenlegi állapotától a teljes kisütésig képes biztosítani. Ez a mutató kulcsfontosságú az akkumulátor használati állapotának értékeléséhez, a hátralévő használati idő előrejelzéséhez és a készülék megfelelő működésének biztosításához.
Térfogati kapacitás:azt az elektromos energiát jelenti, amelyet egy akkumulátor vagy hatóanyag egységnyi térfogatra képes tárolni és felszabadítani. Általában milliamperórában milliliterenként (mAh/mL) vagy milliamperórában per köbcentiméterben (mAh/cm³) fejezik ki, ami az akkumulátor energiasűrűségét tükrözi térfogatban kifejezve.
Gravimetriai kapacitás:más néven tömeg fajlagos kapacitás, arra a villamosenergia-mennyiségre utal, amelyet az akkumulátor vagy aktív anyag egységnyi tömege képes biztosítani teljesen lemerült állapotban. Általában milliamperórában/grammban (mAh/g) vagy wattórában/kg-ban (Wh/kg) fejezik ki, ami az akkumulátor tömegben kifejezett energiasűrűségét tükrözi.
Területspecifikus kapacitás:A kifejezés arra az energiamennyiségre vonatkozik, amelyet egy akkumulátor egységnyi területre (például egy elektróda felületére) képes biztosítani, tükrözve az akkumulátor energiasűrűségét a terület dimenziójában. Ezt a mutatót általában mAh/cm ² vagy F/cm ² mértékegységben adják meg (kapacitív energiatároló eszközök esetében).
Kapacitás grammonként:más néven kapacitássűrűség vagy tömegspecifikus kapacitás, jellemzően milliamperórában grammonként (mAh/g) kifejezve. Az egységnyi hatóanyag tömegére vetítve tárolható és felszabaduló villamos energia mennyiségét tükrözi, és az egyik fontos paramétere az akkumulátor energiatároló kapacitásának mérésének.
Hőmérséklet együttható:az akkumulátor kimeneti feszültsége változásának a hőmérséklethez viszonyított arányát jelenti, általában a feszültség Celsius-fokonkénti változásában fejezik ki (például mV/fok vagy V/K). Jelentése: tükrözi az akkumulátor azon képességét, hogy stabil kimeneti feszültséget tartson fenn különböző hőmérsékleti viszonyok között. Minél kisebb a hőmérsékleti együttható, annál kisebb az akkumulátor érzékenysége a hőmérséklet-változásokra, és annál stabilabb a kimeneti feszültség.
Akkumulátor energia:Az akkumulátorban tárolt elektromos energia teljes mennyiségére utal, amely azt az energiamennyiséget jelenti, amelyet az akkumulátor bizonyos körülmények között képes felszabadítani. Wattórában (Wh) van kifejezve, ami az akkumulátor névleges feszültségének, üzemi áramának és üzemidejének szorzata.
Térfogati energia:más néven "térfogati energiasűrűség" azt az energiamennyiséget jelenti, amelyet az akkumulátor egységnyi térfogatra képes biztosítani. Ez tükrözi az akkumulátor energiasűrűségét a térfogat dimenziójában.
Gravimetriás energia:más néven tömegenergia-sűrűség, egy fizikai mennyiség, amely leírja az akkumulátor egységnyi tömegére jutó energiát. Ez az egyik fontos mutató az akkumulátorok teljesítményének értékeléséhez, és jelentős hatással van az elektromos járművek általános minőségére és hatótávolságára.
Térfogatteljesítmény:A "térfogati teljesítménysűrűség" néven is ismert, az akkumulátor teljesítményének és térfogatának arányára utal, és az egyik fontos mutató az akkumulátor teljesítményének értékeléséhez.
Kerékpáros élettartam:a teljes töltési és kisütési ciklusok számát jelenti, amelyet az akkumulátor kibír, mielőtt kapacitása egy meghatározott értékre (például a kezdeti kapacitás 80%-ára) csökkenne egy bizonyos töltési és kisütési mód mellett.
Töltési/kisütési görbe:Ez egy grafikus ábrázolás, amely leírja az akkumulátor feszültségének időbeli vagy kapacitásbeli változását a töltési és kisütési folyamat során. Ezek a görbék nagy jelentőséggel bírnak az akkumulátor teljesítményének értékelése, az akkumulátorhasználat optimalizálása és az akkumulátor élettartamának előrejelzése szempontjából.
Kisülési áram:Az áram akkor keletkezik, amikor az akkumulátor vagy akkumulátor tárolt elektromos energiát terhelésre bocsát ki. Ez az akkumulátor teljesítményének fontos mutatója, amely közvetlenül befolyásolja az akkumulátor használati idejét és hatékonyságát.
Kisülési sebesség:Arra a sebességre utal, amellyel az akkumulátor feszültsége a kezdeti értékről a végső értékére csökken a kisütési folyamat során, vagy az az áramérték, amely ahhoz szükséges, hogy az akkumulátor meghatározott időn belül lemerítse névleges kapacitását. Fontos mutató az akkumulátorok kisütési teljesítményének mérésére.
Túltöltés:egy akkumulátor viselkedésére utal, amely továbbra is lemerül, miután a feszültség a kisütés során a megadott lezárási feszültség alá esik. Az akkumulátor kisülési folyamata során a tárolt elektromos energia fokozatosan felszabadul, és a feszültség lassan csökken. Amikor a feszültség egy meghatározott értékre csökken, le kell állítani a kisülést, és újra kell tölteni az akkumulátort, hogy helyreállítsa az energiatároló állapotát. Ha a kisülés a megadott érték alatt folytatódik, az túlzott kisülésnek minősül.
Rövidzár:Valamilyen okból kifolyólag az akkumulátor pozitív és negatív pólusai nagyon kis ellenállással kapcsolódnak egymáshoz, rendellenes utat képezve. Az Ohm-törvény (I=U/R) szerint állandó U feszültség mellett minél kisebb az R ellenállás, annál nagyobb az I áram. Ezért az akkumulátor rövidzárásakor nagyon nagy áram keletkezik. . Eközben a Joule-törvény (Q=I ² Rt) szerint, amikor nagy áram halad át egy vezetőn, jelentős mennyiségű hő keletkezik, ami az akkumulátor hőmérsékletének meredek növekedéséhez vezet.
Rövidzárlati áram:a rövidzárlati úton áthaladó áramra utal, amikor az akkumulátor rövidzárlatot tapasztal. Az ilyen típusú áram általában nagyon nagy, és messze meghaladhatja az akkumulátor névleges áramát, súlyos károkat okozva az akkumulátorban és a környező berendezésekben, sőt tüzet vagy robbanást is okozhat.
Önkisülés:Ez egy olyan jelenség, amelyben az akkumulátor teljesítménye fokozatosan csökken használaton kívüli vagy tárolt állapotban különböző belső tényezők miatt, mint például az elektrolit mellékreakciói, az elektródák anyagának instabilitása, fizikai mikro rövidzárlatok, membránhibák, környezeti hőmérséklet, tárolási állapot stb. Lítium-ion akkumulátorok esetén az önkisülést főként az akkumulátoron belüli kémiai reakciók okozzák, mint például a lítium-ionok vándorlása az elektrolitban és az elektródák anyagainak redox reakciója.
Kisülési mélység:Ez egy fontos mutató az akkumulátor használati állapotának mérésére, amely tükrözi a felhasznált kapacitás és az akkumulátor teljes kapacitásának arányát. Ezt az arányt általában százalékos formában fejezik ki, és a konkrét számítási módszer a következő: DOD=(1- jelenlegi maradék teljesítmény/teljes akkumulátorteljesítmény) x 100%.
Kisülési sebesség/töltési sebesség:azt az áramértéket jelenti, amely ahhoz szükséges, hogy egy akkumulátor meghatározott időn belül kisüthesse vagy feltöltse névleges kapacitását, általában C betűvel jelölve. Számszerűen ez egyenlő a töltési és kisütési áram és a névleges kapacitás arányával, azaz C{{0 }}I/Q, ahol I a töltési és kisütési áramot jelenti (amperórában), Q pedig az akkumulátor névleges kapacitását (amperórában).
Kisülési feszültség:Ez az akkumulátor két elektródája közötti potenciálkülönbség, amikor a kisülési folyamat során egy külső áramkörön halad át. Ez mindig alacsonyabb, mint az akkumulátor nyitott áramköri feszültsége, mert az áramnak le kell győznie az akkumulátor belső ellenállását, amikor áthalad rajta. A kisülési feszültség nagysága olyan tényezőktől függ, mint az akkumulátor típusa, kapacitása, kisülési árama és kisülési ideje.
Kisülési feszültség vége:Ez egy fontos paraméter az akkumulátor kisülési folyamata során, és jelzi az akkumulátor kisülésének végpontját. Ha az akkumulátor feszültsége a lezárási feszültség alá esik, a lemerülés folytatása visszafordíthatatlan károsodást okozhat az akkumulátorban, például csökkenhet a kapacitás, lerövidülhet az élettartam, vagy akár károsodást is okozhat. Ezért az akkumulátor lezárási feszültségének ésszerű szabályozása nagy jelentőséggel bír az akkumulátor védelme és élettartamának meghosszabbítása szempontjából.
Névleges feszültség:Az akkumulátor átlagos kimeneti feszültségére utal a kisütés kezdetétől a végéig, amikor az teljesen feltöltődött. Ez tükrözi az akkumulátor névleges üzemi feszültségtartományát, fontos referenciaként szolgálva az akkumulátor alkalmazásához, töltéséhez, védelméhez és egyéb vonatkozásaihoz.
Nyitott áramköri feszültség:egyenlő az akkumulátor pozitív elektródapotenciáljának és negatív elektródpotenciáljának különbségével, ha szakadás közben nincs áram a két póluson keresztül. A tényleges akkumulátoros rendszerekben, mivel az akkumulátor két pólusán kialakult potenciál többnyire stabil potenciál, a nyitott áramköri feszültség valójában a két pólus stabil potenciáljának különbsége. A nyitott áramköri feszültség általában alacsonyabb, mint az akkumulátor elektromotoros ereje, de közelíthető az akkumulátor elektromotoros erejeként.
Üzemi feszültség:az akkumulátor által a kisütési folyamat során biztosított tényleges feszültségértékre vonatkozik. Az akkumulátor belső ellenállása miatt, amikor áram folyik át az akkumulátoron, le kell győznie a belső ellenállás ellenállását. Ezért az üzemi feszültség mindig alacsonyabb, mint az akkumulátor nyitott áramköri feszültsége (azaz az a feszültség, amikor az akkumulátor nincs csatlakoztatva semmilyen terheléshez vagy külső áramkörhöz).
A héj feszültsége:Az akkumulátor héjfeszültsége nem szabványos paramétere az akkumulátornak, de bizonyos esetekben, mint például a hibadiagnosztika vagy a teljesítményértékelés, megmérik az akkumulátor héja és az elektródák közötti feszültséget. Ez a feszültségérték tükrözheti az akkumulátor belső állapotát, például a belső ellenállást, az elektrolit állapotát és a rövidzárlatok jelenlétét.