Lithium-ion (Li-ion) batteries are the most popular rechargeable battery available today. These batteries have been used in consumer electronics for decades and have proven reliable in many applications. Lithium ion battery have become so common that many people take them for granted. But despite their ubiquity and familiarity, there’s still a lot about lithium-ion batteries that have yet to be widely known.
The Lithium Battery The Rechargeable Battery
Lithium battery are one of the most popular rechargeable batteries in portable electronics. They are used to power devices such as laptops, smartphones and tablets.
They are also used in electric vehicles, including hybrid cars.
A Lithium-Ion Battery Works By Shuttling Lithium Ions.
The lithium-ion battery is a rechargeable battery that uses lithium ions to store energy. It comprises three main components: the negative electrode, positive electrode and electrolyte. The cathode (negative electrode) contains carbon and are made from graphite or silicon manganese oxide. The anode (positive electrode) has metallic lithium plated with copper oxides for protection against oxidation during use. Finally, the electrolyte—a solution containing dissolved solids—separates these two electrodes so that electrons can flow between them when discharged and recharged by an external voltage source like an AC adapter or USB cable.
When A Lithium-Ion Battery Charges, Current Flows In The Opposite Direction,
When a lithium-ion battery charges, current flows in the opposite direction. Instead of electrons moving from cathode to anode, ions move from cathode to anode.
The lithium-ion battery structure includes a negative electrode (cathode), positive electrode (anode) and electrolyte solution between them. During the discharge or discharging process, electrons are drawn out of the negative electrode by the positive voltage at its surface; meanwhile, lithium ions move into that layer through an ion exchange membrane between them and then combine with oxygen atoms in the air to form water molecules during the discharge process.
When the charging or charging process occurs, it is necessary to reverse the charge flow direction so that electrons will be attracted back towards their home layer. At the same time attracting new lithium ions into their place on their way back up towards their starting point again at their original location before they were removed from it initially!
Lithium-Ion Batteries Are Ideal For Use In Electronic Devices.
Lithium-ion batteries are ideal for use in electronic devices. They have a high energy density, power density and specific power compared to other rechargeable batteries. Lithium-ion batteries are also lightweight, which makes them suitable for use in portable electronics such as laptops and smartphones. These batteries are also safer than other rechargeable batteries because they do not generate explosive gases when charged or discharged improperly. Plus, lithium-ion batteries can use in a wide range of temperatures (from -40 degrees Celsius to 60 degrees Celsius) without any adverse effects on their performance.
The Maximum Voltage From A Single Cell Is Around 4 Volts.
The maximum voltage from a single cell is around 4 volts. The voltage of a single cell is determined by the chemistry and design of the battery. The number of cells in series and parallel determines the battery’s maximum (and minimum) voltage.
Lithium-Ion Batteries Also Have A Meagre Self-Discharge Rate
Lithium-ion batteries also have a meagre self-discharge rate compared to other rechargeable batteries. A battery with a high self-discharge rate will lose its charge faster than one with a lower self-discharge rate. That is especially true if the battery is not used regularly. It will lose some of its accounts just sitting around doing nothing, even when it’s supposed to be “off” and disconnected from everything else.
The Energy Density For State-Of-The-Art Cells
Energy density is an essential parameter for batteries, as it determines how much energy a battery can store. One reason lithium-ion is so popular is that it has a high energy density compared to other rechargeable battery technologies. The higher the energy density, the more energy it can store.
Lithium-ion batteries are potent
Lithium-ion batteries have a higher energy density than other types of rechargeable batteries.
They are less stable than other rechargeable batteries and have a lower cycle life.
The Ratio Of Actual Energy Output To Theoretical Energy Input Typically Measures The Efficiency.
The efficiency of a battery is the ratio of actual energy output to the theoretical energy input. In other words, it tells you how much electricity your device uses compared to how much electricity is stored in the battery. Academic energy input refers to all the chemical reactions during charging and discharging. In contrast, actual energy output measures how much current flows through your device at any time.
A Battery’s Efficiency Is Determined By Its Chemistry And Design.
The efficiency of a battery is determined by the chemistry and design of the storm, as well as how it’s used.
A lithium-ion battery’s chemical reactions are exothermic — they produce heat. Therefore, you can use that information to determine how much energy your device should be able to store at a given temperature.
An Ideal Battery Would Convert All Chemical Energy Into Electrical Power,
One of the most critical parameters for a battery is its efficiency, or how well it converts chemical energy into electrical power. An ideal battery would be able to convert all chemical energy into electrical power, but that isn’t possible in real life. To calculate the theoretical maximum efficiency of a lithium-ion battery, you first need to know two things:
- How much power can it produce (watts)
- How much current can it supply (amps)
You can use these numbers to calculate what percentage of the chemical energy stored in your battery ends up as electricity flowing through your circuit. That calculation is known as “theoretical maximum efficiency” and depends on several factors, including temperature and design of both electrodes inside an individual cell—generally speaking, batteries achieve efficiencies between 80% and 90%.
The battery efficiency is highly influenced by temperature.
The efficiency of lithium-ion batteries is highly influenced by temperature. That is because the chemical reactions inside a battery can affect by changes in temperature, which in turn affects how much energy is stored and released. For example, when lithium ions move through an electrolyte solution during charging or discharging, they must first undergo electrochemical oxidation (oxidation and reduction reactions) at the electrode surface to form a metal oxide, carbon dioxide gas, water and other compounds before they can migrate through an electrolyte solution to reach opposite electrodes to complete the cycle.
Suppose that process occurs efficiently at room temperature (about 22 degrees Celsius). In that case, it will take less time for all molecules involved to transfer their electrons back into their original state as they move through an electrolyte solution during charging or discharging cycles; therefore giving you more usable energy from your battery over time due its ability store more charge faster than if it had been heated up before use!
Conclusion
The lithium-ion battery is one of the most popular rechargeable batteries in portable electronics. Lithium-ion batteries are ideal for electronic devices because they are lightweight and have a long lifespan, but they have some drawbacks.
Lithium-ion (Li-ion) batterijen zijn de meest populaire oplaadbare batterij die momenteel verkrijgbaar is. Deze batterijen worden al tientallen jaren gebruikt in consumentenelektronica en zijn in veel toepassingen betrouwbaar gebleken. Lithium-ionbatterijen zijn zo gewoon geworden dat veel mensen ze als vanzelfsprekend beschouwen. Maar ondanks hun alomtegenwoordigheid en bekendheid, is er nog veel over lithium-ionbatterijen dat nog niet algemeen bekend is.
De lithiumbatterij De oplaadbare batterij
Lithium batterij zijn een van de meest populaire oplaadbare batterijen in draagbare elektronica. Ze worden gebruikt om apparaten zoals laptops, smartphones en tablets van stroom te voorzien.
Ze worden ook gebruikt in elektrische voertuigen, waaronder hybride auto’s.
Een lithium-ionbatterij werkt door lithiumionen te pendelen.
De lithium-ionbatterij is een oplaadbare batterij die lithiumionen gebruikt om energie op te slaan. Het bestaat uit drie hoofdcomponenten: de negatieve elektrode, positieve elektrode en elektrolyt. De kathode (negatieve elektrode) bevat koolstof en is gemaakt van grafiet of siliciummangaanoxide. De anode (positieve elektrode) is voorzien van een metalen lithiumlaag met koperoxiden ter bescherming tegen oxidatie tijdens gebruik. Ten slotte scheidt de elektrolyt – een oplossing die opgeloste vaste stoffen bevat – deze twee elektroden zodat elektronen ertussen kunnen stromen wanneer ze worden ontladen en opgeladen door een externe spanningsbron zoals een AC-adapter of USB-kabel.
Wanneer een lithium-ionbatterij wordt opgeladen, stroomt de stroom in de tegenovergestelde richting,
Wanneer een lithium ion batterij wordt opgeladen, stroomt de stroom in de tegenovergestelde richting. In plaats van dat elektronen van kathode naar anode gaan, bewegen ionen van kathode naar anode.
De structuur van de lithium-ionbatterij omvat een negatieve elektrode (kathode), een positieve elektrode (anode) en een elektrolytoplossing ertussen. Tijdens het ontladings- of ontladingsproces worden elektronen uit de negatieve elektrode getrokken door de positieve spanning aan het oppervlak; ondertussen gaan lithiumionen die laag binnen via een ionenuitwisselingsmembraan ertussen en combineren ze vervolgens met zuurstofatomen in de lucht om watermoleculen te vormen tijdens het ontladingsproces.
Wanneer het laad- of oplaadproces plaatsvindt, is het noodzakelijk om de richting van de ladingsstroom om te keren, zodat elektronen terug naar hun thuislaag worden aangetrokken. Tegelijkertijd trekken ze nieuwe lithiumionen naar hun plaats op hun weg terug naar hun startpunt, weer op hun oorspronkelijke locatie voordat ze er in eerste instantie uit werden verwijderd!
Lithium-ionbatterijen zijn ideaal voor gebruik in elektronische apparaten.
Lithium-ionbatterijen zijn ideaal voor gebruik in elektronische apparaten. Ze hebben een hoge energiedichtheid, vermogensdichtheid en specifiek vermogen in vergelijking met andere oplaadbare batterijen. Lithium-ion batterijen zijn ook licht van gewicht, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in draagbare elektronica zoals laptops en smartphones. Deze batterijen zijn ook veiliger dan andere oplaadbare batterijen, omdat ze geen explosieve gassen genereren wanneer ze verkeerd worden opgeladen of ontladen. Bovendien kunnen lithium-ionbatterijen worden gebruikt bij een breed temperatuurbereik (van -40 graden Celsius tot 60 graden Celsius) zonder nadelige gevolgen voor hun prestaties.
De maximale spanning van een enkele cel is ongeveer 4 volt.
De maximale spanning van een enkele cel is ongeveer 4 volt. De spanning van een enkele cel wordt bepaald door de chemie en het ontwerp van de batterij. Het aantal cellen in serie en parallel bepaalt de maximale (en minimale) spanning van de batterij.
Lithium-ionbatterijen hebben ook een magere zelfontladingssnelheid
Lithium-ionbatterijen hebben ook een magere zelfontlading in vergelijking met andere oplaadbare batterijen. Een accu met een hoge zelfontlading verliest zijn lading sneller dan een accu met een lagere zelfontlading. Dat geldt vooral als de batterij niet regelmatig wordt gebruikt. Het zal een aantal van zijn accounts verliezen door gewoon niets te doen, zelfs als het verondersteld wordt “uit” te zijn en losgekoppeld van al het andere.
De energiedichtheid voor ultramoderne cellen
Energiedichtheid is een essentiële parameter voor batterijen, omdat het bepaalt hoeveel energie een batterij kan opslaan. Een reden waarom lithium-ion zo populair is, is dat het een hoge energiedichtheid heeft in vergelijking met andere oplaadbare batterijtechnologieën. Hoe hoger de energiedichtheid, hoe meer energie het kan opslaan.
Lithium-ionbatterijen zijn krachtig
Lithium-ionbatterijen hebben een hogere energiedichtheid dan andere typen oplaadbare batterijen.
Ze zijn minder stabiel dan andere oplaadbare batterijen en hebben een kortere levensduur.
De verhouding tussen werkelijke energie-output en theoretische energie-input meet typisch de efficiëntie.
De efficiëntie van een batterij is de verhouding tussen de werkelijke energie-output en de theoretische energie-input. Met andere woorden, het vertelt u hoeveel elektriciteit uw apparaat verbruikt in vergelijking met hoeveel elektriciteit er in de batterij is opgeslagen. Academische energie-input verwijst naar alle chemische reacties tijdens het opladen en ontladen. De werkelijke energieoutput daarentegen meet hoeveel stroom er op elk moment door uw apparaat stroomt.
De efficiëntie van een batterij wordt bepaald door de chemie en het ontwerp.
De efficiëntie van een batterij wordt bepaald door de chemie en het ontwerp van de storm, evenals hoe deze wordt gebruikt.
De chemische reacties van een lithium-ionbatterij zijn exotherm: ze produceren warmte. Daarom kun je die informatie gebruiken om te bepalen hoeveel energie je apparaat bij een bepaalde temperatuur moet kunnen opslaan.
Een ideale batterij zou alle chemische energie omzetten in elektrische energie,
Een van de meest kritische parameters voor een batterij is de efficiëntie, of hoe goed het chemische energie omzet in elektrische energie. Een ideale batterij zou alle chemische energie kunnen omzetten in elektrische energie, maar dat is in het echte leven niet mogelijk. Om de theoretische maximale efficiëntie van een lithium-ionbatterij te berekenen, moet u eerst twee dingen weten:
- Hoeveel vermogen kan het produceren (watt)
- Hoeveel stroom kan het leveren (ampère)
U kunt deze getallen gebruiken om te berekenen welk percentage van de chemische energie die in uw batterij is opgeslagen, eindigt als elektriciteit die door uw circuit stroomt. Die berekening staat bekend als “theoretische maximale efficiëntie” en is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de temperatuur en het ontwerp van beide elektroden in een individuele cel – over het algemeen behalen batterijen een efficiëntie tussen 80% en 90%.
De efficiëntie van de batterij wordt sterk beïnvloed door de temperatuur.
De efficiëntie van lithium-ionbatterijen wordt sterk beïnvloed door de temperatuur. Dat komt omdat de chemische reacties in een batterij invloed kunnen hebben op temperatuurveranderingen, die op hun beurt van invloed zijn op hoeveel energie wordt opgeslagen en vrijgegeven. Wanneer bijvoorbeeld lithiumionen tijdens het laden of ontladen door een elektrolytoplossing bewegen, moeten ze eerst elektrochemische oxidatie (oxidatie- en reductiereacties) aan het elektrode-oppervlak ondergaan om een metaaloxide, koolstofdioxidegas, water en andere verbindingen te vormen voordat ze kunnen migreren. door een elektrolytoplossing om tegenovergestelde elektroden te bereiken om de cyclus te voltooien.
Stel dat dat proces efficiënt verloopt bij kamertemperatuur (ongeveer 22 graden Celsius). In dat geval zullen alle betrokken moleculen minder tijd nodig hebben om hun elektronen terug te brengen naar hun oorspronkelijke staat terwijl ze door een elektrolytoplossing bewegen tijdens laad- of ontlaadcycli; waardoor u in de loop van de tijd meer bruikbare energie uit uw batterij krijgt, dankzij het vermogen om meer lading sneller op te slaan dan wanneer deze voor gebruik was opgewarmd!
Gevolgtrekking
De lithium-ionbatterij is een van de meest populaire oplaadbare batterijen in draagbare elektronica. Lithium-ionbatterijen zijn ideaal voor elektronische apparaten omdat ze licht van gewicht zijn en een lange levensduur hebben, maar ze hebben enkele nadelen.
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The Efficiency Of Lithium Ion Battery
Les batteries au lithium-ion (Li-ion) sont les batteries rechargeables les plus populaires disponibles aujourd’hui. Ces batteries sont utilisées dans l’électronique grand public depuis des décennies et se sont avérées fiables dans de nombreuses applications. Les batterie au lithium ion sont devenues si courantes que beaucoup de gens les tiennent pour acquises. Mais malgré leur omniprésence et leur familiarité, il y a encore beaucoup de choses sur les batteries lithium-ion qui ne sont pas encore largement connues.
La batterie au lithium La batterie rechargeable
lithium sont l’une des batteries rechargeables les plus populaires dans l’électronique portable. Ils sont utilisés pour alimenter des appareils tels que des ordinateurs portables, des smartphones et des tablettes.
Ils sont également utilisés dans les véhicules électriques, y compris les voitures hybrides.
Une batterie lithium-ion fonctionne en faisant la navette entre les ions lithium.
La batterie lithium-ion est une batterie rechargeable qui utilise des ions lithium pour stocker de l’énergie. Il comprend trois composants principaux : l’électrode négative, l’électrode positive et l’électrolyte. La cathode (électrode négative) contient du carbone et est en graphite ou en oxyde de silicium et de manganèse. L’anode (électrode positive) a du lithium métallique plaqué d’oxydes de cuivre pour une protection contre l’oxydation pendant l’utilisation. Enfin, l’électrolyte – une solution contenant des solides dissous – sépare ces deux électrodes afin que les électrons puissent circuler entre elles lorsqu’ils sont déchargés et rechargés par une source de tension externe comme un adaptateur secteur ou un câble USB.
Lorsqu’une batterie lithium-ion se charge, le courant circule dans le sens opposé ,
Lorsqu’une batterie lithium-ion se charge, le courant circule dans le sens opposé. Au lieu que les électrons se déplacent de la cathode à l’anode, les ions se déplacent de la cathode à l’anode.
La structure de la batterie lithium-ion comprend une électrode négative (cathode), une électrode positive (anode) et une solution d’électrolyte entre elles. Pendant le processus de décharge ou de décharge, les électrons sont extraits de l’électrode négative par la tension positive à sa surface; pendant ce temps, les ions lithium pénètrent dans cette couche à travers une membrane échangeuse d’ions entre eux, puis se combinent avec des atomes d’oxygène dans l’air pour former des molécules d’eau pendant le processus de décharge.
Lorsque le processus de charge ou de charge se produit, il est nécessaire d’inverser le sens du flux de charge afin que les électrons soient attirés vers leur couche d’origine. En même temps, attirant de nouveaux ions lithium à leur place lors de leur retour vers leur point de départ à nouveau à leur emplacement d’origine avant qu’ils n’en soient initialement retirés !
Les batteries au lithium-ion sont idéales pour une utilisation dans les appareils électroniques.
Les batteries lithium-ion sont idéales pour une utilisation dans les appareils électroniques. Ils ont une densité d’énergie, une densité de puissance et une puissance spécifique élevées par rapport aux autres batteries rechargeables. Les batteries lithium-ion sont également légères, ce qui les rend adaptées à une utilisation dans les appareils électroniques portables tels que les ordinateurs portables et les smartphones. Ces batteries sont également plus sûres que les autres batteries rechargeables car elles ne génèrent pas de gaz explosifs lorsqu’elles sont chargées ou déchargées de manière incorrecte. De plus, les batteries lithium-ion peuvent être utilisées dans une large gamme de températures (de -40 degrés Celsius à 60 degrés Celsius) sans aucun effet négatif sur leurs performances.
La tension maximale d’une seule cellule est d’environ 4 volts.
La tension maximale d’une seule cellule est d’environ 4 volts. La tension d’une seule cellule est déterminée par la chimie et la conception de la batterie. Le nombre de cellules en série et en parallèle détermine la tension maximale (et minimale) de la batterie.
Les batteries lithium-ion ont également un faible taux d’autodécharge
Les batteries lithium-ion ont également un faible taux d’autodécharge par rapport aux autres batteries rechargeables. Une batterie avec un taux d’autodécharge élevé perdra sa charge plus rapidement qu’une batterie avec un taux d’autodécharge plus faible. Cela est particulièrement vrai si la batterie n’est pas utilisée régulièrement. Il perdra certains de ses comptes assis à ne rien faire, même lorsqu’il est censé être “éteint” et déconnecté de tout le reste.
La densité d’énergie pour des cellules à la pointe de la technologie
La densité d’énergie est un paramètre essentiel pour les batteries, car elle détermine la quantité d’énergie qu’une batterie peut stocker. L’une des raisons pour lesquelles le lithium-ion est si populaire est qu’il a une densité d’énergie élevée par rapport aux autres technologies de batterie rechargeable. Plus la densité d’énergie est élevée, plus il peut stocker d’énergie.
Les batteries lithium-ion sont puissantes
Les batteries lithium-ion ont une densité d’énergie plus élevée que les autres types de batteries rechargeables.
Elles sont moins stables que les autres piles rechargeables et ont une durée de vie plus courte.
Le rapport entre la production d’énergie réelle et l’apport d’énergie théorique mesure généralement l’efficacité.
L’efficacité d’une batterie est le rapport entre la production d’énergie réelle et l’apport d’énergie théorique. En d’autres termes, il vous indique la quantité d’électricité utilisée par votre appareil par rapport à la quantité d’électricité stockée dans la batterie. L’apport d’énergie académique fait référence à toutes les réactions chimiques lors de la charge et de la décharge. En revanche, la production d’énergie réelle mesure la quantité de courant qui traverse votre appareil à tout moment.
L’efficacité d’une batterie est déterminée par sa chimie et sa conception.
L’efficacité d’une batterie est déterminée par la chimie et la conception de la tempête, ainsi que par la façon dont elle est utilisée.
Les réactions chimiques d’une batterie lithium-ion sont exothermiques — elles produisent de la chaleur. Par conséquent, vous pouvez utiliser ces informations pour déterminer la quantité d’énergie que votre appareil doit être capable de stocker à une température donnée.
Une batterie idéale convertirait toute l’énergie chimique en énergie électrique,
L’un des paramètres les plus critiques pour une batterie est son efficacité, ou la façon dont elle convertit l’énergie chimique en énergie électrique. Une batterie idéale serait capable de convertir toute l’énergie chimique en énergie électrique, mais ce n’est pas possible dans la vraie vie. Pour calculer le rendement maximum théorique d’une batterie lithium-ion, il faut d’abord savoir deux choses :
- Quelle puissance peut-il produire (watts)
- Combien de courant peut-il fournir (ampères)
Vous pouvez utiliser ces chiffres pour calculer quel pourcentage de l’énergie chimique stockée dans votre batterie se retrouve sous forme d’électricité circulant dans votre circuit. Ce calcul est appelé “efficacité maximale théorique” et dépend de plusieurs facteurs, notamment la température et la conception des deux électrodes à l’intérieur d’une cellule individuelle. En règle générale, les batteries atteignent des efficacités comprises entre 80 % et 90 %.
L’efficacité de la batterie est fortement influencée par la température.
L’efficacité des batteries lithium-ion est fortement influencée par la température. En effet, les réactions chimiques à l’intérieur d’une batterie peuvent affecter les changements de température, qui à leur tour affectent la quantité d’énergie stockée et libérée. Par exemple, lorsque les ions lithium se déplacent dans une solution d’électrolyte pendant la charge ou la décharge, ils doivent d’abord subir une oxydation électrochimique (réactions d’oxydation et de réduction) à la surface de l’électrode pour former un oxyde métallique, du dioxyde de carbone gazeux, de l’eau et d’autres composés avant de pouvoir migrer. à travers une solution d’électrolyte pour atteindre les électrodes opposées afin de terminer le cycle.
Supposons que le processus se déroule efficacement à température ambiante (environ 22 degrés Celsius). Dans ce cas, il faudra moins de temps à toutes les molécules impliquées pour transférer leurs électrons dans leur état d’origine lorsqu’elles se déplacent dans une solution d’électrolyte pendant les cycles de charge ou de décharge ; vous donnant ainsi plus d’énergie utilisable de votre batterie au fil du temps grâce à sa capacité à stocker plus de charge plus rapidement que si elle avait été chauffée avant utilisation !
Conclusion
La batterie lithium-ion est l’une des batteries rechargeables les plus populaires dans l’électronique portable. Les batteries lithium-ion sont idéales pour les appareils électroniques car elles sont légères et ont une longue durée de vie, mais elles présentent certains inconvénients.
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The Efficiency Of Lithium Ion Battery
Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) sind die beliebtesten wiederaufladbaren Batterien, die heute erhältlich sind. Diese Batterien werden seit Jahrzehnten in der Unterhaltungselektronik eingesetzt und haben sich in vielen Anwendungen als zuverlässig erwiesen. Lithium-Ionen-Batterie sind so verbreitet, dass viele Menschen sie für selbstverständlich halten. Aber trotz ihrer Allgegenwärtigkeit und Vertrautheit gibt es noch vieles über Lithium-Ionen-Batterien, das noch nicht allgemein bekannt ist.
Die Lithiumbatterie Die wiederaufladbare Batterie
Lithium Batterie sind eine der beliebtesten wiederaufladbaren Batterien in der tragbaren Elektronik. Sie werden verwendet, um Geräte wie Laptops, Smartphones und Tablets mit Strom zu versorgen.
Sie werden auch in Elektrofahrzeugen, einschließlich Hybridautos, verwendet.
Ein Lithium-Ionen-Akku funktioniert durch Pendeln von Lithium-Ionen.
Die Lithium-Ionen-Batterie ist eine wiederaufladbare Batterie, die Lithium-Ionen zum Speichern von Energie verwendet. Es besteht aus drei Hauptkomponenten: der negativen Elektrode, der positiven Elektrode und dem Elektrolyten. Die Kathode (negative Elektrode) enthält Kohlenstoff und besteht aus Graphit oder Siliziummanganoxid. Die Anode (positive Elektrode) hat metallisches Lithium, das mit Kupferoxiden zum Schutz vor Oxidation während des Gebrauchs beschichtet ist. Schließlich trennt der Elektrolyt – eine Lösung, die gelöste Feststoffe enthält – diese beiden Elektroden, sodass Elektronen zwischen ihnen fließen können, wenn sie durch eine externe Spannungsquelle wie ein Netzteil oder ein USB-Kabel entladen und wieder aufgeladen werden.
Wenn ein Lithium-Ionen-Akku aufgeladen wird, fließt Strom in die entgegengesetzte Richtung,
Beim Laden eines Lithium-Ionen-Akkus fließt Strom in die entgegengesetzte Richtung. Anstelle von Elektronen, die sich von der Kathode zur Anode bewegen, bewegen sich Ionen von der Kathode zur Anode.
Die Lithium-Ionen-Batteriestruktur umfasst eine negative Elektrode (Kathode), eine positive Elektrode (Anode) und eine Elektrolytlösung dazwischen. Beim Entlade- oder Entladevorgang werden der negativen Elektrode durch die positive Spannung an ihrer Oberfläche Elektronen entzogen; Währenddessen dringen Lithium-Ionen durch eine dazwischen liegende Ionenaustauschmembran in diese Schicht ein und verbinden sich dann mit Sauerstoffatomen in der Luft, um während des Entladungsprozesses Wassermoleküle zu bilden.
Wenn der Lade- oder Ladevorgang auftritt, ist es notwendig, die Ladungsflussrichtung umzukehren, damit Elektronen zurück zu ihrer Heimatschicht angezogen werden. Gleichzeitig ziehen neue Lithium-Ionen auf ihrem Weg zurück zu ihrem Ausgangspunkt wieder an ihren ursprünglichen Ort, bevor sie von diesem zunächst entfernt wurden!
Lithium-Ionen-Batterien sind ideal für den Einsatz in elektronischen Geräten.
Lithium-Ionen-Akkus sind ideal für den Einsatz in elektronischen Geräten. Sie haben im Vergleich zu anderen Akkus eine hohe Energiedichte, Leistungsdichte und spezifische Leistung. Lithium-Ionen-Batterien sind außerdem leicht, was sie für den Einsatz in tragbaren Elektronikgeräten wie Laptops und Smartphones geeignet macht. Diese Batterien sind auch sicherer als andere Akkus, da sie bei unsachgemäßem Laden oder Entladen keine explosiven Gase entwickeln. Außerdem können Lithium-Ionen-Akkus in einem breiten Temperaturbereich (von -40 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius) ohne nachteilige Auswirkungen auf ihre Leistung verwendet werden.
Die maximale Spannung einer einzelnen Zelle beträgt etwa 4 Volt.
Die maximale Spannung einer einzelnen Zelle beträgt etwa 4 Volt. Die Spannung einer einzelnen Zelle wird durch die Chemie und das Design der Batterie bestimmt. Die Anzahl der in Reihe und parallel geschalteten Zellen bestimmt die maximale (und minimale) Spannung der Batterie.
Lithium-Ionen-Akkus haben auch eine magere Selbstentladungsrate
Lithium-Ionen-Akkus haben im Vergleich zu anderen Akkus auch eine magere Selbstentladungsrate. Ein Akku mit hoher Selbstentladung verliert schneller seine Ladung als einer mit geringerer Selbstentladung. Das gilt insbesondere dann, wenn der Akku nicht regelmäßig verwendet wird. Es wird einige seiner Konten verlieren, wenn es nur herumsitzt und nichts tut, selbst wenn es “aus” und von allem anderen getrennt sein soll.
Die Energiedichte für modernste Zellen
Die Energiedichte ist ein wesentlicher Parameter für Batterien, da sie bestimmt, wie viel Energie eine Batterie speichern kann. Lithium-Ionen sind unter anderem deshalb so beliebt, weil sie im Vergleich zu anderen Akku-Technologien eine hohe Energiedichte aufweisen. Je höher die Energiedichte, desto mehr Energie kann gespeichert werden.
Lithium-Ionen-Akkus sind leistungsstark
Lithium-Ionen-Akkus haben eine höhere Energiedichte als andere Akkutypen.
Sie sind weniger stabil als andere Akkus und haben eine geringere Zyklenlebensdauer.
Das Verhältnis des tatsächlichen Energieoutputs zum theoretischen Energieinput misst typischerweise den Wirkungsgrad.
Der Wirkungsgrad einer Batterie ist das Verhältnis der tatsächlichen Energieabgabe zur theoretischen Energieaufnahme. Mit anderen Worten, es sagt Ihnen, wie viel Strom Ihr Gerät im Vergleich dazu verbraucht, wie viel Strom in der Batterie gespeichert ist. Der akademische Energieeintrag bezieht sich auf alle chemischen Reaktionen während des Ladens und Entladens. Im Gegensatz dazu misst die tatsächliche Energieabgabe, wie viel Strom zu jedem Zeitpunkt durch Ihr Gerät fließt.
Die Effizienz einer Batterie wird durch ihre Chemie und ihr Design bestimmt.
Die Effizienz einer Batterie wird durch die Chemie und das Design des Sturms sowie durch seine Verwendung bestimmt.
Die chemischen Reaktionen einer Lithium-Ionen-Batterie sind exotherm – sie erzeugen Wärme. Daher können Sie diese Informationen verwenden, um zu bestimmen, wie viel Energie Ihr Gerät bei einer bestimmten Temperatur speichern kann.
Eine ideale Batterie würde die gesamte chemische Energie in elektrische Energie umwandeln,
Einer der kritischsten Parameter für eine Batterie ist ihre Effizienz oder wie gut sie chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Eine ideale Batterie wäre in der Lage, alle chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, aber das ist im wirklichen Leben nicht möglich. Um die theoretische maximale Effizienz einer Lithium-Ionen-Batterie zu berechnen, müssen Sie zunächst zwei Dinge wissen:
- Wie viel Leistung kann es erzeugen (Watt)
- Wie viel Strom kann es liefern (Ampere)
Sie können diese Zahlen verwenden, um zu berechnen, wie viel Prozent der in Ihrer Batterie gespeicherten chemischen Energie als Strom durch Ihren Stromkreis fließt. Diese Berechnung wird als „theoretischer maximaler Wirkungsgrad“ bezeichnet und hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Temperatur und dem Design beider Elektroden innerhalb einer einzelnen Zelle – im Allgemeinen erreichen Batterien Wirkungsgrade zwischen 80 % und 90 %.
Die Batterieeffizienz wird stark von der Temperatur beeinflusst.
Die Effizienz von Lithium-Ionen-Batterien wird stark von der Temperatur beeinflusst. Das liegt daran, dass die chemischen Reaktionen in einer Batterie durch Temperaturänderungen beeinflusst werden können, was wiederum beeinflusst, wie viel Energie gespeichert und abgegeben wird. Wenn sich beispielsweise Lithiumionen während des Ladens oder Entladens durch eine Elektrolytlösung bewegen, müssen sie zunächst einer elektrochemischen Oxidation (Oxidations- und Reduktionsreaktionen) an der Elektrodenoberfläche unterzogen werden, um ein Metalloxid, Kohlendioxidgas, Wasser und andere Verbindungen zu bilden, bevor sie wandern können durch eine Elektrolytlösung, um gegenüberliegende Elektroden zu erreichen, um den Zyklus zu vervollständigen.
Nehmen Sie an, dass der Prozess effizient bei Raumtemperatur (etwa 22 Grad Celsius) abläuft. In diesem Fall benötigen alle beteiligten Moleküle weniger Zeit, um ihre Elektronen wieder in ihren ursprünglichen Zustand zu überführen, wenn sie sich während der Lade- oder Entladezyklen durch eine Elektrolytlösung bewegen; Dadurch erhalten Sie im Laufe der Zeit mehr nutzbare Energie aus Ihrer Batterie, da sie schneller mehr Ladung speichern kann, als wenn sie vor dem Gebrauch aufgeheizt worden wäre!
Fazit
Der Lithium-Ionen-Akku ist einer der beliebtesten Akkus in der tragbaren Elektronik. Lithium-Ionen-Batterien sind ideal für elektronische Geräte, da sie leicht sind und eine lange Lebensdauer haben, aber sie haben einige Nachteile.
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Le batterie agli ioni di litio (Li-ion) sono le batterie ricaricabili più diffuse oggi disponibili. Queste batterie sono utilizzate da decenni nell’elettronica di consumo e si sono dimostrate affidabili in molte applicazioni. Le batterie agli ioni di litio sono diventate così comuni che molte persone le danno per scontate. Ma nonostante la loro ubiquità e familiarità, c’è ancora molto sulle batterie agli ioni di litio che devono ancora essere ampiamente conosciute.
La batteria al litio La batteria ricaricabile
Le batterie al litio sono una delle batterie ricaricabili più popolari nell’elettronica portatile. Sono utilizzati per alimentare dispositivi come laptop, smartphone e tablet.
Sono anche utilizzati nei veicoli elettrici, comprese le auto ibride.
Una batteria agli ioni di litio funziona spostando gli ioni di litio.
La batteria agli ioni di litio è una batteria ricaricabile che utilizza gli ioni di litio per immagazzinare energia. Comprende tre componenti principali: l’elettrodo negativo, l’elettrodo positivo e l’elettrolita. Il catodo (elettrodo negativo) contiene carbonio e sono realizzati in grafite o ossido di manganese di silicio. L’anodo (elettrodo positivo) ha litio metallico placcato con ossidi di rame per la protezione contro l’ossidazione durante l’uso. Infine, l’elettrolita, una soluzione contenente solidi disciolti, separa questi due elettrodi in modo che gli elettroni possano fluire tra di loro quando vengono scaricati e ricaricati da una fonte di tensione esterna come un adattatore CA o un cavo USB.
Quando una batteria agli ioni di litio si carica, la corrente scorre nella direzione opposta,
Quando una batteria agli ioni di litio si carica, la corrente scorre nella direzione opposta. Invece di elettroni che si spostano dal catodo all’anodo, gli ioni si spostano dal catodo all’anodo.
La struttura della batteria agli ioni di litio include un elettrodo negativo (catodo), un elettrodo positivo (anodo) e una soluzione elettrolitica tra di loro. Durante il processo di scarica o scarica, gli elettroni vengono estratti dall’elettrodo negativo dalla tensione positiva sulla sua superficie; nel frattempo, gli ioni di litio si spostano in quello strato attraverso una membrana a scambio ionico tra di loro e quindi si combinano con gli atomi di ossigeno nell’aria per formare molecole d’acqua durante il processo di scarica.
Quando si verifica il processo di carica o carica, è necessario invertire la direzione del flusso di carica in modo che gli elettroni vengano attratti verso il loro strato di origine. Allo stesso tempo, attirano nuovi ioni di litio al loro posto mentre risalgono verso il loro punto di partenza di nuovo nella loro posizione originale prima che fossero inizialmente rimossi da esso!
Le batterie agli ioni di litio sono ideali per l’uso in dispositivi elettronici.
Le batterie agli ioni di litio sono ideali per l’uso in dispositivi elettronici. Hanno un’elevata densità di energia, densità di potenza e potenza specifica rispetto ad altre batterie ricaricabili. Le batterie agli ioni di litio sono anche leggere, il che le rende adatte all’uso in dispositivi elettronici portatili come laptop e smartphone. Queste batterie sono anche più sicure di altre batterie ricaricabili perché non generano gas esplosivi se caricate o scaricate in modo improprio. Inoltre, le batterie agli ioni di litio possono essere utilizzate in un’ampia gamma di temperature (da -40 gradi Celsius a 60 gradi Celsius) senza alcun effetto negativo sulle loro prestazioni.
La tensione massima da una singola cella è di circa 4 Volt.
La tensione massima da una singola cella è di circa 4 volt. La tensione di una singola cella è determinata dalla chimica e dal design della batteria. Il numero di celle in serie e in parallelo determina la tensione massima (e minima) della batteria.
Le batterie agli ioni di litio hanno anche un basso tasso di autoscarica
Le batterie agli ioni di litio hanno anche un basso tasso di autoscarica rispetto ad altre batterie ricaricabili. Una batteria con un tasso di autoscarica elevato perderà la carica più velocemente di una con un tasso di autoscarica inferiore. Ciò è particolarmente vero se la batteria non viene utilizzata regolarmente. Perderà alcuni dei suoi account rimanendo seduto senza fare nulla, anche quando dovrebbe essere “spento” e disconnesso da tutto il resto.
La densità energetica per celle all’avanguardia
La densità energetica è un parametro essenziale per le batterie, in quanto determina la quantità di energia che una batteria può immagazzinare. Uno dei motivi per cui le batterie agli ioni di litio sono così popolari è che hanno un’elevata densità di energia rispetto ad altre tecnologie di batterie ricaricabili. Maggiore è la densità di energia, maggiore è la quantità di energia che può immagazzinare.
Le batterie agli ioni di litio sono potenti
Le batterie agli ioni di litio hanno una densità energetica maggiore rispetto ad altri tipi di batterie ricaricabili.
Sono meno stabili di altre batterie ricaricabili e hanno un ciclo di vita inferiore.
Il rapporto tra la produzione di energia effettiva e l’input di energia teorica tipicamente misura l’efficienza.
L’efficienza di una batteria è il rapporto tra la produzione di energia effettiva e l’energia teorica in ingresso. In altre parole, ti dice quanta elettricità utilizza il tuo dispositivo rispetto a quanta elettricità è immagazzinata nella batteria. L’input di energia accademica si riferisce a tutte le reazioni chimiche durante la carica e la scarica. Al contrario, la produzione di energia effettiva misura la quantità di corrente che scorre attraverso il tuo dispositivo in qualsiasi momento.
L’efficienza di una batteria è determinata dalla sua chimica e dal suo design.
L’efficienza di una batteria è determinata dalla chimica e dal design della tempesta, nonché dal modo in cui viene utilizzata.
Le reazioni chimiche di una batteria agli ioni di litio sono esotermiche: producono calore. Pertanto, puoi utilizzare tali informazioni per determinare la quantità di energia che il tuo dispositivo dovrebbe essere in grado di immagazzinare a una data temperatura.
Una batteria ideale convertirebbe tutta l’energia chimica in energia elettrica,
Uno dei parametri più critici per una batteria è la sua efficienza, ovvero quanto bene converte l’energia chimica in energia elettrica. Una batteria ideale sarebbe in grado di convertire tutta l’energia chimica in energia elettrica, ma ciò non è possibile nella vita reale. Per calcolare l’efficienza massima teorica di una batteria agli ioni di litio, devi prima sapere due cose:
- Quanta potenza può produrre (watt)
- Quanta corrente può fornire (ampere)
Puoi usare questi numeri per calcolare quale percentuale dell’energia chimica immagazzinata nella tua batteria finisce come elettricità che scorre attraverso il tuo circuito. Tale calcolo è noto come “massima efficienza teorica” e dipende da diversi fattori, tra cui la temperatura e il design di entrambi gli elettrodi all’interno di una singola cella: in generale, le batterie raggiungono efficienze comprese tra l’80% e il 90%.
L’efficienza della batteria è fortemente influenzata dalla temperatura.
L’efficienza delle batterie agli ioni di litio è fortemente influenzata dalla temperatura. Questo perché le reazioni chimiche all’interno di una batteria possono essere influenzate dai cambiamenti di temperatura, che a loro volta influenzano la quantità di energia immagazzinata e rilasciata. Ad esempio, quando gli ioni di litio si muovono attraverso una soluzione elettrolitica durante la carica o la scarica, devono prima subire un’ossidazione elettrochimica (reazioni di ossidazione e riduzione) sulla superficie dell’elettrodo per formare un ossido di metallo, anidride carbonica, acqua e altri composti prima che possano migrare attraverso una soluzione elettrolitica per raggiungere elettrodi opposti per completare il ciclo.
Supponiamo che il processo avvenga in modo efficiente a temperatura ambiente (circa 22 gradi Celsius). In tal caso, ci vorrà meno tempo affinché tutte le molecole coinvolte ritrasferiscano i loro elettroni nel loro stato originale mentre si muovono attraverso una soluzione elettrolitica durante i cicli di carica o scarica; quindi dandoti più energia utilizzabile dalla tua batteria nel tempo grazie alla sua capacità di immagazzinare più carica più velocemente che se fosse stata riscaldata prima dell’uso!
Conclusione
La batteria agli ioni di litio è una delle batterie ricaricabili più popolari nell’elettronica portatile. Le batterie agli ioni di litio sono ideali per i dispositivi elettronici perché sono leggere e hanno una lunga durata, ma presentano alcuni inconvenienti.
Source Code:
The Efficiency Of Lithium Ion Battery
Las baterías de iones de litio (Li-ion) son las baterías recargables más populares disponibles en la actualidad. Estas baterías se han utilizado en la electrónica de consumo durante décadas y han demostrado ser fiables en muchas aplicaciones. Las baterías de iones de litio se han vuelto tan comunes que muchas personas las dan por sentadas. Pero a pesar de su ubicuidad y familiaridad, todavía hay mucho sobre las baterías de iones de litio que aún no se conoce ampliamente.
La batería de litio La batería recargable
litio son una de las baterías recargables más populares en la electrónica portátil. Se utilizan para alimentar dispositivos como computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas.
También se utilizan en vehículos eléctricos, incluidos los híbridos.
Una batería de iones de litio funciona transportando iones de litio .
La batería de iones de litio es una batería recargable que utiliza iones de litio para almacenar energía. Consta de tres componentes principales: el electrodo negativo, el electrodo positivo y el electrolito. El cátodo (electrodo negativo) contiene carbono y está hecho de grafito u óxido de manganeso de silicio. El ánodo (electrodo positivo) tiene un recubrimiento de litio metálico con óxidos de cobre para protección contra la oxidación durante el uso. Finalmente, el electrolito, una solución que contiene sólidos disueltos, separa estos dos electrodos para que los electrones puedan fluir entre ellos cuando se descargan y recargan mediante una fuente de voltaje externa como un adaptador de CA o un cable USB.
Cuando se carga una batería de iones de litio, la corriente fluye en la dirección opuesta,
Cuando se carga una batería de iones de litio, la corriente fluye en la dirección opuesta. En lugar de que los electrones se muevan del cátodo al ánodo, los iones se mueven del cátodo al ánodo.
La estructura de la batería de iones de litio incluye un electrodo negativo (cátodo), un electrodo positivo (ánodo) y una solución electrolítica entre ellos. Durante la descarga o proceso de descarga, los electrones son extraídos del electrodo negativo por el voltaje positivo en su superficie; mientras tanto, los iones de litio se mueven hacia esa capa a través de una membrana de intercambio de iones entre ellos y luego se combinan con átomos de oxígeno en el aire para formar moléculas de agua durante el proceso de descarga.
Cuando ocurre el proceso de carga o carga, es necesario invertir la dirección del flujo de carga para que los electrones sean atraídos hacia su capa de origen. ¡Al mismo tiempo, atrae nuevos iones de litio a su lugar en su camino de regreso hacia su punto de partida nuevamente en su ubicación original antes de que fueran eliminados inicialmente!
Las baterías de iones de litio son ideales para su uso en dispositivos electrónicos.
Las baterías de iones de litio son ideales para su uso en dispositivos electrónicos. Tienen una alta densidad de energía, densidad de potencia y potencia específica en comparación con otras baterías recargables. Las baterías de iones de litio también son livianas, lo que las hace adecuadas para su uso en dispositivos electrónicos portátiles, como computadoras portátiles y teléfonos inteligentes. Estas baterías también son más seguras que otras baterías recargables porque no generan gases explosivos cuando se cargan o descargan incorrectamente. Además, las baterías de iones de litio se pueden usar en una amplia gama de temperaturas (desde -40 grados centígrados hasta 60 grados centígrados) sin efectos adversos en su rendimiento.
El voltaje máximo de una sola celda es de alrededor de 4 voltios.
El voltaje máximo de una sola celda es de alrededor de 4 voltios. El voltaje de una sola celda está determinado por la química y el diseño de la batería. El número de celdas en serie y en paralelo determina el voltaje máximo (y mínimo) de la batería.
Las baterías de iones de litio también tienen una escasa tasa de autodescarga
Las baterías de iones de litio también tienen una escasa tasa de autodescarga en comparación con otras baterías recargables. Una batería con una tasa de autodescarga alta perderá su carga más rápido que una con una tasa de autodescarga más baja. Eso es especialmente cierto si la batería no se usa regularmente. Perderá algunas de sus cuentas simplemente sentado sin hacer nada, incluso cuando se supone que debe estar “apagado” y desconectado de todo lo demás.
La densidad de energía para celdas de última generación
La densidad de energía es un parámetro esencial para las baterías, ya que determina cuánta energía puede almacenar una batería. Una de las razones por las que las baterías de iones de litio son tan populares es que tienen una alta densidad de energía en comparación con otras tecnologías de baterías recargables. Cuanto mayor sea la densidad de energía, más energía puede almacenar.
Las baterías de iones de litio son potentes
Las baterías de iones de litio tienen una mayor densidad de energía que otros tipos de baterías recargables.
Son menos estables que otras baterías recargables y tienen un ciclo de vida más bajo.
La relación entre la salida de energía real y la entrada de energía teórica normalmente mide la eficiencia.
La eficiencia de una batería es la relación entre la salida de energía real y la entrada de energía teórica. En otras palabras, le dice cuánta electricidad usa su dispositivo en comparación con la cantidad de electricidad almacenada en la batería. La entrada de energía académica se refiere a todas las reacciones químicas durante la carga y descarga. Por el contrario, la salida de energía real mide la cantidad de corriente que fluye a través de su dispositivo en cualquier momento.
La eficiencia de una batería está determinada por su química y diseño.
La eficiencia de una batería está determinada por la química y el diseño de la tormenta, así como por la forma en que se usa.
Las reacciones químicas de una batería de iones de litio son exotérmicas: producen calor. Por lo tanto, puede usar esa información para determinar cuánta energía debería poder almacenar su dispositivo a una temperatura determinada.
Una batería ideal convertiría toda la energía química en energía eléctrica,
Uno de los parámetros más críticos para una batería es su eficiencia, o qué tan bien convierte la energía química en energía eléctrica. Una batería ideal sería capaz de convertir toda la energía química en energía eléctrica, pero eso no es posible en la vida real. Para calcular la eficiencia máxima teórica de una batería de iones de litio, primero debe saber dos cosas:
- ¿Cuánta potencia puede producir (vatios)
- ¿Cuánta corriente puede suministrar (amperios)
Puede usar estos números para calcular qué porcentaje de la energía química almacenada en su batería termina como electricidad que fluye a través de su circuito. Ese cálculo se conoce como “eficiencia máxima teórica” y depende de varios factores, incluida la temperatura y el diseño de ambos electrodos dentro de una celda individual; en términos generales, las baterías alcanzan eficiencias entre el 80 % y el 90 %.
La eficiencia de la batería está muy influenciada por la temperatura.
La eficiencia de las baterías de iones de litio está muy influenciada por la temperatura. Esto se debe a que las reacciones químicas dentro de una batería pueden afectar los cambios de temperatura, lo que a su vez afecta la cantidad de energía almacenada y liberada. Por ejemplo, cuando los iones de litio se mueven a través de una solución electrolítica durante la carga o descarga, primero deben someterse a una oxidación electroquímica (reacciones de oxidación y reducción) en la superficie del electrodo para formar un óxido metálico, gas dióxido de carbono, agua y otros compuestos antes de que puedan migrar. a través de una solución electrolítica para llegar a los electrodos opuestos para completar el ciclo.
Suponga que el proceso ocurre de manera eficiente a temperatura ambiente (alrededor de 22 grados centígrados). En ese caso, les llevará menos tiempo a todas las moléculas involucradas transferir sus electrones a su estado original a medida que se mueven a través de una solución electrolítica durante los ciclos de carga o descarga; por lo tanto, le brinda más energía utilizable de su batería con el tiempo debido a su capacidad de almacenar más carga más rápido que si se hubiera calentado antes de usarla.
Conclusión
La batería de iones de litio es una de las baterías recargables más populares en la electrónica portátil. Las baterías de iones de litio son ideales para dispositivos electrónicos porque son livianas y tienen una larga vida útil, pero tienen algunos inconvenientes.