Les batteries Li-ion sont un type de batteries rechargeables qui sont importants dans les systèmes mobiles. Les batteries Li-Ion sont l'une des batteries les plus utilisées dans l'industrie automobile. Comment fonctionnent les batteries Li-ion ?
Vous pourriez trouver ces batteries dans les téléphones portables , lecteurs MP3 , ordinateurs portables , et autres appareils électroniques .
Batterie lithium-ion pour voitures :Cellules lithium-ion empilées pour former des batteries haute tension dans les véhicules électriques de nos jours.
Que sont les piles et les batteries ?
Une cellule est une unité électrochimique de base qui contient un séparateur d'électrodes (anode et cathode) et des électrolytes.
La cellule unique n'est pas capable de fournir une grande quantité d'énergie électrique aux appareils. Ils sont donc connectés pour former une batterie.
Une batterie ou la batterie est un ensemble de cellules ou d'assemblages de cellules, avec un boîtier, des connexions électriques et éventuellement des composants électroniques pour le contrôle et la protection
Les cellules lithium-ion sont connectées ensemble pour former des batteries de 12 V, 36 V et même une tension plus élevée (400 V).
Les principaux composants d'une cellule sont
L'intercalation est l'inclusion réversible de molécules dans le matériau avec une structure en couches. Cela élargit encore l'écart de Van Der Waals et se traduit par une semaine de liaison.
Qu'arrive-t-il à la batterie lithium-ion lorsqu'elle se charge et se décharge ? Voici un schéma d'une batterie Li-ion.
Les réactions chimiques qui se produisent à l'anode et à la cathode sont les suivantes.
Le Li + les ions traversent la membrane semi-perméable et les électrons se déplacent de l'anode à la cathode à travers la charge externe connectée. Classiquement, le sens du courant est opposé au sens des électrons. Ainsi, le courant circule de la cathode à l'anode.
Les réactions chimiques qui se produisent lors de la décharge sont
Lorsque nous connectons l'équipement de charge à la batterie (anode à -ve et cathode à +ve), la batterie commence à se charger. La tension de l'équipement d'alimentation externe doit être supérieure à la tension de la cellule pour qu'il soit chargé.
La réaction globale qui se produit dans la batterie au lithium-ion est la suivante. C'est une réaction réversible.
De gauche à droite se produit pendant la décharge et de droite à gauche pendant la charge de la batterie Li-ion.
Voici les principaux avantages des batteries lithium-ion.
La taille de la batterie Li-ion serait moindre par rapport aux autres technologies de batterie pour stocker la même quantité d'énergie.
Ainsi, les batteries Li-ion sont plus légères et plus petit .
La tension nominale de la cellule Li-Ion est supérieure à celle des batteries au plomb, NiMh et NiCd. Elle est d'environ 3,6 à 3,85 V
Les batteries Li-ion ne se déchargeront pas beaucoup. Une batterie lithium-ion ne perd qu'environ 5 % de sa charge par mois, contre 20 % par mois pour les batteries NiMH.
Ils n'ont pas d'effet mémoire, ce qui signifie que vous n'avez pas besoin de les décharger complètement avant de les recharger, comme avec certaines autres batteries. Les batteries Ni-Cd ont un effet mémoire qui entraîne des problèmes de charge et de décharge.
Les batteries lithium-ion peuvent gérer quelques milliers de cycles de charge/décharge. Les autres technologies de batterie ne durent pas aussi longtemps.
Un soin extrême est requis pour une batterie au lithium-ion. Énumérons quelques inconvénients des batteries Li-ion.
Ils sont extrêmement sensibles aux températures élevées. La chaleur provoque une dégradation beaucoup plus rapide des batteries lithium-ion qu'elles ne le feraient normalement.
En raison de la sensibilité aux hautes températures des batteries Li-ion, la gestion thermique est très importante dans un véhicule électrique qui utilise des batteries Li-ion.
Cliquez pour tweeterUn système de gestion de batterie doit être utilisé pour gérer la batterie Li-ion. Cela les rend encore plus chers.
Il y a un petit risque d'emballement thermique dans les batteries Li-ion. Un court-circuit d'une cellule génère plus de chaleur et les cellules adjacentes sont endommagées.
Un emballement thermique est l'incident d'incendie de voiture électrique le plus courant. Parfois, cela se passait très lentement.
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Les batteries lithium-ion sont maintenant courantes dans de nombreux systèmes électroniques. Ce sont des batteries légères et plus petites par rapport aux autres technologies de batterie.
Nous avons discuté de la chimie, du fonctionnement des batteries Li-ion et des avantages et inconvénients des batteries Li-ion.
