Umfassende Erläuterung des Wissens über Lithium-Ionen-Batterien – Forschungs- und Entwicklungsleiter für Batterien bei Tritek
Mit der Entwicklung der globalen neuen Energiewirtschaft sind Lithiumbatterien zu einem stark nachgefragten Industriezweig geworden, und Leistungslithiumbatterien haben sich zu einem konzentrierten Bereich des Nachfragewachstums für die Lithiumbatterieindustrie entwickelt.
Verstehen Sie also die technischen Details von Lithium-Ionen-Batterien vollständig? Hier ist eine umfassende Zusammenfassung vom Forschungs- und Entwicklungsleiter von Tritek.
Wir haben außerdem ein Glossar mit Begriffen rund um Elektrofahrräder (https://tritekbattery.com/zh-CN/ebike-glossary-of-terms/) für Sie zusammengestellt, damit Sie schnell fündig werden.
Inhalt [ausblenden]
1. Grundkenntnisse über Zellen
1.1 Geschichte der Batterieentwicklung
1.2 Batteriekategorie
1.3 Entwicklungsrichtung von Antriebsbatterien
1.4 Lithiumbatterie – Entwicklungsgeschichte
1,5-V-Lithiumbatterie – So funktioniert sie
1.6 Lithiumbatterien – Funktionsprinzip – Lade- und Entladevorgänge
1.7 Lithiumbatterie – Strukturelle Zusammensetzung
1.8 Lithiumbatterie – Kathodenmaterial
1.9 Lithiumbatterien – Klassifizierung
1.10 Leistungsparameter von Lithiumbatterien
1.11 1.4 Lithiumbatterie – Lade- und Entladekurve
1.12 Lithiumbatterie – Verhalten bei hohen und niedrigen Temperaturen
1.13 Lithiumbatterie – Verhalten bei hohen und niedrigen Temperaturen
1.14 Lithiumbatterie – Zyklenverhalten bei unterschiedlichen Ladeströmen
1.15 Lithiumbatterie – Zyklenverhalten bei unterschiedlichen Entladeraten
1.16 Lithiumbatterie – Einfluss der Entladungstiefe (DOD) auf die Zyklenlebensdauer
1.17 Lithiumbatterie – Einfluss der Temperatur auf die Zyklenlebensdauer
1.18 Lithiumbatterie – Entladerate bei normaler Temperatur, Entladeeffizienz, Temperaturanstieg
1.19 Lithiumbatterie – Laden bei normaler Temperatur, Ladeeffizienz, Temperaturanstieg
1.20 Lithiumbatterie – Prinzip der verdoppelten Lade- und Entladetemperaturerhöhung
1.21 Lithium-Batterie-passendes Akku-Pack
2 Zellmaterialkenntnisse
2.1 Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – positive Elektrode
2.2 Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – negative Elektrode
2.3 Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Leitmittel
2.4 Kenntnisse über Batteriematerialien – Bindemittel
2.5 Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Folie
2.6 Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Anschlussklemme
2.7 Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Separator
2.8 Kenntnisse über Batteriematerialien – Elektrolyt
2.9 Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Stahlgehäuse
2.10 Kenntnisse über Batteriematerialien – Kappe
2.11 Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Sicherheitsvorrichtung
3 Kenntnisse der Zelltechnologie
3.1 Zellprozesswissen – Prozessablauf
4. Kenntnisse der Zellstruktur
4.1 Kenntnisse über die Zellstruktur
4.2 Kenntnisse über den Batteriekernaufbau – quadratischer Stapel
4.3 Kenntnisse über die Batteriekernstruktur – quadratische Z-förmige Laminierung
4.4 Kenntnisse über die Batteriekernstruktur – quadratische Folienlaminierung
4.5 Kenntnisse über den Batteriekernaufbau – quadratische Mehrpolwicklung
4.6 Kenntnisse über den Batteriekernaufbau – zylindrische Einzelwicklung mit mehreren Anschlüssen
4.7 Kenntnisse über den Batteriekernaufbau – zylindrische Vollanschlusswicklung
4.8 Zellstruktur – Wissenszusammenfassung
Grundlagen der Zelle
Batterieentwicklung
Eine Batterie ist ein Gerät, das chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Sie gibt elektrische Energie direkt an die Außenwelt durch chemische Reaktionen innerhalb der Batterie ab.
Batteriekategorie
Batterien werden hauptsächlich in drei Typen unterteilt: chemische, physikalische und biologische Batterien. Nachfolgend finden Sie eine Mindmap zur Batterieklassifizierung.
Die Entwicklungsrichtung von Antriebsbatterien
Nickel-Cadmium-Akku → Nickel-Zink-Akku → Blei-Säure-Akku → NiMH-Akku → Lithium-Ionen-Akku → Brennstoffzelle
Nickel-Cadmium-Batterien:stark verschmutzt und praktisch ausgerottet.
Nickel-Zink-Batterie:Die kurze Lebensdauer und die geringe Leistungsfähigkeit machen sie für Autobatterien ungeeignet.
Blei-Säure-Batterie:Sie wurde ursprünglich als Fahrzeugbatterie verwendet und ist auch heute noch im Einsatz. Sie ist zwar kostengünstig, hat aber eine geringe spezifische Energie, eine hohe Selbstentladungsrate, eine geringe Zyklenlebensdauer und ist nicht umweltfreundlich.
Nickel-Metallhydrid-Batterien:Sie werden am häufigsten in HEVs (Hybrid-Elektrofahrzeugen) eingesetzt, bieten eine bessere Leistung, sind aber teurer und enthalten das umweltschädliche Metall Nickel.
Lithium-Ionen-Batterie:Derzeitiger Trend in der Automobilbatterieindustrie, mit guter Leistung und Umweltverträglichkeit.
Die LEV-Produkte von Triteks, wie z. B. E-Bike-Akkus, kundenspezifische E-Bike-Akkus, Elektromotorrad-Akkus und Lastenrad-Akkus, verwenden alle Lithium-Ionen-Akkus.
Brennstoffzelle:Noch nicht industrialisiert, bietet gute Leistung und ist umweltfreundlich, aber der Preis ist hoch.
Lithiumbatterie – Entwicklungsgeschichte
Kohlenstoff dient als negative Elektrode und eine Lithiumverbindung als positive Elektrode; während des Lade- und Entladevorgangs wandern Lithiumionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode hin und her, daher der Name Lithium-Ionen-Batterie.
Lithiumbatterie – So funktioniert sie
Beim Laden und Entladen von Lithium-Ionen-Akkus bewegen sich die Lithium-Ionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode hin und her. Man kann sich das wie einen Schaukelstuhl vorstellen, bei dem die Lithium-Ionen zwischen den beiden Polen des Akkus hin und her pendeln. Dieses elektrochemische Energiespeichersystem wird als „Schaukelstuhl-Akku“ bezeichnet.
Lithiumbatterien – Funktionsprinzip – Lade- und Entladevorgänge
1.6.1 Lithiumionen werden vor dem Laden in die Schichtstruktur des Kathodenmaterials eingebettet.
1.6.2 Nach Beginn des Ladevorgangs verliert das positive Elektrodenmaterial Elektronen und Lithiumionen entweichen aus dem positiven Elektrodenmaterial.
1.6.3 Lithiumionen gelangen über den Elektrolyten und den Separator zum Graphitmaterial der negativen Elektrode.
1.6.4 Lithiumionen werden in die Graphitschicht eingebettet, während Elektronen über den externen Stromkreis die negative Elektrode erreichen und so relativ stabiles Lithium-eingebettetes Graphit bilden.
1.6.5 Während des Ladevorgangs verliert das positive Elektrodenmaterial weiterhin Elektronen und Lithiumionen werden weiterhin deinterkaliert, bis der Ladevorgang abgeschlossen ist.
1.6.6 Elektronen verlassen das negative Elektrodenmaterial und fließen über den externen Stromkreis zur positiven Elektrode. Lithiumionen, die Elektronen verloren haben, entweichen ebenfalls aus der Graphitschicht.
1.6.7 Die aus der negativen Elektrode extrahierten Lithiumionen kehren über den Elektrolyten und den Separator zum positiven Elektrodenmaterial zurück und verbinden sich mit den Elektronen, die über den externen Stromkreis die positive Elektrode erreichen, zu einem relativ stabilen, Lithium enthaltenden positiven Elektrodenmaterial.
Strukturelle Zusammensetzung von Lithiumbatterien
Lithiumbatterie – Kathodenmaterial
Lithiumbatterien – Klassifizierung
Lithiumbatterien lassen sich nach Form, Gehäuse und Herstellungsverfahren klassifizieren.
TritekEs wird eine gewalzte zylindrische Stahlgehäusekonstruktion verwendet, hauptsächlich für Batterien der Typen 18650 und 21700.
Batteriekapazität
1I Batterieentladekapazität bei Raumtemperatur (Ah) 1 (A) Strom erreicht die Endspannung.
Formel: C=It, d.h. Batteriekapazität (Ah) = Stromstärke (A) x Entladezeit (h).
Die Batteriekapazität bezeichnet die Energiemenge, die eine Batterie aufnehmen oder speichern kann.
Die Kapazität wird durch das aktive Material der Elektrode bestimmt und hängt hauptsächlich von der Entladerate und der Temperatur ab (streng genommen sollte die Batteriekapazität also die Lade- und Entladebedingungen angeben).
Der Zusammenhang zwischen Leistung und Abgastemperatur:
Stromspannung
Bezeichnet die Potentialdifferenz (PD) zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie (die Spannung wird von der Batterieleistung, der Temperatur und anderen Bedingungen beeinflusst).
Wie Sie die richtige Spannung für Ihre Elektromotorradbatterie auswählen
Leerlaufspannung (OCV)
Die Leerlaufspannung einer Batterie, wenn sie nicht an einen externen Stromkreis oder eine externe Last angeschlossen ist. Die Leerlaufspannung steht in Zusammenhang mit der verbleibenden Energie der Batterie, und die Leistungsanzeige basiert auf diesem Prinzip.
Leerlaufspannung (CCV)
Es bezieht sich auf die Potentialdifferenz (PD) zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie unter Betriebsbedingungen, also wenn Strom durch den Stromkreis fließt.
Ladephase (SOC)
Der verbleibende Ladezustand (SOC) entspricht dem Verhältnis der verbleibenden Akkukapazität zur Gesamtakkukapazität. Ein SOC von 0 % bedeutet, dass der Akku vollständig entladen ist, ein SOC von 100 % bedeutet, dass der Akku vollständig geladen ist.
Der Ladezustand (SOC) wird mithilfe des Batteriemanagementsystems (BMS) berechnet.
Auslauftiefe (DOD)
Der Entladungsgrad (DOD) gibt den prozentualen Anteil der Entladung an der Nennkapazität der Batterie an. Im Gegensatz zum Ladezustand (SOC) bedeutet DOD = 100 %, dass die Batterie leer ist, und DOD = 0 %, dass sie vollständig geladen ist. Das Verhältnis zwischen DOD und SOC ist wie folgt: DOD + SOC = 1.
Innenwiderstand
Der Innenwiderstand beschreibt den Widerstand des Stroms, der während des Betriebs durch die Batterie fließt. Er wird üblicherweise in Wechselstrom- (AC) und Gleichstrom-Innenwiderstand (DC) unterteilt. Batterien mit geringem Innenwiderstand weisen in der Regel eine hohe Entladekapazität auf, während Batterien mit hohem Innenwiderstand eine geringe Entladekapazität besitzen. Der Innenwiderstand der Batterie erzeugt viel Joulesche Wärme, was die Innentemperatur der Batterie erhöht. Dies führt zu einer Verringerung der Entladespannung und einer Verkürzung der Entladezeit, was die Leistung und Lebensdauer der Batterie beeinträchtigt.
Die Temperatur steigt.
Die Wärmemenge, die beim Durchfließen eines Leiters durch Strom entsteht: Q = I²Rt
Entladungsplateauzeit
Die Entladeplateauzeit bezeichnet die Zeit, die eine vollständig geladene Batterie benötigt, um auf eine bestimmte Spannung zu entladen. Das Entladeplateau ist ein charakteristisches Merkmal der Batterieentladekurve. Die Einheit ist Minuten.
Ladekonstantes Stromverhältnis
Das Verhältnis der Konstantstromladung zur gesamten Konstantstrom- und Konstantspannungsladekapazität. Je höher der Konstantstromanteil, desto besser die Batterieleistung. Die Einheit des Konstantstromanteils ist Prozent (%).
Lebenszyklus
Die Lebensdauer einer Batterie bezieht sich auf die Anzahl der Lade- und Entladezyklen, die eine Batterie unter einem bestimmten Lade- und Entladesystem durchläuft, bis die Batteriekapazität auf einen bestimmten festgelegten Wert sinkt.
Die Lebensdauer von Lithiumbatterien verstehen: Wie viele Ladezyklen können Sie erwarten?
Lade- und Entladerate
Die Lade-/Entladerate bezeichnet den Strom, den die Batterie benötigt, um ihre Nennkapazität innerhalb einer bestimmten Zeit zu entladen. 1C entspricht der Nennkapazität der Batterie, die üblicherweise mit dem Buchstaben C abgekürzt wird.
Selbstentladungsrate
Die Selbstentladungsrate, auch Ladungserhaltungsrate genannt, bezeichnet das Verhältnis der reduzierten Kapazität zur Anfangskapazität einer Batterie im Leerlaufzustand, nachdem diese unter bestimmten Bedingungen vollständig geladen und über einen bestimmten Zeitraum gelagert wurde. Die Einheit der Selbstentladungsrate ist Prozent (%).
Je geringer die Selbstentladung, desto besser, und je höher die Ladungserhaltung, desto besser. Batterien mit hoher Selbstentladung neigen nach längerer Lagerung zu einem raschen Spannungsabfall. Dieser wird hauptsächlich durch den Herstellungsprozess, die verwendeten Materialien, die Lagerbedingungen und andere Faktoren beeinflusst.
Ladeeffizienz
Der Wirkungsgrad einer Batterie wird anhand der während des Ladevorgangs verbrauchten elektrischen Energie gemessen. Er wird maßgeblich von der Batterietechnologie, der Zusammensetzung, der Umgebungstemperatur, der Laderate und weiteren Faktoren beeinflusst. Generell gilt: Je höher die Laderate, desto geringer der Wirkungsgrad. Auch bei niedrigeren Temperaturen ist der Wirkungsgrad geringer.
Entladeeffizienz
Unter bestimmten Entladebedingungen entspricht das Verhältnis der tatsächlichen Entlademenge der Batterie von der Entladezeit bis zur Endspannung zur Nennkapazität der Entladeeffizienz. Diese wird hauptsächlich von Faktoren wie Entladestrom, Umgebungstemperatur und Innenwiderstand beeinflusst. Generell gilt: Je höher der Entladestrom, desto geringer die Entladeeffizienz. Je niedriger die Temperatur, desto geringer die Entladeeffizienz.
neue Energie
Formel: Energie (Wh) = Betriebsspannung (V) × Betriebsstrom (A) × Betriebszeit (h) = Spannung × Kapazität
Spezifische Energie (Energiedichte)
Die von der Batterie pro Masseneinheit oder Volumeneinheit abgegebene Energie wird als massenspezifische Energie bzw. volumenspezifische Energie bezeichnet, auch bekannt als Energiedichte.
Die Energiedichte wird üblicherweise in Volumenenergiedichte (Wh/L) oder Massenenergiedichte (Wh/kg) angegeben. Wenn eine Lithiumbatterie 143 g wiegt, eine Nennspannung von 3,2 V, eine Kapazität von 6500 mAh und eine Energiedichte von 145 Wh/kg (3,2 × 6500 / 143) aufweist, …
1.4 Lade- und Entladekurve der Lithiumbatterie
Ladekurve
Abflusskurve
Lithiumbatterie – Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen
Lithiumbatterie – Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen
Lithiumbatterien – Zyklenverhalten bei unterschiedlichen Ladeströmen
Lithiumbatterie – Zyklenverhalten bei unterschiedlichen Entladeraten
Lithiumbatterien – Einfluss der Entladetiefe auf die Zyklenlebensdauer
Lithiumbatterien – Einfluss der Temperatur auf die Zyklenlebensdauer
Lithiumbatterie – Entladerate bei normaler Temperatur, Entladeeffizienz, Temperaturanstieg
Entladerate bei normaler Temperatur
1. Laden: Konstantstrom und Konstantspannung, Strom 1,25 A (0,5 C), obere Grenzspannung 4,2 V, Abschaltstrom 0,05 A (0,02 C);
2. 10 Minuten ruhen lassen;
3. Entladung: Konstantstromentladung mit unterschiedlichen Stromstärken, untere Grenzspannung 2,75 V;
4. Entladeeffizienz = Entladekapazität bei jeder Stromstärke / 0,5 A (0,2 C) Entladekapazität;
Lithiumbatterie – Laden bei normaler Temperatur, Ladeeffizienz, Temperaturanstieg
Normale Temperaturtarife
1. Entladung: Strom 0,52A (0,2C), konstanter Strom bis 2,75V;
2. 10 Minuten ruhen lassen;
3. Laden: Verwenden Sie Konstantstrom- und Konstantspannungsladung für verschiedene Größen, die höchste Spannung beträgt 4,2 V;
4. Ladeeffizienz = Konstantstrom-Ladekapazität bei jeder Entladerate / 2,5 A (1 C) Entladekapazität;
Lithiumbatterie – Prinzip der Verdopplung des Temperaturanstiegs beim Laden und Entladen
Die beim Lade- und Entladevorgang von Lithiumbatterien entstehende Wärme setzt sich im Wesentlichen aus drei Teilen zusammen:
Form: Polarisationswärme, ohmsche Wärme, Reaktionswärme, Reaktionswärme ist eine endotherme Reaktion
verantwortlich für;
Je höher das Lade-Entlade-Verhältnis (Stromstärke), desto größer ist der Polarisationsinnenwiderstand und desto größer ist die Wärmeerzeugung.
Lithiumbatterie – passendes Akku-Paket
Acht konsistente Prinzipien für die Anpassung von Akkupacks: konstante Kapazität, konstanter Innenwiderstand, konstantes Konstantstromverhältnis, konstante Plattformzeit, konstante Selbstentladung, konstante Spannung, konstante Ladung und konstante Zyklenzahl.
Kenntnisse über Zellmaterialien
Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – positive Elektrode
Kategorie der positiven Elektrode: Lithium-Eisenphosphat, ternäres NCM/NCA, Lithiummanganat, Lithium-Cobalt-Oxid, Lithium-Eisen-Manganphosphat.
Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – negative Elektrode
Klassifizierung der negativen aktiven Materialien: künstlicher Graphit, natürlicher Graphit, Mesophasen-Kohlenstoffkügelchen, Weichkohlenstoff, Hartkohlenstoff und Kohlenstofffaser.
Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Leitmittel
Das Leitmittel dient dazu, ein gutes Lade- und Entladeverhalten der Elektrode zu gewährleisten. Bei der Herstellung von Elektrodenplatten wird üblicherweise eine bestimmte Menge an Leitmittel hinzugefügt, um die Lade- und Entladeeffizienz der Elektrode zu verbessern.
Kenntnisse über Batteriematerialien – Klebstoffe
Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Folie
Der Begriff „Stromkollektor“ bezeichnet das Sammeln des vom Aktivmaterial der Batterie erzeugten Stroms, um einen größeren Ausgangsstrom zu erzielen. Er zeichnet sich durch vollen Kontakt mit dem Aktivmaterial, einen geringen Innenwiderstand und eine gute Leitfähigkeit aus.
AluminiumfolieDas positive Elektrodenpotenzial ist hoch und die Oxidschicht sehr dicht, wodurch die Oxidation des Stromkollektors verhindert wird. Die Oxidschicht der Kupferfolie ist hingegen relativ locker. Um Oxidation zu vermeiden, ist ein niedriges Potenzial besser geeignet. Bei niedrigem Potenzial bilden Lithium und Kupfer nur schwer eine Lithium-Legierung.
KupferfolieDie Oxidschicht auf der Kupferoberfläche ist ein Halbleiter und leitet Elektronen. Ist die Oxidschicht zu dick, ist der Widerstand hoch; Aluminium legiert sich bei dem niedrigen Potenzial der negativen Elektrode mit Lithium-Al, d. h. Aluminium lagert Lithium in die negative Elektrode ein.
Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Anschluss
Die Anschlussklemmen sind die Metallleiter, die die Plus- und Minuspole der Batterie miteinander verbinden. Im Allgemeinen sind die Kontakte an den Plus- und Minuspolen der Batterie die Kontaktpunkte beim Laden und Entladen.
Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Membran
Material: einlagiges PE (Polyethylen) oder dreilagiger Verbundwerkstoff aus PP (Polypropylen) + PE + PP
Funktion:
1. Trennen Sie die Plus- und Minuspole der Batterie, um einen Kurzschluss zu vermeiden;
2. Adsorbiert Batterieelektrolyt, um eine hohe Ionenleitfähigkeit zu gewährleisten;
3. Einige verhindern auch, dass schädliche Substanzen zwischen den Elektroden übertragen werden und miteinander reagieren;
4. Es stellt sicher, dass die Batterie bei Auftreten einer Störung nicht mehr reagiert und verbessert die Sicherheitsleistung der Batterie.
Batteriematerialkenntnisse – Elektrolyt
Der Elektrolyt spielt eine Rolle beim Ionentransport zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie und bildet eine Brücke zwischen den Elektrodenmaterialien. Er darf nur in einer trockenen Umgebung betrieben werden (z. B. in einer Glovebox mit einer Luftfeuchtigkeit unter 20 ppm).
1. Lithiumsalz: LiPF6
2. Lösungsmittel: EC, DMC, EMC
3. Zusatzstoffe: Filmbildner, Überladungsschutzmittel, Flammschutzmittel, Stabilisator usw.
Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Stahlgehäuse
Die Hauptfunktion des Stahlgehäuses der Batterie besteht darin, ein gutes elektrochemisches Umfeld zu schaffen.
Leistungsmerkmale des Stahlgehäuses der Batterie:
1. Das Material zeichnet sich durch gute Verarbeitungseigenschaften, hohe Präzision und hohe Festigkeit aus;
2. Die Batterieoberfläche weist eine hohe Härte und eine gewisse Belastbarkeit auf.
3. Vernickelung: Die Batterie weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf.
4. Der Boden kann im Allgemeinen nicht laserpunktgeschweißt werden.
Kenntnisse über Batteriematerialien – Kappe
Die Hauptfunktion der Kappe besteht darin, die Batterie abzudichten, ein Sicherheitsventil bereitzustellen und als positiver leitfähiger Anschluss zu dienen.
Technische Anforderungen an Flaschenverschlüsse:
1. Der Dichtungsring besteht aus Polyethylenpropylen und verformt sich bei 135°C nicht;
2. Die Oberfläche ist glatt, die Wandstärke gleichmäßig und das Erscheinungsbild ist unbeschädigt;
3. Der Öffnungsdruck des Flaschenverschlusses beträgt 1,2±0,1 MPa, und der Öffnungsdruck beträgt 1,8±0,1 MPa;
4. Die kleine Dichtung verformt sich nicht und schmilzt auch bei 350°C nicht;
5.Kondensatoren werden im Allgemeinen nicht bei hohen Temperaturen gelötet.
Kenntnisse über Batteriekernmaterialien – Sicherheitsvorrichtung
Einige Hersteller bieten zylindrische Lithium-Eisenphosphat-Akkus mit integrierten Entlüftungsventilen und Sicherheitsventilen (CID) zur Verbesserung ihrer Sicherheitsfunktionen an. Dieser „doppelte Schutz“ verhindert effektiv Überladung, Kurzschluss, Stöße usw.
Entlüftungsvorrichtung: Wenn in der Batterie eine chemische Reaktion auftritt, sammelt sich das in der Batterie entstehende Gas durch die Entlüftungsöffnung und die oberen und unteren Öffnungen in der Entlüftung. Dies trägt dazu bei, dass sich das Gas in der Batterie verteilt, gewährleistet den Luftdruckausgleich in den Batteriezellen und vermeidet Sicherheitsrisiken.
Sicherheitsventil (CID): Sobald der Innendruck 1,2 ± 0,1 MPa erreicht, werden Pluspol und Kappe getrennt und die chemische Reaktion in der Batterie unterbrochen. Bei einem Innendruck von 1,8 ± 0,1 MPa öffnet sich das Sicherheitsventil und das Gas entweicht, um Explosionsgefahr zu vermeiden.
Kenntnisse über Zellprozesse
Zellprozesswissen – Prozessablauf
Im Folgenden wird der Prozessablauf der Zelle dargestellt:
Kenntnisse über die Zellstruktur
Nachfolgend eine Mindmap zum Strukturwissen:
Kenntnisse über den Batteriekernaufbau – quadratischer Stapel
Kenntnisse über die Kernstruktur von Batterien – quadratische Z-förmige Lamellen
Kenntnisse über die Batteriekernstruktur – quadratische Folienlaminierung
Kenntnisse über die Kernstruktur von Batterien – quadratische Mehrpolwicklung
Kenntnisse über die Kernstruktur von Batterien – zylindrische Einzelwicklung mit mehreren Anschlüssen
Kenntnisse über die Kernstruktur der Batterie – zylindrische Vollohrwicklung
Zellstrukturwissen – Zusammenfassung
Zusammenfassung: Der Vorteil des Walzens liegt in der einfachen Kontrollierbarkeit des Prozesses, der Vorteil der Laminierung hingegen in der etwas höheren Energiedichte der Batterie und der einfacheren Handhabung des PACKs.
Zusammenfassung:
Mehrfachanschlüsse weisen viele Nachteile auf, insbesondere gewisse Sicherheitsrisiken; bei geringer Kapazität bieten sie jedoch den Vorteil einer hohen Energiedichte.
Die Komplettlösung mit Kabeldurchführung ist im Allgemeinen besser, insbesondere bei Akkus mit hoher Kapazität sollte die Komplettlösung mit Kabeldurchführung die erste Wahl sein.
Veröffentlichungsdatum: 14. Oktober 2023