batterie rechargeable au lithium, ou les batteries Li-Ion sont un type de batteries rechargées utilisées dans de nombreuses applications, mais ils sont largement utilisés dans les téléphones mobiles, ordinateurs portables, outils électriques, véhicules électriques, alimentations de secours pour lampadaires, feux de navigation, et petit électroménager.
Le lithium est la principale source de batteries Li-Ion car il est plus stable et plus sûr en matière de charge et de décharge d'énergie par rapport aux autres minéraux..
Sauf pour l'industrie électronique, le lithium est un minéral de base dans l'exploitation minière, fabrication, stockage d'énergie,etc.. En raison de ses nombreuses utilisations industrielles, l'importance des batteries lithium-ion ne peut être surestimée: c'est, tout à fait possible, l'un des développements les plus cruciaux du monde moderne, sans lequel le 21ème siècle aurait été impossible.
L'histoire de la batterie rechargeable au lithium 12v
Pendant la crise pétrolière des années 1970, Stanley Whittingham, un chimiste anglais travaillant pour Exxon mobile à l'époque, a commencé à explorer l’idée d’une nouvelle batterie – une batterie qui pourrait se recharger d’elle-même en peu de temps et peut-être conduire un jour à une énergie sans fossile..
Lors de sa première tentative, il a essayé d'utiliser du disulfure de titane et du lithium métallique comme électrodes, mais la combinaison a posé plusieurs défis, y compris de graves problèmes de sécurité. Après que la batterie ait été court-circuitée et ait pris feu, Exxon a décidé d'arrêter l'expérience.
Cependant, Jean B.. Assez bien, actuellement professeur d'ingénierie à l'Université du Texas à Austin, j'ai eu une autre idée. Dans les années 1980, il a expérimenté en utilisant de l'oxyde de lithium et de cobalt comme cathode au lieu du disulfure de titane, qui a payé: la batterie a doublé son potentiel énergétique.
Après cinq ans, Akira Yoshino de l'Université Meijo de Nagoya, Japon, j'ai fait un autre échange. Au lieu d'utiliser du lithium métallique actif comme anode, il a essayé d'utiliser le coke de pétrole, une matière carbonée, qui a conduit à des découvertes révolutionnaires: non seulement la nouvelle batterie était nettement plus sûre sans lithium métallique, les performances de la batterie étaient plus stables, produisant ainsi le premier prototype de la batterie lithium-ion.
Dans 1991, Les sociétés japonaises Asahi Kasei et Sony ont commencé à produire en masse la batterie lithium-ion et à l'appliquer à bon nombre de leurs produits électroniques., avec de nombreux scientifiques et ingénieurs perfectionnant la technologie tout au long des années 90. Dans 2019, les scientifiques Stanley Whittingham, Akira Yoshino, et John Goodenough ont reçu conjointement le prix Nobel de chimie, spécifiquement pour leur réussite dans le développement de batteries Li-Ion.
12v construction de batterie rechargeable au lithium
Les batteries Li-Ion sont de différents types, mais ils sont généralement constitués des constructions suivantes:
Cathode ou électrode positive: un collecteur de courant composé d'oxyde de lithium et de cobalt (ou manganate de lithium-nickel-cobalt, manganate de lithium, phosphate de fer au lithium, etc.) et du papier d'aluminium
Anode ou électrode négative: un collecteur de courant composé d'un matériau en carbone graphité et d'une feuille de cuivre
Électrolyte: Milieu qui transporte les ions entre la cathode et l'anode
Séparateur: Barrière qui empêche la cathode et l'anode d'entrer en contact l'une avec l'autre
Ces constructions majeures doivent être présentes dans une batterie Li-Ion pour fonctionner correctement.
Blocs d'alimentation portables
Comme mentionné ci-dessus, la batterie Li-ion rechargée fournit de l'électricité portable qui alimente les gadgets électroniques. La batterie Li-ion est légère et peut être plus petite que les autres types de batterie, ce qui la rend pratique à emporter.
Alimentation électrique ininterrompue (Hauts)
12v batterie rechargeable au lithium fournissant une alimentation de secours de secours afin d'éviter toute perte ou fluctuation de puissance. Matériel de bureau comme les ordinateurs, et serveurs informatiques, besoin de continuer à fonctionner en cas de coupure de courant pour éviter la perte de données. Une alimentation de secours est également nécessaire dans le secteur médical ou des soins de santé pour garantir une alimentation électrique constante aux équipements médicaux vitaux..
Stockage de l'énergie solaire
Les batteries Li-ion sont également utilisées pour stocker l'énergie solaire dans des panneaux solaires car elles peuvent être chargées rapidement.. Ils sont plus légers, plus compacte et peut contenir des quantités d'énergie plus élevées que les batteries au plomb.
Véhicules marins
Les batteries Li-ion continuent d'émerger comme une alternative aux batteries à essence et au plomb pour alimenter les bateaux de travail ou les remorqueurs et les bateaux de loisirs comme les bateaux rapides et les yachts.. Les batteries Li-ion fournissent non seulement une source d'alimentation silencieuse et efficace,mais peut également être utilisé pour fournir de l'électricité à utiliser à l'intérieur du bateau ou du yacht lorsqu'il est à quai.
Véhicules électriques
L'industrie automobile présente une demande de packs de batteries Li-ion pour alimenter les véhicules électriques., véhicules électriques hybrides ou hybrides rechargeables. Comme la batterie Li-ion peut stocker une grande quantité d’énergie et peut être rechargée plusieurs fois, ils offrent une bonne capacité de charge et une durée de vie plus longue.
Les applications ci-dessus ne sont que quelques-unes des nombreuses utilisations des batteries lithium-ion.. Les batteries lithium-ion étant compactes, portable et équipé d'une charge rapide et d'une grande capacité de stockage, les besoins en batteries lithium-ion demeurent ou pourraient même augmenter à l'avenir.
Risques pour la sécurité et l'environnement des batteries Li-Ion
Malgré son utilisation répandue et son stockage économe en énergie, la batterie Li-Ion n'est pas parfaite; cela peut constituer un danger pour la sécurité s'il est produit, utilisé, et mal stocké. Parce que la batterie contient des électrolytes inflammables, Les batteries Li-Ion ont tendance à être mises sous pression au point d'exploser si elles subissent des dommages structurels.. Lorsqu'il est chargé trop rapidement, Les batteries Li-Ion peuvent également présenter un risque de court-circuit et provoquer une explosion..
Donc, et en raison de son utilisation répandue dans de nombreux produits commerciaux, les normes de sécurité et les tests de sécurité des batteries Li-Ion sont beaucoup plus stricts que ceux des autres types de batteries. Les électrolytes inflammables présents dans les batteries Li-Ion signifient qu'une production incorrecte peut conduire à des résultats souvent désastreux..
Les batteries Li-Ion sont également susceptibles d'être endommagées lorsqu'elles sont chargées au-delà de leurs limites de tension.. En général, une batterie Li-Ion a une plage de tension comprise entre 2.5 et 3.65 volts (ou, jusqu’à 4,35V selon la composition de la cellule). Un dépassement de cette tension dû à une charge incorrecte peut entraîner un vieillissement prématuré des cellules de la batterie., lequel, au mieux, signifie que la batterie stocke l'énergie moins efficacement, ou au pire, fait exploser les composants réactifs des cellules.
Lorsqu'il est stocké trop longtemps, Les batteries Li-Ion peuvent également se dégrader prématurément, ce qui signifie qu’il ne pourra pas atteindre sa plage de tension générale une fois finalement utilisé. Cela présente un risque car il risque d'être surchargé même si l'utilisateur suit les instructions de chargement sur l'emballage..
Même si les batteries Li-Ion utilisent des métaux « moins toxiques », comme le fer, nickel, cuivre, et cobalt (et sont classés comme tels), leur production et leur mode d'élimination peuvent encore présenter un danger important pour l'environnement.
Quand les composants métalliques des batteries Li-Ion sont recyclés, et sont même sans danger pour l'incinération et la mise en décharge, les réutiliser pour les réutiliser et les reproduire dans d'autres produits est un processus long et coûteux., lequel, à son tour, conduit les fabricants à renoncer au recyclage et à se contenter d’exploiter de nouvelles constructions.
L'avenir du ICR 18650
Même si maintenant j'ai plus de 50 ans, la batterie Li-Ion s'améliore constamment: les scientifiques repoussent continuellement les limites de la technologie Li-Ion actuelle en expérimentant de nouvelles façons de combiner les électrolytes, anodes, et des cathodes pour créer une batterie plus économe en énergie, plus rentable, et beaucoup plus sûr que sa forme actuelle.
Conclusion:
12Les batteries rechargeables au lithium ont été largement utilisées dans les appareils électriques portables tels que les ordinateurs portables., caméras, et les communications mobiles en raison de leurs avantages uniques en matière de performances. La batterie lithium-ion de grande capacité développée actuellement a été testée sur des véhicules électriques et devrait devenir l'une des principales sources d'énergie des véhicules électriques au 21e siècle., et sera utilisé dans des satellites artificiels, aérospatiale et stockage d'énergie. Avec la pénurie d’énergie et la pression de la protection de l’environnement mondiale. Batteries au lithium sont désormais largement utilisés dans l’industrie des véhicules électriques, surtout l'émergence de batteries au lithium fer phosphate, qui a favorisé le développement et l’application de l’industrie des batteries au lithium.
