Baterai lithium terner dan baterai lithium besi fosfat adalah dua jenis baterai lithium yang saat ini banyak digunakan pada kendaraan energi baru. Panduan pengguna kendaraan yang menggunakan baterai lithium terner akan memberi tahu pengguna bahwa jika mereka tidak berjalan jauh dalam penggunaan sehari-hari, cobalah untuk tidak menggunakannya. Baterai terisi penuh, tetapi disarankan untuk mengisi daya ke 80%.
Panduan pengguna model lithium iron phosphate akan memberi tahu pengguna bahwa sebaiknya baterai diisi penuh seminggu sekali. Keduanya adalah baterai lithium, jadi, mengapa ada perbedaan yang begitu signifikan dalam penggunaannya? Dalam artikel ini, kita akan membahas topik ini.
Daftar Isi
Prinsip baterai lithium ion
Gerakan elektron yang terarah membentuk arus listrik. Arus mengalir dari positif ke negatif, tetapi pada dasarnya arus listrik adalah aliran elektron dari negatif ke positif. Dan banyak zat di alam yang memiliki elektron, dan jika kita dapat mengontrol pergerakan elektron ini secara artifisial, maka kita dapat membuat baterai.
Gambar di atas adalah struktur baterai pertama di dunia, yang bisa menghasilkan arus listrik dengan menggunakan lembaran tembaga, lembaran seng dan air garam. Walaupun kita tidak mengetahui prinsip spesifiknya, namun kita pasti bisa membayangkan bahwa alasan mengapa baterai bisa mengeluarkan arus listrik, karena pada dasarnya terjadi pergerakan elektron. Mari kita lihat, bagaimana seng dan tembaga menghasilkan arus listrik.
Kita semua tahu bahwa atom terdiri dari inti dan kulit terluar elektron. Seng memiliki dua elektron di kulit terluarnya. Karena sangat aktif, ia lebih rentan kehilangan elektron. Ada sebuah elektron di lapisan terluar dari inti unsur tembaga. Meskipun lebih cenderung kehilangan elektron, namun tidak seaktif seng, sehingga tembaga lebih cenderung mendapatkan elektron daripada seng.
Jadi, apabila kita menghubungkan lembaran tembaga dan lembaran seng dengan kabel, elektron luar elemen seng akan bergerak ke arah lembaran tembaga, sehingga menyebabkan pergerakan elektron secara terarah dan menghasilkan arus.
Tetapi baterai tersebut masih tidak dapat digunakan. Karena seng kehilangan elektron dan menjadi ion seng yang bermuatan positif, muatan positif dan negatif saling tarik menarik, yang menarik elektron dan mencegahnya bergerak lebih jauh ke arah tembaga. Oleh karena itu, struktur ini tidak dapat terus menghasilkan arus.
Jadi, apa yang bisa dilakukan untuk menghasilkan arus yang stabil? Jawabannya adalah menambahkan elektrolit. Setiap kali atom seng kehilangan elektron untuk menghasilkan ion seng, ion seng akan masuk ke elektrolit dan mengalir ke tembaga melalui elektrolit. Hal ini akan mencegah elektron terserap, sehingga elektron dapat terus mengalir untuk menghasilkan arus.
Hanya saja, baterai ini hanya sekali pakai dan tidak dapat diisi ulang. Prinsip baterai lithium sama seperti di atas, mengandalkan migrasi elektron untuk menghasilkan arus. Bedanya, baterai lithium bisa diisi ulang.
Katoda baterai litium adalah senyawa litium, seperti litium terner atau litium besi fosfat, dan anoda adalah grafit. Selama pengisian, elektron dari katoda mengalir dari sirkuit eksternal ke anoda di bawah tarikan tegangan positif catu daya. Pada saat yang sama, ion litium yang dihasilkan oleh katoda memasuki grafit anoda melalui elektrolit.
Mengapa tidak disarankan untuk mengisi penuh baterai lithium terner?
Hal ini terutama terkait dengan karakteristik bahan katoda. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, baterai lithium pada dasarnya bergantung pada gerakan bolak-balik ion lithium dan elektron untuk menghasilkan arus dan menyimpan listrik. Selama pengisian, elektron dan ion litium dikeluarkan dari katoda dan masuk ke anoda. Selama pengosongan, ion lithium dan elektron dilepaskan dari anoda dan masuk ke katoda.
Jika ion litium mengalir ke katoda selama pengisian daya dan katoda masih mempertahankan posisi ion litium selama pengosongan, maka kapasitas baterai akan sulit rusak. Jika ion litium mengalir ke katoda selama pengisian daya, tetapi ruang kosong ditempati oleh zat lain, maka sebagian ion litium dalam katoda tidak akan memiliki tempat untuk pergi selama pengosongan, yang akan menyebabkan kapasitas baterai menurun.
Bahan katoda baterai lithium terner tidak stabil, dan ion nikel divalen serta ion lithium di dalamnya memiliki diameter yang sama. Saat mengisi daya, semua ion litium mengalir ke anoda. Pada saat ini, beberapa ion nikel dapat menempati posisi ion litium, menyebabkan kapasitas baterai menurun.
Oleh karena itu, ketika mendesain baterai, jumlah bahan katoda dalam baterai lithium terner akan lebih besar daripada bahan anoda. Sederhananya, ini menyediakan lebih banyak ion lithium dan ruang untuk menyimpan ion lithium, yang dapat memastikan stabilitas kapasitas. Namun hal ini membawa masalah baru, yaitu anoda tidak memiliki banyak ruang untuk menampung semua ion litium dalam baterai selama pengisian.
Hal ini membutuhkan kehati-hatian saat mengisi daya. Pengisian daya harus dihentikan tepat waktu setelah anoda penuh dengan ion lithium. Jika tidak, ion litium akan terus bergerak ke arah anoda, dan anoda tidak lagi memiliki ruang untuk menampungnya.
Pada saat ini, ion lithium akan mengkristal, yang dapat mempengaruhi masa pakai baterai, atau menembus diafragma dan menyebabkan korsleting, sehingga menyebabkan bahaya. Oleh karena itu, akan sangat membantu untuk mengurangi risiko ini dengan tidak mengisi daya secara penuh setiap kali.
Mengapa baterai LiFePO4 perlu diisi penuh secara teratur?
Karena tegangan baterai merupakan dasar penting bagi sistem manajemen baterai untuk menilai daya paket baterai, rentang tegangan operasi baterai lithium iron phosphate sangat sempit, dan tegangannya berubah sangat sedikit dengan kapasitas dalam rentang yang luas.
Contohnya, voltase mungkin sama apabila daya baterai 30% dan 60%. Fitur ini akan membuat sistem manajemen baterai menjadi gila, dan sama sekali tidak dapat menilai kapasitas baterai berdasarkan voltase. Oleh karena itu, baterai harus diisi penuh secara teratur dan biarkan sistem manajemen baterai mengkalibrasi daya.
Selain itu, molekul-molekul dari bahan katoda baterai lithium besi fosfat disusun sangat rapat, yang membuatnya sangat stabil, tetapi juga membatasi kecepatan pergerakan ion lithium, sehingga menghasilkan kepadatan energi yang rendah.
Namun, karena stabilitasnya yang tinggi, ketika ion litium mengalir ke elektroda negatif selama pengisian daya, tidak akan ada zat lain yang menempati posisi ion litium di elektroda positif, sehingga masa pakainya lebih lama, dan tidak sensitif terhadap pengisian daya yang berlebihan seperti baterai litium terner.
Jadi, jika Anda membeli sepeda listrik roda duaAnda harus mengetahui jenis baterai yang digunakan kendaraan saat mengisi daya. Sebaiknya baca buku petunjuk dengan cermat dan ikuti petunjuk untuk mengisi daya baterai, untuk memaksimalkan masa pakai baterai.
Beruntung
Hai, saya Lucky, lulus dari universitas terkenal di China, sekarang terutama terlibat dalam pengeditan artikel tentang baterai sepeda motor lithium, dan stasiun penukaran baterai, saya berkomitmen untuk menawarkan layanan dan solusi tentang stasiun penukaran baterai untuk berbagai industri.
Apakah baterai lithium-ion perlu diisi penuh?
Baterai lithium terner dan baterai lithium besi fosfat adalah dua jenis baterai lithium yang saat ini banyak digunakan pada kendaraan energi baru. Panduan pengguna kendaraan yang menggunakan baterai lithium terner akan memberi tahu pengguna bahwa jika mereka tidak berjalan jauh dalam penggunaan sehari-hari, cobalah untuk tidak menggunakannya. Baterai terisi penuh, tetapi disarankan untuk mengisi daya ke 80%.
Panduan pengguna model lithium iron phosphate akan memberi tahu pengguna bahwa sebaiknya baterai diisi penuh seminggu sekali. Keduanya adalah baterai lithium, jadi, mengapa ada perbedaan yang begitu signifikan dalam penggunaannya? Dalam artikel ini, kita akan membahas topik ini.
Prinsip baterai lithium ion
Gerakan elektron yang terarah membentuk arus listrik. Arus mengalir dari positif ke negatif, tetapi pada dasarnya arus listrik adalah aliran elektron dari negatif ke positif. Dan banyak zat di alam yang memiliki elektron, dan jika kita dapat mengontrol pergerakan elektron ini secara artifisial, maka kita dapat membuat baterai.
Gambar di atas adalah struktur baterai pertama di dunia, yang bisa menghasilkan arus listrik dengan menggunakan lembaran tembaga, lembaran seng dan air garam. Walaupun kita tidak mengetahui prinsip spesifiknya, namun kita pasti bisa membayangkan bahwa alasan mengapa baterai bisa mengeluarkan arus listrik, karena pada dasarnya terjadi pergerakan elektron. Mari kita lihat, bagaimana seng dan tembaga menghasilkan arus listrik.
Kita semua tahu bahwa atom terdiri dari inti dan kulit terluar elektron. Seng memiliki dua elektron di kulit terluarnya. Karena sangat aktif, ia lebih rentan kehilangan elektron. Ada sebuah elektron di lapisan terluar dari inti unsur tembaga. Meskipun lebih cenderung kehilangan elektron, namun tidak seaktif seng, sehingga tembaga lebih cenderung mendapatkan elektron daripada seng.
Jadi, apabila kita menghubungkan lembaran tembaga dan lembaran seng dengan kabel, elektron luar elemen seng akan bergerak ke arah lembaran tembaga, sehingga menyebabkan pergerakan elektron secara terarah dan menghasilkan arus.
Tetapi baterai tersebut masih tidak dapat digunakan. Karena seng kehilangan elektron dan menjadi ion seng yang bermuatan positif, muatan positif dan negatif saling tarik menarik, yang menarik elektron dan mencegahnya bergerak lebih jauh ke arah tembaga. Oleh karena itu, struktur ini tidak dapat terus menghasilkan arus.
Jadi, apa yang bisa dilakukan untuk menghasilkan arus yang stabil? Jawabannya adalah menambahkan elektrolit. Setiap kali atom seng kehilangan elektron untuk menghasilkan ion seng, ion seng akan masuk ke elektrolit dan mengalir ke tembaga melalui elektrolit. Hal ini akan mencegah elektron terserap, sehingga elektron dapat terus mengalir untuk menghasilkan arus.
Hanya saja, baterai ini hanya sekali pakai dan tidak dapat diisi ulang. Prinsip baterai lithium sama seperti di atas, mengandalkan migrasi elektron untuk menghasilkan arus. Bedanya, baterai lithium bisa diisi ulang.
Katoda baterai litium adalah senyawa litium, seperti litium terner atau litium besi fosfat, dan anoda adalah grafit. Selama pengisian, elektron dari katoda mengalir dari sirkuit eksternal ke anoda di bawah tarikan tegangan positif catu daya. Pada saat yang sama, ion litium yang dihasilkan oleh katoda memasuki grafit anoda melalui elektrolit.
Selama pengosongan, elektron kembali dari anoda ke katoda melalui sirkuit eksternal, sementara ion litium kembali ke katoda dari elektrolit baterai lithium ion. Ini adalah prinsip dari pengisian dan pengosongan baterai lithium ion.
Mengapa tidak disarankan untuk mengisi penuh baterai lithium terner?
Hal ini terutama terkait dengan karakteristik bahan katoda. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, baterai lithium pada dasarnya bergantung pada gerakan bolak-balik ion lithium dan elektron untuk menghasilkan arus dan menyimpan listrik. Selama pengisian, elektron dan ion litium dikeluarkan dari katoda dan masuk ke anoda. Selama pengosongan, ion lithium dan elektron dilepaskan dari anoda dan masuk ke katoda.
Jika ion litium mengalir ke katoda selama pengisian daya dan katoda masih mempertahankan posisi ion litium selama pengosongan, maka kapasitas baterai akan sulit rusak. Jika ion litium mengalir ke katoda selama pengisian daya, tetapi ruang kosong ditempati oleh zat lain, maka sebagian ion litium dalam katoda tidak akan memiliki tempat untuk pergi selama pengosongan, yang akan menyebabkan kapasitas baterai menurun.
Bahan katoda baterai lithium terner tidak stabil, dan ion nikel divalen serta ion lithium di dalamnya memiliki diameter yang sama. Saat mengisi daya, semua ion litium mengalir ke anoda. Pada saat ini, beberapa ion nikel dapat menempati posisi ion litium, menyebabkan kapasitas baterai menurun.
Oleh karena itu, ketika mendesain baterai, jumlah bahan katoda dalam baterai lithium terner akan lebih besar daripada bahan anoda. Sederhananya, ini menyediakan lebih banyak ion lithium dan ruang untuk menyimpan ion lithium, yang dapat memastikan stabilitas kapasitas. Namun hal ini membawa masalah baru, yaitu anoda tidak memiliki banyak ruang untuk menampung semua ion litium dalam baterai selama pengisian.
Hal ini membutuhkan kehati-hatian saat mengisi daya. Pengisian daya harus dihentikan tepat waktu setelah anoda penuh dengan ion lithium. Jika tidak, ion litium akan terus bergerak ke arah anoda, dan anoda tidak lagi memiliki ruang untuk menampungnya.
Pada saat ini, ion lithium akan mengkristal, yang dapat mempengaruhi masa pakai baterai, atau menembus diafragma dan menyebabkan korsleting, sehingga menyebabkan bahaya. Oleh karena itu, akan sangat membantu untuk mengurangi risiko ini dengan tidak mengisi daya secara penuh setiap kali.
Mengapa baterai LiFePO4 perlu diisi penuh secara teratur?
Karena tegangan baterai merupakan dasar penting bagi sistem manajemen baterai untuk menilai daya paket baterai, rentang tegangan operasi baterai lithium iron phosphate sangat sempit, dan tegangannya berubah sangat sedikit dengan kapasitas dalam rentang yang luas.
Contohnya, voltase mungkin sama apabila daya baterai 30% dan 60%. Fitur ini akan membuat sistem manajemen baterai menjadi gila, dan sama sekali tidak dapat menilai kapasitas baterai berdasarkan voltase. Oleh karena itu, baterai harus diisi penuh secara teratur dan biarkan sistem manajemen baterai mengkalibrasi daya.
Selain itu, molekul-molekul dari bahan katoda baterai lithium besi fosfat disusun sangat rapat, yang membuatnya sangat stabil, tetapi juga membatasi kecepatan pergerakan ion lithium, sehingga menghasilkan kepadatan energi yang rendah.
Namun, karena stabilitasnya yang tinggi, ketika ion litium mengalir ke elektroda negatif selama pengisian daya, tidak akan ada zat lain yang menempati posisi ion litium di elektroda positif, sehingga masa pakainya lebih lama, dan tidak sensitif terhadap pengisian daya yang berlebihan seperti baterai litium terner.
Jadi, jika Anda membeli sepeda listrik roda duaAnda harus mengetahui jenis baterai yang digunakan kendaraan saat mengisi daya. Sebaiknya baca buku petunjuk dengan cermat dan ikuti petunjuk untuk mengisi daya baterai, untuk memaksimalkan masa pakai baterai.