Laminovaná hliníková plastová fólia:Je to kľúčový materiál na balenie lítiových batériových článkov do flexibilných obalov. Je to vysokopevnostný viacvrstvový kompozitný materiál s vysokou bariérou zložený z rôznych plastov, hliníkových fólií a lepidiel. Má extrémne vysoké bariérové vlastnosti, stabilitu elektrolytu, tvárnosť pri lisovaní za studena, odolnosť proti prepichnutiu a izoláciu, vďaka čomu je najdôležitejším bezpečnostným článkom v mäkkých lítiových batériách.
tanier:Dve elektródy chemického zdroja energie, pozostávajúce z aktívneho materiálu a nosného a vodivého "kolektora", vo všeobecnosti listovitého porézneho telesa. Pri výrobe elektródových platní často nie je potrebné priamo pridávať účinnú látku do zberača prúdu, ale pomocou špecifických procesov vyrobiť suroviny do špecifických foriem a následne ich spojiť so zberačom prúdu. Napríklad v olovených batériách bežné formy elektródových dosiek zahŕňajú lepené dosky a rúrkové dosky.
Pozitívna platňa:Je to elektródová doska v batérii s relatívne kladným elektródovým potenciálom. Počas procesu nabíjania a vybíjania batérie sa aktívny materiál na kladnej doske zúčastňuje elektrochemických reakcií, pričom ukladá a uvoľňuje elektrickú energiu. Zároveň je kladná elektródová doska tiež dôležitou súčasťou pripojenia externého obvodu batérie, čím sa zabezpečuje hladký prechod prúdu.
Negatívna platňa:Je to elektródová doska s relatívne záporným elektródovým potenciálom v batérii a spolu s kladnou doskou tvorí základnú štruktúru batérie. Počas procesu vybíjania batérie prechádza aktívny materiál na platni zápornej elektródy oxidačnou reakciou, pričom sa uvoľňujú elektróny a prúdia vonkajším obvodom do platne kladnej elektródy, čím sa generuje prúd. Počas procesu nabíjania doska zápornej elektródy prijíma elektróny prúdiace späť z dosky kladnej elektródy, čo spôsobuje, že aktívny materiál podlieha redukčnej reakcii a vracia sa do pôvodného stavu.
Elektróda:Používa sa ako dva konce na vstup alebo výstup prúdu vo vodivom médiu (pevná látka, plyn, vákuum alebo roztok elektrolytu). Pól, ktorý privádza prúd, sa nazýva anóda alebo kladný pól a pól, ktorý uvoľňuje prúd, sa nazýva katóda alebo záporný pól. Funkciou elektród je pôsobiť ako vodivé médium pre prúd, prenášať a premieňať elektrickú energiu v obvodoch, vrátane poskytovania dráh toku elektrónov, realizácie elektrochemických reakcií a konverzie signálov.
Aktívny povrch elektródy:Termín "elektróda" označuje špecifickú oblasť materiálu elektródy, ktorá prichádza do kontaktu s roztokom elektrolytu a môže sa podieľať na elektrochemických reakciách. Tieto oblasti majú typicky jedinečné fyzikálne a chemické vlastnosti, ako je vysoký špecifický povrch, vysoká vodivosť a množstvo katalyticky aktívnych miest. Hlavnými funkciami sú poskytnúť kanály na prenos náboja, katalyzovať elektrochemické reakcie a zväčšiť reakčnú plochu.
Elektrolyt:Zlúčenina, ktorá je rozpustná vo vodnom roztoku alebo môže sama viesť elektrinu v roztavenom stave. Podľa stupňa ionizácie možno elektrolyty rozdeliť na silné elektrolyty a slabé elektrolyty, pričom takmer všetky ionizované elektrolyty sú silné elektrolyty a len malá časť ionizovaných elektrolytov je slabými elektrolytmi. Elektrolyty sú látky, ktoré sú viazané iónovými alebo polárnymi kovalentnými väzbami a po rozpustení vo vode alebo zahriatí sa môžu disociovať na voľne sa pohybujúce ióny, čím vedú elektrinu.
Oddeľovač:Je tenkovrstvový materiál umiestnený medzi kladnými a zápornými elektródami batérie, čo má priamy vplyv na bezpečnosť a cenu batérie. Hlavnými funkciami sú izolovať kladné a záporné elektródy, umožniť prechod iónov, zlepšiť bezpečnosť, regulovať vnútorný tlak batérie a kontrolovať kapacitu batérie.
Únik:Ide o jav elektrickej tekutiny, plynu alebo iných látok pretekajúcich z vnútra batérie. Tento únik môže byť spôsobený rôznymi dôvodmi, vrátane, ale nie výlučne, problémov s tesnením, zlyhaniami bezpečnostného ventilu, netesnosťami koncoviek atď.
Aktívny materiál:Výraz "látka" sa vzťahuje na látky, ktoré sa môžu podieľať na chemických reakciách počas procesov nabíjania a vybíjania batérie, skladovania a uvoľňovania elektrickej energie prostredníctvom oxidačných a redukčných reakcií.
Elektrochemická reakcia:sa vzťahuje na chemickú reakciu, ku ktorej dochádza v roztoku elektrolytu v dôsledku pôsobenia elektrického prúdu. Patrí do kategórie elektrochémie a je to odvetvie chémie, ktoré sa zaoberá vzťahom elektriny a chemických zmien. Elektrochemické reakcie možno rozdeliť do dvoch kategórií: elektrolytické reakcie a batériové reakcie.
Polarizácia elektród:sa týka javu, pri ktorom sa elektródový potenciál odchyľuje od reverzibilného elektródového potenciálu, keď elektródou prechádza prúd. Táto odchýlka je spôsobená nízkou rýchlosťou určitého kroku v procese elektródovej reakcie, čo má za následok odchýlku elektródového potenciálu od svojho rovnovážneho stavu.
Koncentračná polarizácia:označuje jav, pri ktorom sa koncentrácia rozpustených látok (iónov alebo rozpustených látok s rôznymi molekulovými hmotnosťami) mení na rozhraní alebo hraničnej vrstve počas separačných procesov (ako je membránová separácia) alebo elektrolýzy, čo vedie k zvýšeniu odporu tekutín a lokálneho osmotického tlaku, čo zase ovplyvňuje tok permeácie rozpúšťadla alebo potenciál elektródy.
Ohmická polarizácia:sa vzťahuje na proces, v ktorom sú kladné a záporné ióny v materiáli prerozdeľované a presmerované pod vplyvom elektrického poľa, čo vedie k celkovej polarizácii materiálu. Môže byť tiež označovaná ako odporová polarizácia, čo je jav, ktorý sa vyskytuje v elektrochemických systémoch v dôsledku odporu elektrolytov voči toku prúdu.
Aktivačná polarizácia:Tiež známa ako elektrochemická polarizácia alebo chemická polarizácia je základná forma polarizácie elektród. Vzťahuje sa na jav, keď sa potenciál elektródy odchyľuje od rovnovážneho potenciálu v dôsledku oneskorených elektrochemických reakcií.
Anodická polarizácia:Ide o jav pri elektrochemických procesoch, kedy sa anodický potenciál odchyľuje od svojho rovnovážneho potenciálu a pôsobením vonkajšieho prúdu sa pohybuje kladným smerom. Princíp: V elektrochemickom systéme sa pri prechode vonkajšieho prúdu cez anódu naruší pôvodný rovnovážny stav a na povrchu anódy nastáva oxidačná reakcia, ktorá spôsobí, že elektróny vytekajú z anódy a vstupujú do vonkajšieho obvodu. Vzhľadom na to, že rýchlosť výtoku elektrónov je väčšia ako rýchlosť kovových iónov vstupujúcich do roztoku na povrchu anódy, na povrchu anódy sa hromadia kladné náboje, čo spôsobuje pohyb anódového potenciálu v kladnom smere.
Katodická polarizácia:Jav, pri ktorom sa katódový potenciál v primárnej batérii alebo elektrolytickom článku po prechode prúdu pohybuje v zápornom smere. Princíp: V elektrochemickom systéme, keď vonkajší prúd prechádza cez katódu, dochádza k redukčnej reakcii na povrchu katódy a elektróny prúdia do katódy z vonkajšieho obvodu. Ak katódová reakcia ešte nie je schopná absorbovať tieto elektróny, elektróny sa budú hromadiť na katóde, čo spôsobí, že sa potenciál v oblasti katódy odchýli od rovnovážneho potenciálu a zmení sa v negatívnom smere, čím sa vytvorí katódová polarizácia.
Vedľajšia reakcia:sa týka dodatočných a nepotrebných reakcií, ktoré sa vyskytujú počas prevádzky batérie, okrem hlavných reakcií batérie. Tieto reakcie môžu mať nepriaznivý vplyv na výkon batérie, ako je zníženie účinnosti nabíjania, zníženie kapacity batérie, skrátenie životnosti batérie alebo zníženie výkonu batérie.
Kapacita:Vzťahuje sa na množstvo elektriny, ktoré môže batéria uvoľniť za určitých podmienok (ako je rýchlosť vybíjania, teplota, ukončovacie napätie atď.), zvyčajne merané v ampérhodinách (A · h) alebo miliampérhodinách (mAh). Medzi nimi sa 1A · h rovná 3 600 coulombom (C) a 1 Ah sa rovná 1 000 mAh.
Napätie:Fyzikálna veličina, ktorá meria rovnomernosť rozloženia náboja v batérii, ktorá predstavuje potenciálny rozdiel medzi kladnými a zápornými elektródami batérie. Jednoducho povedané, napätie batérie je „tlak“ vo vnútri batérie, ktorý spôsobuje, že elektróny prúdia z kladnej elektródy na zápornú elektródu cez vonkajší obvod, čím sa generuje prúd.
Aktuálne:Fyzikálna veličina, ktorá popisuje rýchlosť toku nabíjania v batérii, odráža množstvo prúdu, ktoré môže batéria poskytnúť za špecifických podmienok, ako je rýchlosť vybíjania, teplota, zaťaženie atď.
Odolnosť:sa vzťahuje na odpor, ktorý má batéria, keď prúd preteká jej vnútrom počas prevádzky. Je to dôležitý technický ukazovateľ na meranie výkonu batérie. Vnútorný odpor batérií zahŕňa najmä ohmický odpor a polarizačný odpor, medzi ktoré patrí polarizačný odpor elektrochemický polarizačný odpor a koncentračný polarizačný odpor.
Menovitá kapacita:sa vzťahuje na čas, ktorý môže batéria nepretržite dodávať prúd za špecifických podmienok zaťaženia, keď je plne nabitá, alebo vyjadrený vo fyzikálnych jednotkách ako miera množstva elektriny, ktorú môže batéria uložiť a uvoľniť.
Zostatková kapacita:sa vzťahuje na množstvo elektriny, ktoré môže batéria uložiť a uvoľniť vo svojom aktuálnom stave, to znamená celkové množstvo elektriny, ktoré môže batéria poskytnúť od svojho súčasného stavu až po úplné vybitie. Tento indikátor je rozhodujúci pre vyhodnotenie stavu používania batérie, predpovedanie zostávajúceho času používania a zabezpečenie správnej činnosti zariadenia.
Objemová kapacita:sa vzťahuje na množstvo elektrickej energie, ktoré môže batéria alebo účinná látka uložiť a uvoľniť na jednotku objemu. Zvyčajne sa vyjadruje v miliampérhodinách na mililiter (mAh/ml) alebo miliampérhodinách na kubický centimeter (mAh/cm³), čo odráža hustotu energie batérie z hľadiska objemu.
Gravimetrická kapacita:tiež známa ako hmotnostne špecifická kapacita, označuje množstvo elektriny, ktoré môže poskytnúť jednotková hmotnosť batérie alebo aktívneho materiálu pri úplnom vybití. Zvyčajne sa vyjadruje v miliampérhodinách na gram (mAh/g) alebo vo watthodinách na kilogram (Wh/kg), čo odráža hustotu energie batérie z hľadiska hmotnosti.
Špecifická kapacita oblasti:sa vzťahuje na množstvo energie, ktoré môže batéria poskytnúť na jednotku plochy (ako je povrchová plocha elektródy), odrážajúc hustotu energie batérie v rozmere plochy. Tento indikátor sa zvyčajne vyjadruje v mAh/cm² alebo F/cm² (pre kapacitné zariadenia na ukladanie energie).
Kapacita na gram:tiež známa ako hustota kapacity alebo hmotnostne špecifická kapacita, zvyčajne vyjadrená v miliampérhodinách na gram (mAh/g). Odráža množstvo elektriny, ktoré je možné uložiť a uvoľniť na jednotku hmotnosti účinnej látky, a je jedným z dôležitých parametrov merania kapacity batérie na ukladanie energie.
Teplotný koeficient:sa vzťahuje na pomer zmeny výstupného napätia batérie k teplote, zvyčajne vyjadrený ako zmena napätia na stupeň Celzia (napríklad mV/stupeň alebo V/K). Význam: Odráža schopnosť batérie udržiavať stabilné výstupné napätie pri rôznych teplotných podmienkach. Čím menší je teplotný koeficient, tým nižšia je citlivosť batérie na zmeny teploty a tým stabilnejšie je výstupné napätie.
Energia batérie:sa vzťahuje na celkové množstvo elektrickej energie uloženej v batérii, ktoré predstavuje množstvo energie, ktoré môže batéria uvoľniť za určitých podmienok. Vyjadruje sa vo watthodinách (Wh), čo je súčin menovitého napätia, prevádzkového prúdu a prevádzkového času batérie.
Objemová energia:tiež známy ako "objemová hustota energie", označuje množstvo energie, ktorú môže batéria poskytnúť na jednotku objemu. Odráža hustotu energie batérie v objemovom rozmere.
Gravimetrická energia:tiež známa ako hustota energie hmoty, je fyzikálna veličina, ktorá popisuje výstup energie na jednotku hmotnosti batérie. Je to jeden z dôležitých ukazovateľov pre hodnotenie výkonu batérií a má výrazný vplyv na celkovú kvalitu a dojazd elektromobilov.
Objemový výkon:tiež známy ako "objemová hustota výkonu", označuje pomer výstupného výkonu batérie k jej objemu a je jedným z dôležitých ukazovateľov na hodnotenie výkonu batérie.
Životnosť na bicykli:sa vzťahuje na počet cyklov úplného nabitia a úplného vybitia, ktoré batéria vydrží, kým jej kapacita klesne na stanovenú hodnotu (napríklad 80 % pôvodnej kapacity) pri určitom režime nabíjania a vybíjania.
Krivka nabíjania/vybíjania:Je to grafické znázornenie, ktoré popisuje zmeny napätia batérie v priebehu času alebo kapacity počas procesu nabíjania a vybíjania. Tieto krivky majú veľký význam pre hodnotenie výkonu batérie, optimalizáciu využitia batérie a predpovedanie životnosti batérie.
Vybíjací prúd:Prúd vytvorený, keď batéria alebo batéria uvoľňuje uloženú elektrickú energiu do záťaže. Je to dôležitý ukazovateľ výkonu batérie, ktorý priamo ovplyvňuje dobu používania a účinnosť batérie.
Rýchlosť vybíjania:sa vzťahuje na rýchlosť, ktorou napätie batérie klesá z počiatočnej hodnoty na konečnú hodnotu počas procesu vybíjania, alebo ju možno chápať ako aktuálnu hodnotu potrebnú na to, aby batéria vybila svoju menovitú kapacitu v stanovenom čase. Je to dôležitý ukazovateľ na meranie vybíjacieho výkonu batérií.
Nadmerné vybitie:sa vzťahuje na správanie sa batérie, ktorá sa naďalej vybíja potom, čo napätie počas vybíjania klesne pod špecifikované ukončovacie napätie. Počas procesu vybíjania batérie sa postupne uvoľňuje uložená elektrická energia a napätie pomaly klesá. Keď napätie klesne na určitú špecifikovanú hodnotu, vybíjanie by sa malo zastaviť a batéria by sa mala znovu nabiť, aby sa obnovil jej stav skladovania energie. Ak výboj pokračuje pod touto špecifikovanou hodnotou, považuje sa to za nadmerné vybíjanie.
Skrat:Je to spôsobené z nejakého dôvodu, že kladné a záporné póly batérie sú navzájom spojené s veľmi nízkym odporom, čím vytvárajú abnormálnu cestu. Podľa Ohmovho zákona (I=U/R) pri konštantnom napätí U, čím menší je odpor R, tým väčší je prúd I. Preto pri skratovaní batérie vznikne veľmi veľký prúd . Medzitým, podľa Jouleovho zákona (Q=I ² Rt), keď vodičom prechádza veľký prúd, vzniká značné množstvo tepla, čo vedie k prudkému zvýšeniu teploty batérie.
Skratový prúd:sa vzťahuje na prúd prechádzajúci skratovou dráhou, keď dôjde ku skratu batérie. Tento typ prúdu je zvyčajne veľmi veľký a môže ďaleko presiahnuť menovitý prúd batérie, čo spôsobí vážne poškodenie batérie a okolitého zariadenia a môže dokonca spôsobiť požiar alebo výbuch.
Samovybíjanie:Ide o jav, pri ktorom výkon batérie v nevyužitom alebo skladovanom stave postupne klesá v dôsledku rôznych vnútorných faktorov, ako sú vedľajšie reakcie elektrolytu, nestabilita materiálov elektród, fyzikálne mikroskraty, defekty membrány, teplota prostredia, stav skladovania atď. V prípade lítium-iónových batérií je samovybíjanie spôsobené hlavne chemickými reakciami vo vnútri batérie, ako je migrácia lítiových iónov v elektrolyte a redoxné reakcie materiálov elektród.
Hĺbka vybitia:Je to dôležitý ukazovateľ na meranie stavu využitia batérie, odrážajúci pomer použitej kapacity k celkovej kapacite batérie. Tento pomer sa zvyčajne vyjadruje v percentách a konkrétna metóda výpočtu je: DOD=(1- aktuálna zostávajúca energia/celková energia batérie) x 100 %.
Rýchlosť vybíjania/miera nabíjania:označuje aktuálnu hodnotu potrebnú na to, aby sa batéria vybila alebo nabila jej menovitá kapacita v stanovenom čase, zvyčajne zastúpená písmenom C. Číselne sa rovná pomeru nabíjacieho a vybíjacieho prúdu k menovitej kapacite, tj C{{0 }}I/Q, kde I predstavuje nabíjací a vybíjací prúd (v ampérhodinách) a Q predstavuje menovitú kapacitu batérie (v ampérhodinách).
Vybíjacie napätie:Je to potenciálny rozdiel medzi dvoma elektródami batérie, keď prechádza vonkajším obvodom počas procesu vybíjania. Je vždy nižšie ako napätie naprázdno batérie, pretože prúd musí prekonať vnútorný odpor batérie, keď ňou prechádza. Veľkosť vybíjacieho napätia súvisí s faktormi, ako je typ, kapacita, vybíjací prúd a čas vybíjania batérie.
Koncové vybíjacie napätie:Je to dôležitý parameter počas procesu vybíjania batérie, ktorý označuje konečný bod vybitia batérie. Keď napätie batérie klesne pod koncové napätie, ďalšie vybíjanie môže spôsobiť nezvratné poškodenie batérie, ako je zníženie kapacity, skrátenie životnosti alebo dokonca poškodenie. Primeraná kontrola koncového napätia batérie má preto veľký význam pre ochranu batérie a predĺženie jej životnosti.
Menovité napätie:označuje priemernú hodnotu výstupného napätia batérie od začiatku do konca vybitia, keď je plne nabitá. Odráža rozsah menovitého prevádzkového napätia batérie a poskytuje dôležité referencie pre aplikáciu, nabíjanie, ochranu a ďalšie aspekty batérie.
Napätie otvoreného obvodu:rovná rozdielu medzi kladným elektródovým potenciálom a záporným elektródovým potenciálom batérie, keď cez dva póly neprechádza žiadny prúd počas otvoreného obvodu. V skutočných batériových systémoch, keďže potenciál stanovený na dvoch póloch batérie je väčšinou stabilný potenciál, napätie naprázdno je v skutočnosti rozdielom medzi stabilnými potenciálmi dvoch pólov. Napätie naprázdno je vo všeobecnosti nižšie ako elektromotorická sila batérie, ale možno ho aproximovať ako elektromotorickú silu batérie.
Pracovné napätie:sa vzťahuje na skutočnú hodnotu napätia poskytovanú batériou počas procesu vybíjania. Vzhľadom na vnútorný odpor batérie, keď prúd preteká batériou, musí prekonať odpor vnútorného odporu. Preto je prevádzkové napätie vždy nižšie ako napätie naprázdno batérie (tj napätie, keď batéria nie je pripojená k žiadnej záťaži alebo externému obvodu).
Napätie plášťa:Napätie plášťa batérie nie je štandardným parametrom batérie, ale v niektorých prípadoch, ako je diagnostika porúch alebo vyhodnotenie výkonu, sa meria napätie medzi plášťom batérie a elektródami. Táto hodnota napätia môže odrážať vnútorný stav batérie, ako je vnútorný odpor, stav elektrolytu a prítomnosť skratov.