鋰電池電動車用32650防（fáng）爆鋰電池（chí）充電（diàn）和放電方法

隨著對智能手機，電動汽車和可再生能源的需求持續增長，科學家們（men）正在尋找改（gǎi）進鋰離子電池的方法-鋰離子電池是家用電子產品中最常見的（de）電池類型，也是電網規模儲能的有前途的解決方案。提高鋰離子電（diàn）池的能量密度可以促進具有（yǒu）長效電池的先進技術的發展，以及風能和太陽能的廣泛使用。現在（zài），研究人員在實現這一目標方麵取得了重大進展。

由馬裏蘭大學(UMD)，美國能源部(DOE)布魯（lǔ）克海文國家實驗室和美國陸軍研究實驗室的科學（xué）家領導的合作開發（fā）並研究了一種能夠使鋰離（lí）子能量（liàng）密度增加三倍的新型陰極材料。電池電極。他們的研究（jiū）成果於6月13日在NatureCommunications上發表。
鋰電池注意的生（shēng）產（chǎn）廠（chǎng）家：寧德時代，比亞迪，邦力威，智航，天時，
“鋰離子電池由陽極和陰極（jí）組成（chéng），”UMD科學家和該論文的（de）主要作者之一的秀林秀說（shuō）。“與鋰（lǐ）離子電池中使用的商用石墨陽極的大容量相比，陰極的容量更加有限。陰極材（cái）料始終是進（jìn）一步提高鋰離子電池能（néng）量密度的瓶頸（jǐng）。”

UMD的科學家們合成了一種新的陰極材料，這是一種改良的工程形式的三氟化鐵(FeF3)，由經濟有（yǒu）效（xiào）和環境友好的元素-鐵和氟組成。研究人員一直對在鋰離子（zǐ）電池中使用FeF3等化合物感興趣，因為它們具有比傳統陰極材料（liào）更高的容量（liàng）。

“通常用於鋰離（lí）子電（diàn）池的材料都是基於插層化學，”布魯克海文的化（huà）學家和該論文的主要作者之一EnyuanHu說。“這種類（lèi）型的化學反應是非常有效的;但是，它隻轉移一個電子，因此（cǐ）陰極容量是有限的。一些化合物如FeF3能（néng）夠通過更複（fù）雜的（de）反應機製轉移多個電子，稱為（wéi）轉化反應。”
邦力威常見閥（fá）控密封蓄電池型號（hào）和規格：12V10AH,12V14AH,12V15AH,12V17AH,12V18AH,12V20AH,12V22AH,12V24AH,12V26AH
盡管FeF3具（jù）有增加陰極容量的潛力，但該化合物在鋰離子電（diàn）池中的表現並不理想，因為其轉（zhuǎn）化反（fǎn）應存在三個並發症：能效差(滯後)，反（fǎn）應速度慢，副反應可能導致循環壽命不（bú）佳。為了克服這些挑戰，科學家們通過一種稱為（wéi）化學替代的過程將鈷和（hé）氧（yǎng）原子添（tiān）加到FeF3納米棒中。這（zhè）使科學家（jiā）能夠（gòu）操縱反應途徑並使其更具“可逆性”。

“當（dāng）鋰離子被插入到FeF3中時（shí），這（zhè）種物質會轉化為鐵和氟化鋰，”該論文的合著者和布魯克海文功能納米材料中心(CFN)的科學家SooyeonHwang說。“然而，反應不是完全可逆的。用鈷和氧取代後，陰極材料的（de）主要骨架更好地保持，反應變得更加可逆。”
邦（bāng）力威鋰電池充電方法很多，但無論哪種鋰電池的充電首先（xiān）要包裝安全
為了研究反應途徑，科學家們在CFN和國家同步加速器（qì）光源II(NSLS-II)-布魯克（kè）海文的兩個DOE科學用戶設施辦公室進行了多（duō）次實驗。

首先在CFN，研究人員使用（yòng）強大的電（diàn）子（zǐ）束以0.1納米的（de）分辨率觀（guān）察FeF3納米（mǐ）棒-一種稱為（wéi）透射電子顯（xiǎn）微鏡(TEM)的技（jì）術。TEM實驗使（shǐ）研究人員能夠確定陰極結構中納米顆粒的確切尺寸，並分析結（jié）構（gòu）在充電-放電過程的不同階段之間（jiān）如何變化。他們看到取代納米棒的反應速度更快。

“TEM是一種用於表征非常小尺度材料的強大工具，它還能夠實時研究反應過（guò）程，”CFN的科學家和該研究的共同作者DongSu說。“然而，我們隻能使用TEM看到非常有限的樣品區域。我們需要（yào）依靠NSLS-II的（de）同步加速器技術來（lái）了（le）解整（zhěng）個電池的功能。”
常見閥控密封蓄電池有：膠體蓄電池，OPZV蓄電池，OPZS蓄電池，SLA蓄電池，VALR蓄電池
在NSLS-II的（de）X射線粉末衍射（shè）(XPD)光束線上，科學家們通過陰（yīn）極材料引導了超亮X射線。通過分析光散射的方式，科學家（jiā）們可以（yǐ）“看到”有關材料結構的其他信息。

“在XPD，我們進行了配對分布功能(PDF)測（cè）量，能夠檢測大量的當地鐵排序，”該論文的合著（zhe）者（zhě）和NSLS-II的科學家白建明說。“對放電陰極的PDF分析清楚地表明，化學（xué）替代促進了電化學（xué）的可逆性。”
鋰電池（chí）的製造設備的（de）好壞和鋰電池的質量有一定關係
在CFN和NSLS-II上結合高度先進的成像和顯微技術是評估陰極材料功能的關鍵步驟。

“我（wǒ）們還（hái）進行（háng）了基於密度泛函理論的先進計算方法，以破解原子尺度的反應機製，”UMD的科學家，該論（lùn）文的共同作者肖驥說。“這種方法表明（míng）化（huà）學替代通過減少鐵的粒徑和穩（wěn）定（dìng）岩鹽相（xiàng）將反應轉變為高度可逆的狀態。”UMD的科學家表示，這（zhè）種研究策略可以應用於其他高能轉換材料，未來的研究可能使用該方法來改（gǎi）進其他電池係統。

近（jìn）年來，隨著鋰電技術的不斷進步與實際成（chéng）本逐漸（jiàn）下降，鋰（lǐ）電池在電動工具領域的（de）應用越來越多，現階段（duàn）各大巨頭（tóu）廠商提出（chū）電動工具無繩化的想法後，使得鋰電池在電動工具領域有著（zhe）廣闊的前景空間。

與此同時，人工智能的興起（qǐ），鋰電（diàn）家居產品、園林工具等新興智能工具類產（chǎn）品得（dé）到了迅速發展的機會，鋰電池的（de）應用並不再局限於單個領（lǐng）域。其中根據業內人士稱，鋰電類電動工具（jù）、園林工具未來市場（chǎng）趨勢正如清晨的朝（cháo）陽。電動工具鋰電化（huà）除了市場的推動（dòng）與自身（shēn）潛力外，還得到了國家地區政策的（de）支（zhī）持。例如（rú）歐盟早已禁止無線電動工（gōng）具使用鎳鉻電池，鋰電電動工（gōng）具的普（pǔ）及率與替換率也（yě）遠遠領先於（yú）國內市場;中國則是重新製定了電動工具鋰電池使用行業標準。

鋰電化無繩化意（yì）味著電動工具將會朝著（zhe）更小體積（jī）、更輕（qīng）重量、更低噪聲等方向發展，然而（ér）仍不可避免“副作用”的出現，那就是鋰電池中（zhōng）的鋰離子熱失（shī）控。鋰離子的工作溫度範圍是在+15～+45攝（shè）氏度（dù）之（zhī）間，如果溫度（dù）超出臨（lín）界水平，則會導致電池（chí）單元功能安全、使用壽命縮（suō）短、不穩定性以（yǐ）及可能發生的熱失控（kòng）。
邦力威磷酸鐵鋰電池的電壓是3.2V，三元（yuán）鋰（lǐ）電池的電壓是3.7V
那麽鋰電池（chí）中鋰（lǐ）離子是如（rú）何發生熱失控的呢?如果工具發生強烈的碰撞或高處跌落（luò），電池有可能（néng）發生變（biàn）形;材（cái）料則會滲透到（dào）電池（chí）裏，引起內部短路或外部短路的現象;再者過度充電或快速充電時電流過（guò）大，極其有（yǒu）可能會永久損壞電池。
邦力威（wēi）鋰電池的壽命（mìng）有設計壽（shòu）命和實際使用壽（shòu）命
熱失（shī）控發生後就猶如（rú）多米（mǐ）諾骨（gǔ）牌效應一樣，電池中儲存的能量會（huì）突然釋放，從而產生火災。另外電池數量越多、能量（liàng）密度越高、充放電功率越大，就意味著發生（shēng）起火故障的概率就越高。

為了確保把熱失控的風險降（jiàng）到最（zuì）低，伊利諾伊大學芝加哥分校研究人（rén）員發布了一份研究（jiū）報告，報告中表明，石墨烯材料可以從鋰離子電（diàn）池著火時吸走氧（yǎng）氣，可以防止陰極釋放的氧氣與電池內其他易燃品相結合（hé），從（cóng）而降低起火風險，減少事故損（sǔn）失。