在通訊電源系統中,為保障通訊電源系統不間斷運作,鋰離子電池作為備用電源,成為其重要的守護者。一套配置了鋰離子電池的通訊電源系統,當市電停電時,鋰離子電池立即取代市電為負載設備供電,以確保負載能不間斷地運作。
本期,請跟著文檔君走進鋰離子電池的世界,為你揭秘鋰離子電池!
1、鋰離子電池結構
鋰離子電池的結構如下圖所示。
鋰離子電池主要由 4 部分組成,即正極、負極、電解液和隔膜,其組成與功能請參考表格。
元件名稱 |
組成 |
函數 |
正極 |
#通常為鋰化合物。 |
在充電過程中,正極釋放鋰離子給負極。在放電過程中,正極則會從負極吸收鋰離子。 |
負極 |
通常是石墨或其他碳材料。 |
在充電過程中,負極吸收正極的鋰離子。在放電過程中,負極會釋放已吸收的鋰離子。 |
電解液 |
通常為含有鋰鹽的有機溶劑。 |
提供鋰離子的導電和傳輸。 |
隔膜 |
通常為高分子材料。 |
防止正負極直接接觸從而造成短路,提高電池的安全性。 |
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2、鋰離子電池工作原理
在通訊電源系統中,鋰離子電池工作包括充電和放電兩個重要環節。 當市電正常時,鋰離子電池開始充電,將外部電源提供的電能轉化為化學能儲存。 當市電停電時,通訊電源系統轉為使用鋰離子電池供電給其他通訊設備。放電過程中,鋰離子電池將內部儲存的化學能轉換為電能。 簡單來說,鋰離子電池的充電過程是將電能轉換為化學能儲存起來,而放電過程則是將化學能轉化為電能釋放出去。
那麼在充放電過程中,鋰離子電池本身又是如何運作的呢?其實,鋰離子電池的充放電過程是基於鋰離子在正負極之間的移動,看看下面這張圖你就「秒懂」了!
從上圖可以看出:在充電過程中鋰離子的移動:外部電源使鋰離子從正極材料中釋放出來,在電解液的作用下,發生氧化反應並移動到負極。 電子的移動:同時,電子(e-)從正極經過外部電路流向負極。 在放電過程中鋰離子的移動:鋰離子從負極釋放出來,在電解液的作用下,發生氧化還原反應並移動到正極。 電子的移動:同時,電子(e-)從負極經過外部電路流向正極。 鋰離子電池的充放電過程是可逆的,透過充放電的不斷循環,使得鋰離子電池能夠為通訊電源系統提供源源不絕的電力。
3、鋰離子電池防護三寶
比較傳統鉛酸電池,鋰離子電池有較長的使用壽命。具體來說,它可以進行數千次的充電和放電循環。為了能夠確保鋰離子電池的安全和長壽命,需要注意先做好以下防護噢!
4、鋰離子電池未來展望
雖然鋰離子電池作為通訊電源系統的備用電源,能夠在短時間內提供穩定的電力,確保通訊電源系統的不間斷運行,但是它的安全性、循環壽命和成本等問題仍然是必須面對的挑戰。 鋰離子電池技術正在不斷演進,表現出了明顯的發展方向和趨勢:提高鋰離子電池的容量與功率密度。透過提高鋰離子電池儲存的能量,使其提供更長的工作時間。 降低鋰離子電池的成本。透過研發新的電極材料,降低材料成本問題。 提高鋰離子電池的安全性。透過探索更安全的電極材料,降低電池在使用過程中的安全隱患。 相信在科學家們不懈的努力下,能夠透過改進現有技術和開發新材料等方式來克服鋰離子電池中的挑戰! 本文來自微信公眾號:中興文件 (ID:ztedoc)
以上是通訊電源系統的守護者:鋰離子電池的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!