ความเข้าใจอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับลักษณะและพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไปหกก้อน (2/6)

LiMn 2 O 4 (เราเรียกว่าพลังงานสูงหรือแบตเตอรี่อัตราสูง)

แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีส Spinel ได้รับการรายงานครั้งแรกในปี 1983 ในปี 1996 บริษัท Moli Energy Company ทำการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยใช้ลิเทียมแมงกานีสเป็นวัสดุแคโทด โครงสร้างดังกล่าวเป็นโครงสร้างแบบสปิเพิลสามมิติซึ่งสามารถปรับปรุงการไหลของไอออนบนอิเล็กโทรดได้จึงช่วยลดความต้านทานภายในและปรับปรุงขีดความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้า ข้อดีอีกอย่างของสปิเนลคือเสถียรภาพทางความร้อนและความปลอดภัยสูง แต่วงจรชีวิตและปฏิทินมี จำกัด ความต้านทานภายในแบตเตอรี่ต่ำสามารถรับรู้การชาร์จที่รวดเร็วและการจ่ายกระแสสูงได้ แบตเตอรี่ชนิด 18650 แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสสามารถคายประจุได้ที่กระแส 20-30A และมีการสะสมความร้อนปานกลาง โหลดพัลส์ได้สูงสุด 50A1 วินาทีนอกจากนี้ยังสามารถใช้งานได้ ภาระที่สูงอย่างต่อเนื่องที่กระแสนี้จะนำไปสู่การสะสมความร้อนและอุณหภูมิของแบตเตอรี่ไม่ควรเกิน 80 C (176 F) ลิเธียมแมงกานีสถูกนำมาใช้ในเครื่องมือไฟฟ้าอุปกรณ์การแพทย์และยานพาหนะไฟฟ้าไฮบริดและบริสุทธิ์

รูปที่ 4 แสดงการก่อตัวของโครงกระดูกคริสตัลสามมิติบนแคโทดของแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีส โครงสร้าง Spinel มักจะประกอบด้วยรูปขนมเปียกปูนที่เชื่อมต่อกับตาข่ายและมักจะเกิดขึ้นหลังจากการก่อตัวของแบตเตอรี่

รูปที่ 4: โครงสร้างลิเทียมแมงกานีส

การตกผลึกของลิเธียมแมงกานีสแคโทดมีโครงสร้างโครงกระดูกสามมิติที่เกิดขึ้นหลังจากการก่อตัว Spinel ให้ความต้านทานต่ำ แต่ให้พลังงานต่ำกว่าลิเทียมโคบอลต์

ความสามารถของลิเทียมแมงกานีสนั้นต่ำกว่าลิเทียมโคบอลต์ประมาณหนึ่งในสาม ความยืดหยุ่นในการออกแบบช่วยให้วิศวกรสามารถเลือกยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่หรือเพิ่มกระแสโหลดสูงสุด (พลังงานเฉพาะ) หรือความจุ (พลังงานเฉพาะ) ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่รุ่น 18650 มีอายุการใช้งานยาวนานมีความจุปานกลางเพียง 1,100 mAh ในขณะที่รุ่นความจุสูงมีความจุปานกลาง 1,500 มิลลิแอมป์

รูปที่ 5 แสดงแผนภาพแมงมุมของแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสทั่วไป พารามิเตอร์ลักษณะเหล่านี้ดูเหมือนจะไม่เหมาะ แต่การออกแบบใหม่ปรับปรุงในด้านพลังงานความปลอดภัยและชีวิต แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสบริสุทธิ์ไม่เป็นที่นิยมอีกต่อไปในปัจจุบัน พวกมันถูกใช้ในสถานการณ์พิเศษเท่านั้น

รูปที่ 5: แมงมุมแผนภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสบริสุทธิ์

แม้จะมีประสิทธิภาพโดยทั่วไปแล้วการออกแบบลิเทียมแมงกานีสใหม่สามารถปรับปรุงพลังงานความปลอดภัยและชีวิตได้