Postęp technologiczny umożliwia wdrażanie nowych, lepszych i wydajniejszych źródeł energii. Wraz z wprowadzaniem nowych baterii i koniecznością transportowania ich wprowadza się do łańcuchów logistycznych nowe materiały niebezpieczne. Wiąże się to z generowaniem nowych zagrożeń, które wymuszają podjęcie właściwych środków zaradczych. Przykładem takich nowych zagrożeń w transporcie lotniczym są baterie litowe, które doprowadziły już do katastrofy lotniczej. W celu ograniczenia zagrożeń generowanych przez baterie litowe w transporcie lotniczym wprowadzone zostały przepisy regulujące zasady ich transportu. W artykule przedstawione zostały obecnie obowiązujące przepisy oraz planowane zmiany, jakie zostaną w nich wprowadzone w najbliższych latach.
EN
Technological progress enables the implementation of new, better and more efficient sources of energy. With the introduction of new batteries and the need to transport them, new hazardous materials are introduced into the logistic chains. This involves the generation of new threats which force appropriate corrective measures. An example of such new threats in air transport are the lithium batteries that have already led to the plane crash. In order to limit the hazards of lithium batteries in air transport, regulations governing their transport are introduced. The article presents current regulations and planned changes to be introduced in the coming years.
Praca podejmuje tematykę szacowania i określania pozostałej ilości ładunku elektrycznego (State-of-Charge) baterii litowych. W ramach pracy opracowano nowatorski sposób wyliczania SOC dla systemów bateryjnych o różnych gęstościach mocy. Temat przedstawiony został w ujęciu teoretycznym i praktycznym - jako metoda gotowa do zaimplementowania w systemie wbudowanym. Algorytm metody został przepisany na język programowania pakietu Matlab i przetestowany na zbiorze baterii w celu wykazania poprawności rozumowania autora.
EN
This work is concerned on a subject of estimating and determining the remaining electrical charge (State-of-Charge) for lithium based batteries. The matter is presented taking into account theoretical and practical background. In a result a innovative, ready-to-use method for battery-supplied embedded systems is introduced. The algorithm was implemented in programming language of Matlab, and then tested on a set of batteries for validation.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Lithium batteries of various types have found use in portable electronic devices and are also considered for application in electric or hybrid vehicles because of their high operating voltage and energy density. Among a number of materials examined as the positive electrode in lithium batteries with organic electrolyte solution, much attention has been paid to transition metal oxides, in particular to manganese dioxide and its lithiated derivatives. Electrochemical studies have proved that these compounds are able to accommodate or remove Li+ ions in parallel with the electron injection or extraction thus changing the oxidation state of manganese (IV/III) upon the solid state redox reaction. The capacity and power density of intercalation electrodes varies with the crystallographic and electronic structure of their solid phase, electrode thickness and porosity as well as the chemical nature and conductivity of the electrolyte solution. The kinetics of the electrochemical intercalation-deintercalation of Li+ ions is mostly limited by the diffusion of these ions into or from the host matrix. Another limitation comes from an electrolyte depletion in pores of the electrode material during the discharge, as the rate of the Li+ ions transport from the bulk electrolyte is lower in comparison with the charge transfer rate at the electrode/electrolyte interface. The diffusion model for nonporous and porous intercalation electrodes quite well describes the surface and bulk distribution of Li+ ions in the solid phase as well as in the pore electrolyte, as a function of the discharge rate and discharge degree. The experimental characteristics of MnO2 and compounds of the Li-Mn-O system, obtained at various electrode thickness, particle size and charge-discharge density has confirmed the theoretical predictions. Manganese dioxide (g-MnO2) electrodes having discharge capacity of 220-270 Ah/kg at Eť3 V vs. Li/Li+ show a limited rechargeability on charge-discharge cycling in secondary lithium cells. As evidenced by XRD-ray patterns this is due to anisotropic expansion and contraction of the crystallographic unit cell at the average manganese valence of about +3.5. A significantly higher cycling efficiency can be achieved with MnO2(CDMO) and Li-Mn-O spinel phases, providing a three-dimensional interstitial space for Li+ ions transport. The cubic close-packed structure of the stoichiometric LiMn2O4 remains almost unchanged upon deintercalation to l-MnO2 and subsequent reintercalation to x ť 1 in the potential range E ť 4 V (vs. Li/Li+). One can obtain the rechargeable capacity of 125 Ah/kg at moderate current rates owing to the relatively fast solid state diffusion of Li+ ions for 0< x <1. Two further potential plateau's at E ť 3 V and E ť 1 V correspond to the intercalation degree of 1< x <2 and 2< x <4 upon a cubic-tetragonal and tetragonal-trygonal phase transition, respectively. The identification of three distinct regions in the potential-composition (E-x) curves at makes the basis for spinel electrodes application in energy storage devices. In the last years, several overlithiated and defect spinel phases of the general formula (...) have been used in the so-called "lithium-ion" batteries with the carbon based negative electrode. Alternative lihium-ion batteries contain two transition metal oxides having different intercalation potentials. Quite recently, a family of mixed spinel oxides Li (...) has been proposed for the positive electrode, Li[Li0,33Ti1,67]O4 as the negative electrode. Future improvement of the charge-discharge performance of spinel electrodes for primary and secondary lithium batteries can be expected under a complex optimisation of the synthesis methods, the electrode mophology, porosity and thickness. Furthermore, the advanced batteries require the high conductivity electrolyte-solvent systems, stable in the potential range of at least 0 to 5V.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań nad syntezą i właściwościami nanokompozytów tlenków żelaza, tytanu i cyny z grafenem płatkowym pod kątem ich zastosowania jako materiałów anodowych w ogniwach litowo-jonowych. Kompozyty tlenek metalu/grafen wytwarzano metodą solwotermalną z jednoczesną syntezą tlenków i osadzaniem ich na płatkach grafenowych. Otrzymano 3 materiały z dobrze zdyspergowaną fazą tlenkową w postaci nanocząstek pokrywających równomiernie płatki zredukowanego tlenku grafenu. Przeprowadzono proces odwracalnej insercji kationów litu w otrzymane materiały, wyznaczając podstawowe parametry elektrochemiczne, takie jak pojemność odwracalna, pojemność nieodwracalna i wydajność ładowania. Stwierdzono, że największą pojemność początkową wykazują kompozyty z tlenkami żelaza i cyny, a kompozyt z tlenkiem tytanu, pomimo relatywnie małej pojemności odwracalnej, cechuje się najlepszą stabilnością cykliczną. Materiały tego typu mogą być wykorzystane w technologiach ogniw litowo-jonowych przeznaczonych do różnych zastosowań.
EN
TiO₂, SnO₂ and Fe₃O₄ nanoparticles were deposited on the graphene oxide flakes, mixed with C nanotubes and poly(vinylidene fluoride)/hexafluoropropylene copolymer and studied for reversible and irreversible capacity and charging efficiency in Li-ion battery. The Fe and Sn oxide-based composites exhibited the highest initial capacities, whereas the TiO₂-based composite showed the best cyclic stability, in spite of a relatively low capacity.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.