Lítium-iónové batérie v súčasnosti nahradili tradičné batérie v mobilných telefónoch, prenosných počítačoch, videokamerách a fotoaparátoch. Veľkokapacitné lítium-iónové batérie boli vyskúšané v elektrických vozidlách a v 21. Používajú sa v umelých satelitoch, leteckom a energetickom skladovaní.
Pracovný princíp lítium-iónovej batérie
Pracovný princíp lítium-iónovej batérie spočíva v tom, že keď je batéria nabitá, lítium v kladnom materiáli elektródy sa uvoľní, prejde cez membránu a vstúpi do záporného grafitu elektródy; keď je batéria vybitá, lítium-ióny sa uvoľňujú z negatívneho grafitu elektródy a vracajú sa do kladného materiálu elektródy cez membránu. . S priebehom nabíjania a vybíjania sa lítium-ióny nepretržite vkladajú a extrahujú z kladnej elektródy a zápornej elektródy.
Vlastnosti lítium-iónovej batérie
vysoké napätie
Napätie lítium-iónových batérií je trojnásobok napätia niklovo-kadmiových batérií a niklovo-vodíkových batérií a takmer dvojnásobné v prípade olovených batérií. To je tiež dôležitý dôvod, prečo majú lítium-iónové batérie vyššiu energiu. Preto pri vytváraní napájacieho akumulátora s rovnakým napätím bude počet lítium-iónových batérií používaných v sérii oveľa nižší ako počet olovených batérií a niklovo-vodíkových batérií.
ľahká hmotnosť
Špecifická energia je až 150Wh/Kg, čo je 2-násobok hmotnosti Ni-MH batérií a 4-násobok hmotnosti olovených batérií, takže hmotnosť olovených batérií s rovnakou energiou je jedna tretina až jedna štvrtina. Z tohto hľadiska je spotreba lítiových batérií Menej zdrojov a keďže zásoby prvkov používaných v lítiových mangátových batériách sú relatívne veľké, cena olovených a niklovo-kovových hydridových batérií sa môže ďalej zvyšovať a náklady na lítiové batérie sa budú ďalej znižovať.
dlhá životnosť
Počet cyklov môže dosiahnuť 1000 ~ 3000 krát. Na základe udržania kapacity 70% môže počet 100% cyklov nabíjania a vybíjania akumulátora dosiahnuť viac ako 200-krát, životnosť môže dosiahnuť 5-8 rokov a životnosť je asi dva až trikrát vyššia ako u olovených batérií. Vďaka technologickým inováciám a vylepšeniu zariadení bude výdrž batérie dlhšia a nákladový výkon bude vyšší a vyšší.
Nízka miera samovybíjania: menej ako 5% mesačne.
široký sortiment
Výkon pri nízkych teplotách je dobrý. Li-ion napájacie batérie môžu pracovať medzi -40 °C a +55 °C, zatiaľ čo akumulátory (ako sú olovené batérie a niklovo-vodíkové batérie) pri nízkych teplotách výrazne znížia výkon v dôsledku zhoršenia tekutosti elektrolytov.
žiadna pamäť
Pred každým nabíjaním nie je potrebné vybíjať ako niklovo-kadmiové batérie a niklovo-kovové hydridové batérie a môže sa nabíjať kedykoľvek a kdekoľvek. Hĺbka nabitia a vybitia batérie má malý vplyv na životnosť batérie. Môže byť plne nabitý a úplne vybitý. Naša cyklistická skúška je plne nabitá a úplne vybitá.
je vhodný najmä pre napájacie batérie
Okrem vysokého napätia lítium-iónových batérií, pretože ochranná doska lítium-iónového akumulátora dokáže monitorovať každú jednu batériu s vysokou presnosťou, nízkou spotrebou energie a inteligentným riadením, má dokonalé prebitie, prebitie, teplotu, prepäťovú ochranu, ochranu proti skratu, funkciu samonabíjania a spoľahlivú funkciu nabíjania vyrovnávania výrazne predlžuje životnosť batérie. Iné typy batérií (ako sú olovené batérie) sú však náchylné na problémy s prebíjaním batérie a prebíjaním z dôvodu konzistencie batérie a problémov s nabíjačkou počas používania (z rôznych dôvodov, ako sú náklady, nemôže byť olovená batéria monitorovaná a chránená každý jeden článok).
žiadne znečistenie
V lítium-iónových batériách nie sú žiadne toxické látky, takže sa nazývajú "zelené batérie" a sú podporované štátom. Keďže olovené batérie a batérie z kadmia a niklu obsahujú škodlivé látky, ako je olovo a kadmium, štát nevyhnutne posilní dohľad a riadenie (odstránenie vývozných daňových úľav pre olovené batérie, zvýšenie daní z olovených zdrojov a obmedzenia vývozu elektrických bicyklov s olovenou kyselinou). Náklady sa tiež zvýšia. Hoci lítiové batérie neznečisťujú životné prostredie, posudzujú sa z hľadiska zachovania zdrojov. Je potrebné zvážiť aj recykláciu lítium-iónových batérií, bezpečnosť recyklácie a náklady na recykláciu.
Bezpečnostné riziká
Vďaka vysokej energii a zlej materiálovej stabilite lítium-iónových batérií sú lítium-batérie náchylné na bezpečnostné problémy. V roku 2013 svetoví známi výrobcovia batérií mobilných telefónov a notebookov (pozitívny materiál elektródy je oxid kobaltnatý lítia a ternárne materiály), japonský Sanyo, Sony a ďalšie spoločnosti Vyžaduje sa, aby bola rýchlosť prasknutia batérie kontrolovaná pod 40 ppb (diely na miliardu). Je dobré, aby domáce spoločnosti dosiahli úroveň ppm (časti na milión) a kapacita napájanej batérie je vyššia ako kapacita batérie mobilného telefónu. Viac ako stokrát, takže bezpečnostné požiadavky na lítiové batérie sú extrémne vysoké. Hoci lítium-kobaltoxidové batérie a batérie z ternárneho materiálu majú výhody ľahšej hmotnosti a menšej veľkosti, nie sú vhodné na použitie v elektrických vozidlách. Lítium-iónová batéria zmiešaného krištáľového lítium-mangátu a fosfátu lítiového železa je najsľubnejšou lítium-iónovou batériou.
vysoká cena
Cena lítium-iónovej batérie s rovnakým napätím a rovnakou kapacitou je 3-4 krát viac ako olovená kyselina. S rozšírením trhu s lítium-iónovými batériami, znížením nákladov, zlepšením výkonu a zvýšením ceny olovených batérií pravdepodobne nákladová efektívnosť lítium-iónových batérií presiahne nákladovú účinnosť olovených batérií.