Li-ion je batéria nenáročná na údržbu, čo je výhoda, ktorú si väčšina iných chémie nemôže nárokovať.Batéria nemá žiadnu pamäť a nepotrebuje cvičenie (úmyselné úplné vybitie), aby bola v dobrom stave.Samovybíjanie je menej ako polovičné v porovnaní so systémami na báze niklu, čo pomáha aplikáciám palivomera.Nominálne napätie článku 3,60 V môže priamo napájať mobilné telefóny, tablety a digitálne fotoaparáty, čo ponúka zjednodušenie a zníženie nákladov v porovnaní s dizajnom s viacerými článkami.Nevýhodou je potreba ochranných obvodov, aby sa zabránilo zneužitiu, ako aj vysoká cena.
Typy lítium-iónových batérií
Obrázok 1 znázorňuje proces.
Li-ion je batéria nenáročná na údržbu, čo je výhoda, ktorú si väčšina iných chémie nemôže nárokovať.Batéria nemá žiadnu pamäť a nepotrebuje cvičenie (úmyselné úplné vybitie), aby bola v dobrom stave.Samovybíjanie je menej ako polovičné v porovnaní so systémami na báze niklu, čo pomáha aplikáciám palivomera.Nominálne napätie článku 3,60 V môže priamo napájať mobilné telefóny, tablety a digitálne fotoaparáty, čo ponúka zjednodušenie a zníženie nákladov v porovnaní s dizajnom s viacerými článkami.Nevýhodou je potreba ochranných obvodov, aby sa zabránilo zneužitiu, ako aj vysoká cena.
Pôvodná lítium-iónová batéria Sony používala ako anódu koks (uhoľný produkt).Od roku 1997 väčšina výrobcov Li ion, vrátane Sony, prešla na grafit, aby dosiahli plochejšiu krivku vybíjania.Grafit je forma uhlíka, ktorá má dlhodobú stabilitu cyklu a používa sa v olovených ceruzkách.Je to najbežnejší uhlíkový materiál, po ňom nasledujú tvrdé a mäkké uhlíky.Nanorúrkové uhlíky zatiaľ nenašli komerčné využitie v Li-ion, pretože majú tendenciu sa zamotávať a ovplyvňovať výkon.Budúcim materiálom, ktorý sľubuje zvýšenie výkonu Li-ion, je grafén.
Obrázok 2 znázorňuje krivku vybíjania napätia modernej Li-ion s grafitovou anódou a skorej koksovej verzie.
Na zvýšenie výkonu grafitovej anódy sa vyskúšalo niekoľko prísad, vrátane zliatin na báze kremíka.Na naviazanie jedného lítiového iónu je potrebných šesť atómov uhlíka (grafitu);jeden atóm kremíka sa môže viazať na štyri ióny lítia.To znamená, že kremíková anóda by teoreticky mohla uložiť viac ako 10-násobok energie grafitu, ale expanzia anódy počas nabíjania je problém.Čisté silikónové anódy preto nie sú praktické a na dosiahnutie dobrej životnosti cyklu sa do anódy na báze kremíka zvyčajne pridáva iba 3 až 5 percent kremíka.
Použitie nanoštruktúrovaného lítium-titanátu ako anódového aditíva ukazuje sľubnú životnosť cyklu, dobré zaťaženie, vynikajúci výkon pri nízkych teplotách a vynikajúcu bezpečnosť, ale špecifická energia je nízka a náklady sú vysoké.
Experimentovanie s materiálom katódy a anódy umožňuje výrobcom posilniť vnútorné vlastnosti, ale jedno vylepšenie môže ohroziť druhé.Takzvaný „energetický článok“ optimalizuje špecifickú energiu (kapacitu) na dosiahnutie dlhej doby chodu, ale pri nižšom špecifickom výkone;„Power Cell“ ponúka výnimočný špecifický výkon, ale pri nižšej kapacite.„Hybrid Cell“ je kompromisom a ponúka trochu z oboch.
Výrobcovia môžu relatívne ľahko dosiahnuť vysokú špecifickú energiu a nízke náklady pridaním niklu namiesto drahšieho kobaltu, čo však robí článok menej stabilným.Aj keď sa začínajúca spoločnosť môže zamerať na vysokú špecifickú energiu a nízku cenu, aby získala rýchle prijatie na trhu, bezpečnosť a životnosť nemôžu byť ohrozené.Renomovaní výrobcovia kladú dôraz na bezpečnosť a dlhú životnosť.
Väčšina lítium-iónových batérií má podobný dizajn pozostávajúci z kladnej elektródy (katódy) z oxidu kovu, ktorá je nanesená na hliníkový zberač prúdu, zápornej elektródy (anódy) vyrobenej z uhlíka/grafitu potiahnutej na medený zberač prúdu, separátora a elektrolytu. vyrobené z lítnej soli v organickom rozpúšťadle.Viac info pls go s teda battery.com.
Tabuľka 3 sumarizuje výhody a obmedzenia Li-ion.
Čas odoslania: 26. júna 2022