Bateria litowo-jonowa to rodzaj baterii wykonanej z niewodnego roztworu elektrolitu z metalicznym litem lub stopem litu jako materiałem elektrody ujemnej. W 1912 r. Gilbert przy ul. Lewis jako pierwszy zaproponował i zbadał baterie litowo-metalowe. W latach 70. MS Whittingham zaproponował i zaczął badać baterie litowo-jonowe. Ze względu na bardzo aktywne właściwości chemiczne litu metalicznego przetwarzanie, przechowywanie i stosowanie litu metalicznego ma bardzo wysokie wymagania środowiskowe. Dlatego baterie litowo-jonowe nie były używane od dawna. Wraz z rozwojem nauki i technologii akumulatory litowo-jonowe stały się głównym nurtem.
Baterie litowo-jonowe można podzielić na dwie kategorie: baterie litowo-metalowe i baterie litowo-jonowe. Baterie litowo-jonowe nie zawierają litu metalicznego i można je ładować. Akumulator litowo-metalowy piątej generacji narodził się w 1996 roku, a jego bezpieczeństwo, pojemność właściwa, szybkość samorozładowania i współczynnik wydajności są lepsze niż w przypadku akumulatorów litowo-jonowych. Ze względu na własne wysokie wymagania techniczne tylko kilka firm w kilku krajach produkuje obecnie takie baterie litowo-metalowe.
Baterie litowo-jonowe mają następujące zalety:
Wysoka gęstość energii: Według różnych materiałów elektrod, jej masa może osiągnąć 150~200Wh/kg (540~720kJ/kg). Objętość może osiągnąć 250~530Wh/L (0,9~1,9kJ/cm3). [2]
Wysokie napięcie obwodu otwartego: ze zmianą materiału elektrody, do 3,3 ~ 4,2 v.
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
Brak efektu pamięci: akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy nie ma efektu pamięci, akumulator można ładować i rozładowywać w dowolnym momencie bez pustego ładowania i jest łatwy w użyciu i konserwacji.
Niskie samorozładowanie:<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
Szeroki zakres temperatur pracy: -20 stopni ~60 stopni działa normalnie.
Szybkie ładowanie i rozładowanie
Dlatego baterie litowo-jonowe są szeroko stosowane w elektronice użytkowej, produktach specjalnych, produktach specjalnych i innych dziedzinach. Akumulator litowo-jonowy to akumulator, który działa poprzez przenoszenie jonów litu między elektrodami dodatnimi i ujemnymi. Akumulatory litowo-jonowe wykorzystują interkalowane związki litu jako materiały elektrod. Obecnie tlenek litowo-kobaltowy (LiCoO2), kwas litowo-manganowy (LiMn2O4), kwas litowo-niklowy (LiNiO2) i fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4) są powszechnie stosowanymi materiałami na elektrody ujemne do akumulatorów litowo-jonowych. Jednocześnie akumulatory litowo-jonowe mają również następujące wady: (1) Nadmierne rozładowanie nie jest tolerowane: w przypadku nadmiernego rozładowania (napięcie podczas rozładowania jest mniejsze niż 3.0v), nadmiernie interkalowany lit Jony zostaną utrwalone w sieci i nie będą mogły zostać ponownie uwolnione, co spowoduje skrócenie żywotności. , a głębokie rozładowania są bardziej podatne na uszkodzenie baterii. W związku z tym korzystanie z bardzo małej mocy może uszkodzić akumulator, ale dopóki akumulator jest wielokrotnie ładowany wysokim napięciem, możliwe jest ponowne przywrócenie maksymalnej pojemności akumulatora. (2) Nie do zniesienia przeładowanie: podczas procesu przeładowania elektroda jest usuwana przez dużą ilość jonów litu, a jony litu nie są uzupełniane na czas, co powoduje długotrwałe załamanie sieci, co nieodwracalnie zmniejsza przechowywanie energia elektryczna. Dlatego akumulatory litowo-jonowe muszą być często używane, aby nie pozostały w pełni naładowane i były stale podłączone do złącza ładowarki. Niezbędne jest prawidłowe utrzymanie przepływu elektronów przechowywanych w środku i utrzymanie długoterminowej kondycji baterii. (3) Starzenie się nie może znieść ciepła, w przeciwieństwie do innych akumulatorów, akumulatory litowo-jonowe nieuchronnie zmniejszą się w naturalnym wolnym cyklu z użyciem cyklu, nawet bez użycia pojemność spadnie, co jest związane z użytkowaniem (chyba że jest to błędne Nadmierna inflacja Cykliczność powoduje utratę warstw sieci, ponieważ proces starzenia jest bardziej właściwie nazywany utratą) i jest zależny od temperatury. Możliwym mechanizmem jest stopniowe dodawanie rezystancji wewnętrznej, dzięki czemu elektronika o wysokim prądzie roboczym jest bardziej podatna na degradację termiczną i powinna być również chroniona przed temperaturami zewnętrznymi.