Obecnie akumulatory litowo-jonowe zastąpiły tradycyjne baterie w telefonach komórkowych, komputerach przenośnych, kamerach wideo i aparatach fotograficznych. Akumulatory litowo-jonowe o dużej pojemności zostały wypróbowane w pojazdach elektrycznych i staną się jednym z głównych źródeł zasilania pojazdów elektrycznych w XXI wieku. Zostały one wykorzystane w sztucznych satelitach, lotnictwie i magazynowaniu energii.
Zasada działania baterii litowo-jonowej
Zasada działania akumulatora litowo-jonowego polega na tym, że gdy bateria jest naładowana, lit w materiale elektrody dodatniej jest uwalniany, przechodzi przez membranę i wchodzi do grafitu elektrody ujemnej; po rozładowaniu akumulatora jony litu są uwalniane z grafitu elektrody ujemnej i wracają do dodatniego materiału elektrody przez membranę. . Wraz z postępem ładowania i rozładowania, jony litu są stale wprowadzane i ekstrahowane z elektrody dodatniej i elektrody ujemnej.
Cechy baterii litowo-jonowej
wysokie napięcie
Napięcie akumulatorów litowo-jonowych jest trzykrotnie większe niż w przypadku baterii niklowo-kadmowych i niklowo-wodorowych, a prawie dwa razy więcej niż w przypadku baterii kwasowo-ołowiowych. Jest to również ważny powód, dla którego akumulatory litowo-jonowe mają wyższą energię. W związku z tym, tworząc akumulator o tym samym napięciu, liczba baterii litowo-jonowych używanych seryjnie będzie znacznie mniejsza niż w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych i baterii niklowo-wodorowych.
lekka waga
Szczególna energia wynosi aż 150Wh/Kg, czyli 2 razy więcej niż w bateriach Ni-MH i 4 razy więcej niż w bateriach kwasowo-ołowiowych, więc waga wynosi od jednej trzeciej do jednej czwartej akumulatorów kwasowo-ołowiowych o tej samej energii. Z tej perspektywy zużycie baterii litowych Jest mniej zasobów, a ponieważ rezerwy elementów stosowanych w bateriach litowo-manganianowych są stosunkowo duże, cena baterii kwasowo-ołowiowych i niklowo-metalowo-wodorkowych może zostać jeszcze bardziej zwiększona, a koszt baterii litowych zostanie jeszcze bardziej obniżony.
długa żywotność
Liczba cykli może osiągnąć 1000 ~ 3000 razy. W oparciu o retencję pojemności 70%, liczba 100% cykli ładowania i rozładowania akumulatora może osiągnąć ponad 200 razy, żywotność może osiągnąć 5-8 lat, a żywotność wynosi około dwa do trzech razy więcej niż w bateriach kwasowo-ołowiowych. Dzięki innowacjom technologicznym i ulepszeniu sprzętu żywotność baterii będzie dłuższa, a wydajność kosztowa będzie coraz wyższa.
Niski wskaźnik samorozładowania: mniej niż 5% miesięcznie.
szeroki zakres
Niska wydajność w niskich temperaturach jest dobra. Akumulatory litowo-jonowe mogą pracować w zakresie od -40°C do +55°C, podczas gdy baterie emerykowe (takie jak akumulatory kwasowo-ołowiowe i akumulatory niklowo-wodorowe) w niskich temperaturach znacznie zmniejszą wydajność ze względu na pogorszenie płynności elektrolitu.
brak pamięci
Nie ma potrzeby rozładowywania jak baterie niklowo-kadmowe i akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe przed każdym ładowaniem i można je ładować w dowolnym miejscu i czasie. Głębokość naładowania i rozładowania akumulatora ma niewielki wpływ na żywotność baterii. Może być w pełni naładowany i całkowicie rozładowany. Nasz test cyklu jest w pełni naładowany i całkowicie rozładowany.
jest szczególnie odpowiedni do akumulatorów
Oprócz wysokiego napięcia baterii litowo-jonowych, ponieważ płyta ochronna akumulatora litowo-jonowego może monitorować każdą pojedynczą baterię z dużą precyzją, niskim zużyciem energii i inteligentnym zarządzaniem, ma doskonałe przeładowanie, przeładowanie, temperaturę, przetężenie, ochronę przed zwarciem, funkcję samoodzysku blokady i niezawodną funkcję ładowania wyrównawczego znacznie wydłużają żywotność baterii. Jednak inne rodzaje baterii (takie jak akumulatory kwasowo-ołowiowe) są podatne na przeładowanie baterii i problemy z nadmiernym rozładowaniem z powodu spójności baterii i problemów z ładowarką podczas użytkowania (z różnych powodów, takich jak koszt, akumulator kwasowo-ołowiowy nie może być Każdy pojedynczy ogniwo jest monitorowany i chroniony).
brak zanieczyszczeń
Nie ma toksycznych substancji w bateriach litowo-jonowych, więc są one nazywane "zielonymi bateriami" i są obsługiwane przez państwo. Ponieważ akumulatory kwasowo-ołowiowe i baterie z niklu kadmu zawierają szkodliwe substancje, takie jak ołów i kadm, państwo nieuchronnie wzmocni nadzór i zarządzanie (zniesienie ulg w podatku wywozowym dla akumulatorów kwasowo-ołowiowych, zwiększenie podatków od surowców ołowiu oraz ograniczenia w eksporcie rowerów elektrycznych kwasowo-ołowiowych). Koszty również wzrosną. Chociaż baterie litowe nie są zanieczyszczające, są one brane pod uwagę z punktu widzenia ochrony zasobów. Należy również wziąć pod uwagę recykling akumulatorów litowo-jonowych, bezpieczeństwo recyklingu i koszty recyklingu.
Zagrożenia bezpieczeństwa
Ze względu na wysoką energię i niską stabilność materiału baterii litowo-jonowych, baterie litowe są podatne na problemy z bezpieczeństwem. W 2013 roku, znanych na świecie producentów telefonów komórkowych i laptopów (pozytywny materiał elektrody jest tlenek kobaltu litowego i materiałów trójskładnikowych), Japonii Sanyo, Sony i innych firm Wymagane jest, aby szybkość wybuchu baterii być kontrolowane poniżej 40 ppb (części na miliard). Dobrze jest, aby krajowe firmy osiągnęły poziom ppm (części na milion), a pojemność baterii jest wyższa niż w przypadku baterii telefonu komórkowego. Ponad sto razy, więc wymagania bezpieczeństwa dla baterii litowych są bardzo wysokie. Chociaż baterie litowo-tlenkowe kobaltu i baterie trójskładnikowe mają zalety lżejszej wagi i mniejszych rozmiarów, nie nadają się do stosowania baterii elektrycznych w pojazdach elektrycznych. Bateria litowo-jonowa z mieszanego kryształowego manganianu litowo-jonowego i fosforanu litowo-żelazowego jest najbardziej obiecującą baterią litowo-jonową.
wysoka cena
Cena akumulatora litowo-jonowego o tym samym napięciu i pojemności jest 3-4 razy większa niż kwasu ołowiowego. Wraz z rozwojem rynku akumulatorów litowo-jonowych, redukcją kosztów, poprawą wydajności i wzrostem cen akumulatorów kwasowo-ołowiowych, opłacalność akumulatorów litowo-jonowych prawdopodobnie przekroczy opłacalność baterii kwasowo-ołowiowych.