Li-ion este o baterie cu întreținere redusă, un avantaj pe care majoritatea celorlalte chimii nu îl pot pretinde.Bateria nu are memorie și nu are nevoie de exerciții fizice (descărcare completă deliberată) pentru a o menține în formă bună.Descărcarea automată este mai puțin de jumătate față de sistemele pe bază de nichel și acest lucru ajută la aplicațiile indicatorului de combustibil.Tensiunea nominală a celulei de 3,60 V poate alimenta direct telefoane mobile, tablete și camere digitale, oferind simplificări și reduceri de costuri față de modelele cu mai multe celule.Dezavantajele sunt necesitatea circuitelor de protecție pentru a preveni abuzul, precum și prețul ridicat.
Tipuri de baterii litiu-ion
Figura 1 ilustrează procesul.
Li-ion este o baterie cu întreținere redusă, un avantaj pe care majoritatea celorlalte chimii nu îl pot pretinde.Bateria nu are memorie și nu are nevoie de exerciții fizice (descărcare completă deliberată) pentru a o menține în formă bună.Descărcarea automată este mai puțin de jumătate față de sistemele pe bază de nichel și acest lucru ajută la aplicațiile indicatorului de combustibil.Tensiunea nominală a celulei de 3,60 V poate alimenta direct telefoane mobile, tablete și camere digitale, oferind simplificări și reduceri de costuri față de modelele cu mai multe celule.Dezavantajele sunt necesitatea circuitelor de protecție pentru a preveni abuzul, precum și prețul ridicat.
Bateria originală litiu-ion de la Sony a folosit cocs ca anod (produs pe bază de cărbune).Din 1997, majoritatea producătorilor de Li-ion, inclusiv Sony, au trecut la grafit pentru a obține o curbă de descărcare mai plată.Grafitul este o formă de carbon care are stabilitate ciclului pe termen lung și este folosit în creioane cu plumb.Este cel mai comun material de carbon, urmat de carbonii tari și moi.Carbonii din nanotuburi nu au găsit încă o utilizare comercială în Li-ion, deoarece tind să se încurce și să afecteze performanța.Un material viitor care promite să îmbunătățească performanța Li-ionului este grafenul.
Figura 2 ilustrează curba de descărcare a tensiunii a unui Li-ion modern cu anod de grafit și versiunea timpurie a cocsului.
Au fost încercați mai mulți aditivi, inclusiv aliaje pe bază de siliciu, pentru a îmbunătăți performanța anodului de grafit.Este nevoie de șase atomi de carbon (grafit) pentru a se lega de un singur ion de litiu;un singur atom de siliciu se poate lega de patru ioni de litiu.Aceasta înseamnă că anodul de siliciu ar putea stoca teoretic de peste 10 ori energia grafitului, dar expansiunea anodului în timpul încărcării este o problemă.Anozii din silicon pur nu sunt, prin urmare, practici și doar 3-5% din siliciu se adaugă de obicei la anodul unui pe bază de siliciu pentru a obține un ciclu de viață bun.
Utilizarea titanatului de litiu nanostructurat ca aditiv anod arată o durată de viață promițătoare, capacități bune de încărcare, performanță excelentă la temperatură scăzută și siguranță superioară, dar energia specifică este scăzută și costul este ridicat.
Experimentarea cu materialul catodic și anod permite producătorilor să consolideze calitățile intrinseci, dar o îmbunătățire poate compromite alta.Așa-numita „Celula de energie” optimizează energia specifică (capacitatea) pentru a obține timpi de funcționare lungi, dar la o putere specifică mai mică;„Power Cell” oferă o putere specifică excepțională, dar la o capacitate mai mică.„Celula hibridă” este un compromis și oferă puțin din ambele.
Producătorii pot obține relativ ușor o energie specifică ridicată și un cost scăzut prin adăugarea de nichel în locul cobaltului mai scump, dar acest lucru face ca celula să fie mai puțin stabilă.În timp ce o companie nou-înființată se poate concentra pe energie specifică ridicată și preț scăzut pentru a obține o acceptare rapidă pe piață, siguranța și durabilitatea nu pot fi compromise.Producătorii de renume acordă o integritate ridicată siguranței și longevității.
Majoritatea bateriilor Li-ion au un design similar constând dintr-un electrod pozitiv de oxid de metal (catod) care este acoperit pe un colector de curent din aluminiu, un electrod negativ (anod) realizat din carbon/grafit acoperit pe un colector de curent de cupru, un separator și electrolit. realizat din sare de litiu într-un solvent organic.Mai multe informații, vă rugăm să accesați teda battery.com.
Tabelul 3 rezumă avantajele și limitările Li-ion.
Ora postării: 26-jun-2022