Trenutno su litij-ionske baterije zamijenile tradicionalne baterije u mobilnim telefonima, prijenosnim računalima, video kamerama i kamerama. Litij-ionske baterije velikog kapaciteta isprobane su u električnim vozilima i postat će jedan od glavnih izvora energije za električna vozila u 21. stoljeću. Korišteni su u umjetnim satelitima, zrakoplovstvu i skladištenju energije.
Princip rada litij-ionske baterije
Načelo rada litij-ionske baterije je da se kad se baterija napuni, litij u materijalu pozitivne elektrode oslobađa, prolazi kroz membranu i ulazi u grafit negativne elektrode; kada se baterija isprazni, litijevi ioni se oslobađaju iz grafita negativne elektrode i kroz membranu se vraćaju u materijal pozitivne elektrode. . S napredovanjem punjenja i pražnjenja litijevi se ioni kontinuirano ubacuju i ekstrahiraju iz pozitivne i negativne elektrode.
Značajke litij-jonske baterije
visoki napon
Napon litij-ionskih baterija trostruko je veći od napona nikal-kadmijevih i nikal-vodikovih baterija, a gotovo dvostruko veći od napona olovnih baterija. To je također važan razlog zašto litij-ionske baterije imaju veću energiju. Stoga će, kada se formira baterija s istim naponom, broj litij-ionskih baterija koje se koriste u seriji biti mnogo manji od broja olovnih baterija i nikal-vodikovih baterija.
mala težina
Specifična energija iznosi čak 150Wh / Kg, što je 2 puta više od Ni-MH baterija i 4 puta od olovnih baterija, tako da je masa jednaka trećini do četvrtini olovnih baterija s istim energije. Iz ove perspektive, potrošnja litijeve baterije Manje je resursa, a budući da su rezerve elemenata koji se koriste u litij-manganatnim baterijama relativno velike, cijena olovnih i nikal-metal-hidridnih baterija može se dodatno povećati, a troškovi litijevih baterija dodatno će se smanjiti.
dug život
Broj ciklusa može doseći 1000 ~ 3000 puta. Na temelju zadržavanja kapaciteta od 70%, broj ciklusa punjenja i pražnjenja od 100% baterija može doseći više od 200 puta, vijek trajanja može doseći 5-8 godina, a životni vijek je otprilike dva do tri puta veći od olovnih baterija. S tehnološkim inovacijama i poboljšanjem opreme, vijek trajanja baterije bit će duži, a troškovni učinak sve veći i veći.
Niska stopa samopražnjenja: manje od 5% mjesečno.
širok raspon
Performanse na niskim temperaturama su dobre. Li-ionske baterije mogu raditi između -40 ° C i +55 ° C, dok će vodene baterije (poput olovno-kiselih i nikal-vodikovih baterija) na niskim temperaturama uvelike smanjiti performanse zbog pogoršanja fluidnosti elektrolita.
nema sjećanja
Nema potrebe za pražnjenjem poput nikal-kadmij-baterija i nikal-metal-hidridnih baterija prije svakog punjenja, a može se puniti bilo kada i bilo gdje. Dubina punjenja i pražnjenja baterije malo utječe na životni vijek baterije. Može se potpuno napuniti i potpuno isprazniti. Naš test ciklusa je potpuno napunjen i potpuno ispražnjen.
posebno je pogodan za akumulatore
Pored visokog napona litij-ionskih baterija, jer zaštitna ploča litij-ionskog baterijskog sklopa može nadzirati svaku pojedinu bateriju s velikom preciznošću, malom potrošnjom energije i inteligentnim upravljanjem, ima savršeno prekomjerno punjenje, prekomjerno pražnjenje, temperaturu, prekomjernu struju , Zaštita od kratkog spoja, zaključana funkcija samooporabe i pouzdana funkcija punjenja izjednačavanjem uvelike produžuju vijek trajanja baterije. Međutim, druge su vrste baterija (poput olovno-kiselih) sklone prekomjernom punjenju i prekomjernom pražnjenju baterija zbog konzistencije baterija i problema s punjačem tijekom uporabe (zbog različitih razloga poput troškova, olovni baterijski paket ne može se Svaka pojedinačna stanica se nadgleda i štiti).
nema zagađenja
U litij-ionskim baterijama nema otrovnih tvari, pa se nazivaju" zelene baterije" a podržava ih država. Kako olovne baterije i kadmij-nikl baterije sadrže štetne tvari kao što su olovo i kadmij, država će neizbježno pojačati nadzor i upravljanje (ukidanje povrata poreza na izvoz olovnih baterija, povećanje poreza na olovne izvore i ograničenja na izvoz olovnih električnih bicikala). Povećat će se i troškovi. Iako litijeve baterije ne zagađuju okoliš, one se razmatraju iz perspektive očuvanja resursa. Također treba razmotriti recikliranje litij-ionskih baterija, sigurnost pri recikliranju i troškove recikliranja.
Sigurnosni rizici
Zbog visoke energije i loše materijalne stabilnosti litij-ionskih baterija, litijeve su baterije sklone sigurnosnim problemima. 2013. poznati svjetski proizvođači mobilnih telefona i baterija za prijenosna računala (pozitivna elektroda je litij-kobaltov oksid i trostruki materijali), Japan' s Sanyo, Sony i druge tvrtke. Potrebno je da brzina praska baterija se kontrolira ispod 40 ppb (dijelovi na milijardu). Dobro je da domaće tvrtke dosegnu razinu ppm (dijelova na milijun), a kapacitet baterije za napajanje veći je od kapaciteta baterije za mobitel. Više od stotinu puta, tako da su sigurnosni zahtjevi za litijeve baterije izuzetno visoki. Iako litij-kobalt-oksidne baterije i trostruke baterije imaju prednosti manje težine i manje veličine, nisu prikladne za električne baterije koje se koriste u električnim vozilima. Litij-ionska baterija miješanog kristalnog litijevog manganata i litijevog željeznog fosfata najperspektivnija je litij-ionska baterija.
visoka cijena
Cijena litij-ionske baterije s istim naponom i kapacitetom je 3-4 puta veća od olovne kiseline. Proširenjem tržišta litij-ionskih baterija, smanjenjem troškova, poboljšanjem performansi i povećanjem cijene olovno-kiselinskih baterija, isplativost litij-ionskih baterija vjerojatno će premašiti onu od olovne kiselinske baterije.