Li-ion je baterija koja se malo održava, što je prednost koju većina drugih hemija ne može tražiti.Baterija nema memoriju i nije joj potrebno vježbanje (namjerno potpuno pražnjenje) da bi bila u dobrom stanju.Samopražnjenje je manje od polovine u odnosu na sisteme na bazi nikla i to pomaže primjenama mjerača goriva.Nominalni napon ćelije od 3,60 V može direktno napajati mobilne telefone, tablete i digitalne kamere, nudeći pojednostavljenja i smanjenje troškova u odnosu na dizajn sa više ćelija.Nedostaci su potreba za zaštitnim krugovima kako bi se spriječile zloupotrebe, kao i visoka cijena.
Vrste litijum-jonskih baterija
Slika 1 ilustruje proces.
Li-ion je baterija koja se malo održava, što je prednost koju većina drugih hemija ne može tražiti.Baterija nema memoriju i nije joj potrebno vježbanje (namjerno potpuno pražnjenje) da bi bila u dobrom stanju.Samopražnjenje je manje od polovine u odnosu na sisteme na bazi nikla i to pomaže primjenama mjerača goriva.Nominalni napon ćelije od 3,60 V može direktno napajati mobilne telefone, tablete i digitalne kamere, nudeći pojednostavljenja i smanjenje troškova u odnosu na dizajn sa više ćelija.Nedostaci su potreba za zaštitnim krugovima kako bi se spriječile zloupotrebe, kao i visoka cijena.
Sonyjeva originalna litijum-jonska baterija koristila je koks kao anodu (proizvod uglja).Od 1997. godine većina proizvođača litijum jona, uključujući Sony, prešla je na grafit kako bi postigla ravniju krivulju pražnjenja.Grafit je oblik ugljika koji ima dugotrajnu stabilnost ciklusa i koristi se u olovkama.To je najčešći karbonski materijal, a slijede ga tvrdi i meki ugljik.Ugljik od nanocijevi još nije našao komercijalnu upotrebu u Li-ionu jer imaju tendenciju da se zapliću i utiču na performanse.Budući materijal koji obećava da će poboljšati performanse Li-iona je grafen.
Slika 2 ilustruje krivulju naponskog pražnjenja modernog Li-iona sa grafitnom anodom i ranom koksnom verzijom.
Isprobano je nekoliko aditiva, uključujući legure na bazi silicija, kako bi se poboljšale performanse grafitne anode.Potrebno je šest atoma ugljika (grafita) da se vežu za jedan litijum jon;jedan atom silicijuma se može vezati za četiri litijumova jona.To znači da bi silicijumska anoda teoretski mogla pohraniti preko 10 puta veću energiju od grafita, ali širenje anode tokom punjenja predstavlja problem.Čiste silikonske anode stoga nisu praktične i samo 3-5 posto silicijuma se obično dodaje anodi na bazi silicijuma kako bi se postigao dobar vijek trajanja.
Korištenje nanostrukturiranog litijum-titanata kao anodnog aditiva pokazuje obećavajući životni vijek, dobru sposobnost opterećenja, odlične performanse pri niskim temperaturama i vrhunsku sigurnost, ali je specifična energija niska i cijena je visoka.
Eksperimentisanje sa katodnim i anodnim materijalom omogućava proizvođačima da ojačaju intrinzične kvalitete, ali jedno poboljšanje može kompromitovati drugo.Takozvana “Energy Cell” optimizira specifičnu energiju (kapacitet) za postizanje dugog vremena rada, ali uz nižu specifičnu snagu;“Power Cell” nudi izuzetnu specifičnu snagu, ali sa manjim kapacitetom.“Hybrid Cell” je kompromis i nudi ponešto od oboje.
Proizvođači mogu relativno lako postići visoku specifičnu energiju i nisku cijenu dodavanjem nikla umjesto skupljeg kobalta, ali to čini ćeliju manje stabilnom.Dok se start-up kompanija može fokusirati na visoku specifičnu energiju i nisku cijenu kako bi brzo bila prihvaćena na tržištu, sigurnost i trajnost ne mogu biti ugroženi.Renomirani proizvođači stavljaju visok integritet na sigurnost i dugovječnost.
Većina Li-ion baterija ima sličan dizajn koji se sastoji od pozitivne elektrode (katode) od metalnog oksida koja je obložena aluminijskim strujnim kolektorom, negativne elektrode (anode) napravljene od ugljika/grafita presvučene na bakrenom kolektoru struje, separatora i elektrolita. napravljen od litijeve soli u organskom rastvaraču.Više informacija, molimo idite na teda battery.com.
Tabela 3 sumira prednosti i ograničenja Li-iona.
Vrijeme objave: Jun-26-2022