A Li-ion egy alacsony karbantartási igényű akkumulátor, amely előnyt a legtöbb más kémia nem mondhat magáénak.Az akkumulátornak nincs memóriája, és nem kell edzeni (szándékos teljes lemerítés), hogy jó állapotban tartsa.Az önkisülés kevesebb, mint fele a nikkel alapú rendszerekének, és ez segíti az üzemanyagszint-mérő alkalmazásokat.A 3,60 V névleges cellafeszültség közvetlenül képes táplálni mobiltelefonokat, táblagépeket és digitális fényképezőgépeket, egyszerűsítést és költségcsökkentést kínálva a többcellás kiviteleknél.A hátrányok közé tartozik a védelmi áramkörök szükségessége a visszaélések megakadályozása érdekében, valamint a magas ár.
A lítium-ion akkumulátorok típusai
Az 1. ábra szemlélteti a folyamatot.
A Li-ion egy alacsony karbantartási igényű akkumulátor, amely előnyt a legtöbb más kémia nem mondhat magáénak.Az akkumulátornak nincs memóriája, és nem kell edzeni (szándékos teljes lemerítés), hogy jó állapotban tartsa.Az önkisülés kevesebb, mint fele a nikkel alapú rendszerekének, és ez segíti az üzemanyagszint-mérő alkalmazásokat.A 3,60 V névleges cellafeszültség közvetlenül képes táplálni mobiltelefonokat, táblagépeket és digitális fényképezőgépeket, egyszerűsítést és költségcsökkentést kínálva a többcellás kiviteleknél.A hátrányok közé tartozik a védelmi áramkörök szükségessége a visszaélések megakadályozása érdekében, valamint a magas ár.
A Sony eredeti lítium-ion akkumulátora kokszot használt anódként (széntermék).1997 óta a legtöbb lítium-ion-gyártó, köztük a Sony, áttért a grafitra, hogy laposabb kisülési görbét érjen el.A grafit a szén egyik formája, amely hosszú távú ciklusstabilitással rendelkezik, és ólomceruzákban használják.Ez a legelterjedtebb szénanyag, ezt követi a kemény és lágy szén.A nanocsöves szenek még nem találtak kereskedelmi alkalmazást a Li-ionban, mivel hajlamosak összegabalyodni és befolyásolni a teljesítményt.A Li-ion teljesítményének javítását ígérő jövőbeli anyag a grafén.
A 2. ábra egy modern, grafitos anódos Li-ion és a korai kokszváltozat feszültségkisülési görbéjét szemlélteti.
Számos adalékanyagot próbáltak ki, beleértve a szilícium alapú ötvözeteket is, hogy javítsák a grafit anód teljesítményét.Hat szén (grafit) atomra van szükség ahhoz, hogy egyetlen lítium-ionhoz kötődjenek;egyetlen szilíciumatom négy lítium-ionhoz tud kötődni.Ez azt jelenti, hogy a szilícium anód elméletileg a grafit energiájának több mint 10-szeresét képes tárolni, de az anód tágulása töltés közben problémát jelent.A tiszta szilikon anódok ezért nem praktikusak, és általában csak 3–5 százalék szilíciumot adnak a szilícium alapú anódokhoz a jó ciklusélettartam elérése érdekében.
A nanoszerkezetű lítium-titanát anódadalékként való használata ígéretes ciklus-élettartamot, jó terhelési képességeket, kiváló alacsony hőmérsékleti teljesítményt és kiváló biztonságot mutat, de a fajlagos energia alacsony és a költségek magasak.
A katód- és anódanyagokkal való kísérletezés lehetővé teszi a gyártók számára, hogy erősítsék a belső tulajdonságokat, de az egyik fejlesztés veszélyeztetheti a másikat.Az úgynevezett „Energy Cell” optimalizálja a fajlagos energiát (kapacitást), hogy hosszú üzemidőt érjen el, de alacsonyabb fajlagos teljesítménnyel;a „Power Cell” kivételes fajlagos teljesítményt kínál, de kisebb kapacitással.A „hibrid cella” egy kompromisszum, és mindkettőből kínál egy keveset.
A gyártók viszonylag könnyen magas fajlagos energiát és alacsony költséget érhetnek el, ha a drágább kobalt helyett nikkelt adnak hozzá, ez azonban kevésbé stabillá teszi a cellát.Míg egy induló vállalat a magas fajlagos energiára és az alacsony árra összpontosíthat, hogy gyors piaci elfogadást nyerjen, a biztonság és a tartósság nem sérülhet.A neves gyártók nagy hangsúlyt fektetnek a biztonságra és a hosszú élettartamra.
A legtöbb Li-ion akkumulátor hasonló kialakítású: pozitív fémoxid elektród (katód), amely egy alumínium áramkollektorra van bevonva, egy negatív elektród (anód), amely szénből/grafitból készült, és egy réz áramkollektorra van bevonva, egy szeparátor és egy elektrolit. lítium sóból készült szerves oldószerben.További információkért forduljon a teda battery.com oldalhoz.
A 3. táblázat összefoglalja a Li-ion előnyeit és korlátait.
Feladás időpontja: 2022. június 26