Šiuo metu ličio jonų maitinimo baterijos pakeitė tradicines mobiliųjų telefonų, nešiojamųjų kompiuterių, vaizdo kamerų ir kamerų baterijas. Didelės talpos ličio jonų akumuliatoriai buvo išbandyti elektrinėse transporto priemonėse ir XXI amžiuje taps vienu pagrindinių elektrinių transporto priemonių maitinimo šaltinių. Jie buvo naudojami dirbtiniuose palydovuose, kosminėje erdvėje ir energijos kaupime.
Ličio jonų baterijos veikimo principas
Ličio jonų akumuliatoriaus veikimo principas yra tas, kad įkraunant akumuliatorių, teigiamoje elektrodo medžiagoje esantis liitis išsiskiria, praeina per diafragmą ir patenka į neigiamo elektrodo grafitą; išsikrovus akumuliatoriui, ličio jonai išsiskiria iš neigiamo elektrodo grafito ir per diafragmą grįžta į teigiamo elektrodo medžiagą. . Vykstant įkrovimui ir iškrovimui, ličio jonai nuolat įterpiami ir išgaunami iš teigiamo elektrodo ir neigiamo elektrodo.
Ličio jonų baterijos ypatybės
aukštos įtampos
Ličio jonų maitinimo elementų įtampa yra tris kartus didesnė nei nikelio-kadmio ir nikelio-vandenilio baterijų ir beveik dvigubai didesnė nei švino-rūgšties baterijų. Tai taip pat yra svarbi priežastis, kodėl ličio jonų akumuliatorių energija yra didesnė. Todėl formuojant tos pačios įtampos maitinimo elementų paketą, nuosekliai naudojamų ličio jonų baterijų bus daug mažiau nei rūgštinių švino ir nikelio-vandenilio baterijų.
lengvas svoris
Specifinė energija siekia 150Wh / kg, tai yra 2 kartus daugiau nei Ni-MH baterijoms ir 4 kartus daugiau nei rūgštinėms švino baterijoms, taigi svoris yra nuo trečdalio iki ketvirtadalio švino rūgštinių baterijų, turinčių tą patį energijos. Žvelgiant iš šios perspektyvos, ličio baterijų sąnaudos Yra mažiau išteklių ir kadangi ličio manganato baterijose naudojamų elementų atsargos yra gana didelės, švino rūgšties ir nikelio-metalo hidrido baterijose gali būti dar labiau padidinta kaina, o ličio baterijų kaina bus dar labiau sumažinta.
ilgas gyvenimas
Ciklų skaičius gali siekti 1000 ~ 3000 kartų. Remiantis 70% talpos išlaikymu, 100% akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo ciklų skaičius gali siekti daugiau nei 200 kartų, tarnavimo laikas gali siekti 5-8 metus, o gyvenimo trukmė yra maždaug du ar tris kartus didesnė nei tai rūgštinių švino baterijų. Tobulėjant technologinėms naujovėms ir įrangai, baterijos veikimo laikas bus ilgesnis, o sąnaudų našumas bus vis didesnis.
Mažas savaiminio išsikrovimo greitis: mažiau nei 5% per mėnesį.
Platus pasirinkimas
Žemos temperatūros veikimas yra geras. Ličio jonų baterijos gali veikti nuo -40 ° C iki ~ 55 ° C, o vandeninės baterijos (pvz., Rūgštinės švino ir nikelio-vandenilio baterijos) esant žemai temperatūrai labai sumažins našumą dėl pablogėjusio elektrolito skysčio.
nėra atminties
Prieš kiekvieną įkrovimą nereikia iškrauti kaip nikelio-kadmio baterijų ir nikelio-metalo hidrido akumuliatorių, juos galima įkrauti bet kada ir bet kur. Akumuliatoriaus įkrovimo ir išsikrovimo gylis mažai veikia akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Jis gali būti visiškai įkrautas ir visiškai iškrautas. Mūsų ciklo testas yra visiškai įkrautas ir visiškai iškrautas.
yra ypač tinkamas maitinimo baterijoms
Be ličio jonų baterijų aukštos įtampos, nes ličio jonų akumuliatorių paketo apsauginė plokštė gali labai tiksliai stebėti kiekvieną bateriją, mažą energijos suvartojimą ir protingą valdymą, ji turi puikų perkrovimą, per didelę iškrovą, temperatūrą, per didelę srovę Apsauga nuo trumpojo jungimo, užrakinimo savaiminio atkūrimo funkcija ir patikima išlyginimo įkrovimo funkcija labai prailgina akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Tačiau kitų tipų akumuliatoriai (pvz., Rūgštinės švino akumuliatoriai) yra linkę į akumuliatoriaus perkrovimą ir išsikrovimą dėl akumuliatoriaus konsistencijos ir įkroviklio problemų naudojimo metu (dėl įvairių priežasčių, pvz., Sąnaudų, švino rūgšties akumuliatorių paketo negalima Kiekviena ląstelė stebima ir saugoma).
nėra taršos
Ličio jonų baterijose nėra toksiškų medžiagų, todėl jos vadinamos &, žalios - &. ir juos remia valstybė. Kadangi švino rūgštinėse baterijose ir kadmio-nikelio baterijose yra kenksmingų medžiagų, tokių kaip švinas ir kadmis, valstybė neišvengiamai sustiprins priežiūrą ir valdymą (panaikins eksporto mokesčio nuolaidas švino rūgštinėms baterijoms, padidins švino išteklių mokesčius ir apribos eksportą. elektrinių dviračių su švino rūgštimi). Padidės ir išlaidos. Nors ličio baterijos neteršia, į jas atsižvelgiama išteklių išsaugojimo požiūriu. Taip pat reikia atsižvelgti į ličio jonų baterijų perdirbimą, perdirbimo saugumą ir perdirbimo išlaidas.
Saugumo rizika
Dėl didelės energijos ir prasto medžiagų stabilumo ličio jonų baterijose ličio baterijos yra linkusios į saugos problemas. 2013 m. Pasaulyje žinomi mobiliųjų telefonų ir nešiojamųjų kompiuterių baterijų gamintojai (teigiama elektrodo medžiaga yra ličio kobalto oksidas ir trikampės medžiagos), Japonija' Sanyo, „Sony“ ir kitos bendrovės. akumuliatorius valdomas žemiau 40 ppb (milijardo dalių). Vietinėms įmonėms naudinga pasiekti ppm (milijono dalių) lygį, o maitinimo akumuliatoriaus talpa yra didesnė nei mobiliojo telefono baterijos. Daugiau nei šimtą kartų, todėl saugumo reikalavimai ličio baterijoms yra itin aukšti. Nors ličio kobalto oksido akumuliatoriai ir trijų komponentų akumuliatoriai turi mažesnio svorio ir mažesnio dydžio pranašumus, jie netinka elektrinėms transporto priemonėms naudoti galios akumuliatoriams. Mišraus kristalo ličio manganato ir ličio geležies fosfato ličio jonų baterija yra perspektyviausia ličio jonų baterija.
auksta kaina
Ličio jonų akumuliatoriaus, turinčio tą pačią įtampą ir tą pačią talpą, kaina 3-4 kartus viršija švino rūgšties kainą. Išsiplėtus ličio jonų akumuliatorių rinkai, sumažinus išlaidas, pagerinant našumą ir padidėjus rūgštinių švino baterijų kainai, ličio jonų baterijų ekonominis efektyvumas greičiausiai viršys švino rūgšties akumuliatoriai.