Lithium-ion batteri er en slags batteri lavet af ikke-vandig elektrolytopløsning med lithiummetal eller lithiumlegering som negativt elektrodemateriale. I 1912 blev Gilbert n. Lewis foreslog og studerede først lithiummetalbatterier. I 1970'erne foreslog MS Whittingham og begyndte at studere lithium-ion-batterier. På grund af metallithiums meget aktive kemiske egenskaber har forarbejdning, opbevaring og brug af metallithium meget høje miljøkrav. Derfor har lithium-ion-batterier ikke været brugt i lang tid. Med udviklingen af videnskab og teknologi er lithium-ion-batterier blevet mainstream.
Lithium-ion-batterier kan opdeles i to kategorier: lithium-metalbatterier og lithium-ion-batterier. Lithium-ion-batterier indeholder ikke metallisk lithium og kan genoplades. Det femte generations genopladelige lithiummetalbatteri blev født i 1996, og dets sikkerhed, specifikke kapacitet, selvafladningshastighed og ydeevneforhold er bedre end lithium-ion-batterier. På grund af egne høje tekniske krav er det kun få virksomheder i nogle få lande, der i øjeblikket producerer sådanne lithiummetalbatterier.
Lithium-ion-batterier har følgende fordele:
Høj energitæthed: Ifølge forskellige elektrodematerialer kan dens masse nå 15 0~200Wh/kg (540~720kJ/kg). Volumen kan nå 250~530Wh/L (0,9~1,9kJ/cm3). [2]
Høj åben kredsløbsspænding: med ændring af elektrodemateriale, op til 3,3 ~ 4,2v.
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
Ingen hukommelseseffekt: Lithiumjernfosfatbatteriet har ingen hukommelseseffekt, batteriet kan oplades og aflades til enhver tid uden tom opladning, og det er nemt at bruge og vedligeholde.
Lav selvafladning:<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
Bredt driftstemperaturområde: -20 grader ~60 grader arbejde normalt.
Hurtig op- og afladning
Derfor er lithium-ion-batterier meget brugt i forbrugerelektronik, specialprodukter, specialprodukter og andre områder. Et lithium-ion-batteri er et genopladeligt batteri, der fungerer ved at flytte lithium-ioner mellem positive og negative elektroder. Lithium-ion-batterier bruger interkalerede lithiumforbindelser som elektrodematerialer. På nuværende tidspunkt er lithiumkoboltoxid (LiCoO2), lithiummangansyre (LiMn2O4), lithiumnikkelsyre (LiNiO2) og lithiumjernphosphat (LiFePO4) almindeligt anvendte negative elektrodematerialer til lithiumionbatterier. Samtidig har lithium-ion-batterier også følgende ulemper: (1) Overafladning tolereres ikke: i tilfælde af overafladning (spændingen under afladning er mindre end 3.0v), det overdrevent interkalerede lithium ioner vil blive fikseret i gitteret og kan ikke frigives igen, hvilket resulterer i forkortet levetid. , og dybe afladninger er mere tilbøjelige til at beskadige batteriet. Brug af ekstremt lav strøm kan derfor beskadige batteriet, men så længe batteriet oplades ved højspænding flere gange, er det muligt at genaktivere batteriets maksimale ladekapacitet. (2) Uudholdelig overopladning: Under overopladningsprocessen strippes elektroden af en stor mængde lithiumioner, og lithiumionerne genopfyldes ikke i tide, hvilket resulterer i et langsigtet sammenbrud af gitteret, hvilket irreversibelt reducerer lagringen af elektrisk energi. Derfor skal Li-Ion-batterier bruges ofte for at forhindre, at de forbliver fuldt opladede og konstant sat i opladerstikket. Det er nødvendigt at holde strømmen af elektroner opbevaret inde korrekt og opretholde batteriets langsigtede sundhed. (3) Aldring kan ikke tåle varme, i modsætning til andre genopladelige batterier, vil lithium-ion-batterier uundgåeligt falde i naturlig langsom cyklus med cyklusbrug, selv uden brug, vil lagerkapaciteten falde, hvilket er relateret til brug (medmindre det er en ondskabsfuld over-inflation Cykling resulterer i tab af gitterlag, da ældningsprocessen mere passende kaldes tab), og er temperaturafhængig. En mulig mekanisme er den gradvise tilføjelse af intern modstand, så høj driftsstrømelektronik er mere tilbøjelig til termisk nedbrydning og bør også beskyttes mod eksterne temperaturer.