Attualmente, le batterie agli ioni di litio hanno sostituito le batterie tradizionali in telefoni cellulari, computer portatili, videocamere e fotocamere. Le batterie agli ioni di litio di grande capacità sono state sperimentate nei veicoli elettrici e diventeranno una delle principali fonti di energia per i veicoli elettrici nel 21 ° secolo. Sono stati utilizzati in satelliti artificiali, aerospaziale e stoccaggio di energia.
Il principio di funzionamento della batteria agli ioni di litio
Il principio di funzionamento della batteria agli ioni di litio è che quando la batteria viene caricata, il litio nel materiale dell'elettrodo positivo viene rilasciato, passa attraverso il diaframma ed entra nella grafite dell'elettrodo negativo; quando la batteria viene scaricata, gli ioni di litio vengono rilasciati dalla grafite dell'elettrodo negativo e ritornano al materiale dell'elettrodo positivo attraverso il diaframma. . Con l'avanzamento della carica e dello scarico, gli ioni di litio vengono continuamente inseriti ed estratti dall'elettrodo positivo e dall'elettrodo negativo.
Caratteristiche della batteria agli ioni di litio
alta tensione
La tensione delle batterie agli ioni di litio è tre volte superiore a quella delle batterie al nichel-cadmio e al nichel-idrogeno, e quasi il doppio di quella delle batterie al piombo-acido. Questo è anche un motivo importante per cui le batterie agli ioni di litio hanno un'energia più elevata. Pertanto, quando si forma un pacco batteria di potenza con la stessa tensione, il numero di batterie agli ioni di litio utilizzate in serie sarà molto inferiore a quello delle batterie al piombo-acido e delle batterie al nichel-idrogeno.
peso leggero
L'energia specifica è fino a 150Wh/Kg, che è 2 volte quella delle batterie Ni-MH e 4 volte quella delle batterie al piombo-acido, quindi il peso è da un terzo a un quarto delle batterie al piombo-acido con la stessa energia. Da questo punto di vista, consumo di batterie al litio Ci sono meno risorse, e poiché le riserve di elementi utilizzati nelle batterie al litio manganate sono relativamente grandi, il prezzo delle batterie all'idruro di piombo-acido e nichel-metallo potrebbe essere ulteriormente aumentato e il costo delle batterie al litio sarà ulteriormente ridotto.
lunga vita
Il numero di cicli può raggiungere 1000 ~ 3000 volte. In base alla ritenzione di capacità del 70%, il numero di cicli di carica e scarica del 100% del pacco batteria può raggiungere più di 200 volte, la durata può raggiungere i 5-8 anni e la durata è circa due o tre volte quella delle batterie al piombo-acido. Con l'innovazione tecnologica e il miglioramento delle apparecchiature, la durata della batteria sarà più lunga e le prestazioni dei costi saranno sempre più elevate.
Basso tasso di auto-scarica: meno del 5% al mese.
ampia gamma
Le prestazioni a bassa temperatura sono buone. Le batterie di potenza agli ioni di litio possono funzionare tra -40 °C e +55 °C, mentre le batterie acquose (come batterie al piombo-acido e batterie al nichel-idrogeno) a basse temperature ridurranno notevolmente le prestazioni a causa del deterioramento della fluidità degli elettroliti.
nessuna memoria
Non è necessario scaricare come batterie al nichel-cadmio e batterie all'idruro di nichel-metallo prima di ogni carica, e può essere ricaricato sempre e ovunque. La profondità della carica e dello scarico della batteria ha poco effetto sulla durata della batteria. Può essere completamente carico e completamente scaricato. Il nostro test del ciclo è completamente carico e completamente scaricato.
è particolarmente adatto per batterie di alimentazione
Oltre all'alta tensione delle batterie agli ioni di litio, poiché la scheda di protezione del pacco batterie agli ioni di litio può monitorare ogni singola batteria con alta precisione, basso consumo energetico e gestione intelligente, ha un sovraccarico perfetto, sovralimento, temperatura, sovracorrente, protezione da cortocircuito, funzione di autorecupero lock-in e funzione di ricarica di equalizzazione affidabile prolungano notevolmente la durata della batteria. Tuttavia, altri tipi di batterie (come le batterie al piombo-acido) sono soggetti a sovraccarico della batteria e problemi di sovrascarico a causa della consistenza della batteria e dei problemi del caricabatterie durante l'uso (a causa di vari motivi come il costo, il pacco batteria al piombo-acido non può essere Ogni singola cella è monitorata e protetta).
nessun inquinamento
Non ci sono sostanze tossiche nelle batterie agli ioni di litio, quindi sono chiamate "batterie verdi" e sono supportate dallo stato. Poiché le batterie al piombo-acido e le batterie al cadmio-nichel contengono sostanze nocive come piombo e cadmio, lo Stato rafforzerà inevitabilmente la supervisione e la governance (eliminazione degli sconti sulle tasse all'esportazione per le batterie al piombo-acido, aumento delle tasse sulle risorse di piombo e restrizioni all'esportazione di biciclette elettriche al piombo-acido). Anche il costo aumenterà. Sebbene le batterie al litio non siano inquinanti, sono considerate dal punto di vista della conservazione delle risorse. Devono essere presi in considerazione anche il riciclaggio delle batterie agli ioni di litio, la sicurezza nel riciclaggio e il costo del riciclaggio.
Rischi per la sicurezza
A causa dell'elevata energia e della scarsa stabilità dei materiali delle batterie agli ioni di litio, le batterie al litio sono soggette a problemi di sicurezza. Nel 2013, i noti produttori mondiali di batterie per telefoni cellulari e laptop (il materiale degli elettrodi positivi è l'ossido di litio cobalto e i materiali ternari), i giapponesi Sanyo, Sony e altre aziende È necessario controllare la velocità di scoppio della batteria al di sotto di 40 ppb (parti per miliardo). È bene che le aziende nazionali raggiungano il livello ppm (parti per milione) e la capacità della batteria dell'alimentazione è superiore a quella della batteria del telefono cellulare. Più di cento volte, quindi i requisiti di sicurezza per le batterie al litio sono estremamente elevati. Sebbene le batterie all'ossido di litio cobalto e le batterie di materiale ternario abbiano i vantaggi di un peso più leggero e di dimensioni inferiori, non sono adatte per batterie di potenza da utilizzare nei veicoli elettrici. La batteria agli ioni di litio di manganato di litio a cristalli misti e fosfato di litio ferro è la batteria agli ioni di litio più promettente.
prezzo elevato
Il prezzo di una batteria agli ioni di litio con la stessa tensione e la stessa capacità è 3-4 volte superiore a quello dell'acido piombo. Con l'espansione del mercato delle batterie agli ioni di litio, la riduzione dei costi, il miglioramento delle prestazioni e l'aumento del prezzo delle batterie al piombo-acido, è probabile che il rapporto costo-efficacia delle batterie agli ioni di litio superi quello delle batterie al piombo-acido.