Lithium-ionbatterij is een soort batterij gemaakt van een niet-waterige elektrolytoplossing met lithiummetaal of lithiumlegering als negatief elektrodemateriaal. In 1912, Gilbert n. Lewis stelde voor het eerst lithium-metaalbatterijen voor en bestudeerde deze. In de jaren zeventig stelde MS Whittingham voor en begon lithium-ionbatterijen te bestuderen. Door de zeer actieve chemische eigenschappen van metaallithium stellen de verwerking, opslag en gebruik van metaallithium zeer hoge milieueisen. Daarom worden lithium-ionbatterijen al lang niet meer gebruikt. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie zijn lithium-ionbatterijen mainstream geworden.
Lithium-ionbatterijen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: lithium-metaalbatterijen en lithium-ionbatterijen. Lithium-ionbatterijen bevatten geen metallisch lithium en kunnen worden opgeladen. De oplaadbare lithium-metaalbatterij van de vijfde generatie werd geboren in 1996 en zijn veiligheid, specifieke capaciteit, zelfontladingssnelheid en prestatieverhouding zijn beter dan lithium-ionbatterijen. Vanwege de eigen hoge technische vereisten produceren momenteel slechts enkele bedrijven in enkele landen dergelijke lithium-metaalbatterijen.
Lithium-ion batterijen hebben de volgende voordelen:
Hoge energiedichtheid: volgens verschillende elektrodematerialen kan de massa 150~200Wh/kg (540~720kJ/kg) bereiken. Het volume kan 250~530Wh/L (0,9~1,9kJ/cm3) bereiken. [2]
Hoge nullastspanning: met de verandering van elektrodemateriaal, tot 3,3 ~ 4,2 v.
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
Geen geheugeneffect: de lithium-ijzerfosfaatbatterij heeft geen geheugeneffect, de batterij kan op elk moment worden opgeladen en ontladen zonder leeg opladen en is gemakkelijk te gebruiken en te onderhouden.
Lage zelfontlading:<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
Breed bedrijfstemperatuurbereik: -20 graden ~60 graden werken normaal.
Snel opladen en ontladen
Daarom worden lithium-ionbatterijen veel gebruikt in consumentenelektronica, speciale producten, speciale producten en andere gebieden. Een lithium-ionbatterij is een oplaadbare batterij die werkt door lithiumionen tussen positieve en negatieve elektroden te verplaatsen. Lithium-ionbatterijen gebruiken geïntercaleerde lithiumverbindingen als elektrodematerialen. Momenteel zijn lithiumkobaltoxide (LiCoO2), lithiummangaanzuur (LiMn2O4), lithiumnikkelzuur (LiNiO2) en lithiumijzerfosfaat (LiFePO4) veelgebruikte negatieve elektrodematerialen voor lithiumionbatterijen. Tegelijkertijd hebben lithium-ionbatterijen ook de volgende nadelen: (1) Overontlading wordt niet getolereerd: in het geval van overontlading (de spanning tijdens ontlading is minder dan 3,0v), de overmatig geïntercaleerde lithiumbatterij ionen worden gefixeerd in het rooster en kunnen niet meer worden vrijgegeven, wat resulteert in een kortere levensduur. en diepe ontladingen hebben meer kans om de batterij te beschadigen. Daarom kan het gebruik van extreem laag vermogen de batterij beschadigen, maar zolang de batterij meerdere keren met hoge spanning wordt opgeladen, is het mogelijk om de maximale laadcapaciteit van de batterij opnieuw te activeren. (2) Ondraaglijke overbelasting: tijdens het overlaadproces wordt de elektrode gestript door een grote hoeveelheid lithiumionen en worden de lithiumionen niet op tijd aangevuld, wat resulteert in een langdurige ineenstorting van het rooster, wat de opslag van onomkeerbaar vermindert elektrische energie. Daarom moeten Li-Ion-batterijen vaak worden gebruikt om te voorkomen dat ze volledig opgeladen blijven en constant op de laadconnector aangesloten blijven. Het is noodzakelijk om de stroom van elektronen goed binnen te houden en de gezondheid van de batterij op lange termijn te behouden. (3) Veroudering kan niet tegen hitte, in tegenstelling tot andere oplaadbare batterijen, zullen lithium-ionbatterijen onvermijdelijk in natuurlijke langzame cyclus afnemen bij gebruik van de cyclus, zelfs zonder gebruik zal de opslagcapaciteit afnemen, wat gerelateerd is aan gebruik (tenzij het een vicieuze over-inflatie Fietsen resulteert in het verlies van roosterlagen, aangezien het verouderingsproces beter verlies wordt genoemd), en is temperatuurafhankelijk. Een mogelijk mechanisme is de geleidelijke toevoeging van interne weerstand, dus elektronica met een hoge bedrijfsstroom is meer vatbaar voor thermische degradatie en moet ook worden beschermd tegen externe temperaturen.