Litiumjonbatteri är ett slags batteri tillverkat av icke-vattenhaltig elektrolytlösning med litiummetall eller litiumlegering som negativt elektrodmaterial. År 1912, Gilbert n. Lewis föreslog och studerade först litiummetallbatterier. På 1970-talet föreslog MS Whittingham och började studera litiumjonbatterier. På grund av metalllitiums mycket aktiva kemiska egenskaper har bearbetning, lagring och användning av metalllitium mycket höga miljökrav. Därför har litiumjonbatterier inte använts på länge. Med utvecklingen av vetenskap och teknik har litiumjonbatterier blivit mainstream.
Litiumjonbatterier kan delas in i två kategorier: litiummetallbatterier och litiumjonbatterier. Litiumjonbatterier innehåller inte metalliskt litium och kan laddas. Femte generationens uppladdningsbara litiummetallbatteri föddes 1996, och dess säkerhet, specifika kapacitet, självurladdningshastighet och prestandaförhållande är bättre än litiumjonbatterier. På grund av sina egna höga tekniska krav är det bara ett fåtal företag i ett fåtal länder som för närvarande tillverkar sådana litiummetallbatterier.
Litiumjonbatterier har följande fördelar:
Hög energitäthet: Enligt olika elektrodmaterial kan dess massa nå 15 0~200Wh/kg (540~720kJ/kg). Volymen kan nå 250~530Wh/L (0,9~1,9kJ/cm3). [2]
Hög öppen kretsspänning: med byte av elektrodmaterial, upp till 3,3~4,2v.
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
Ingen minneseffekt: Litiumjärnfosfatbatteriet har ingen minneseffekt, batteriet kan laddas och laddas ur när som helst utan tom laddning, och det är lätt att använda och underhålla.
Låg självurladdning:<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
Brett driftstemperaturområde: -20 grader ~60 grader fungerar normalt.
Snabb laddning och urladdning
Därför används litiumjonbatterier i stor utsträckning inom konsumentelektronik, specialprodukter, specialprodukter och andra områden. Ett litiumjonbatteri är ett laddningsbart batteri som fungerar genom att förflytta litiumjoner mellan positiva och negativa elektroder. Litiumjonbatterier använder interkalerade litiumföreningar som elektrodmaterial. För närvarande är litiumkoboltoxid (LiCoO2), litiummangansyra (LiMn2O4), litiumnickelsyra (LiNiO2) och litiumjärnfosfat (LiFePO4) vanliga negativa elektrodmaterial för litiumjonbatterier. Samtidigt har litiumjonbatterier också följande nackdelar: (1) Överurladdning tolereras inte: i fallet med överurladdning (spänningen under urladdning är mindre än 3.0v), det överdrivet interkalerade litium joner kommer att fixeras i gittret och kan inte frigöras igen, vilket resulterar i förkortad livslängd. , och djupa urladdningar är mer benägna att skada batteriet. Användning av extremt låg effekt kan därför skada batteriet, men så länge batteriet laddas med hög spänning flera gånger är det möjligt att återaktivera batteriets maximala laddningskapacitet. (2) Outhärdlig överladdning: Under överladdningsprocessen avskalas elektroden av en stor mängd litiumjoner och litiumjonerna fylls inte på i tid, vilket resulterar i en långvarig kollaps av gittret, vilket irreversibelt minskar lagringen av elektrisk energi. Därför måste Li-Ion-batterier användas ofta för att förhindra att de förblir fulladdade och ständigt anslutna till laddarens kontakt. Det är nödvändigt att hålla flödet av elektroner lagrade inuti ordentligt och bibehålla batteriets långsiktiga hälsa. (3) Åldrande tål inte värme, till skillnad från andra laddningsbara batterier kommer litiumjonbatterier oundvikligen att minska i naturlig långsam cykel med cykelanvändning, även utan användning, kommer lagringskapaciteten att minska, vilket är relaterat till användning (om det inte är en ond överinflation Cykling resulterar i förlust av gitterskikt, eftersom åldringsprocessen mer lämpligt kallas förlust), och är temperaturberoende. En möjlig mekanism är det gradvisa tillägget av internt motstånd, så hög driftströmselektronik är mer benägen för termisk nedbrytning och bör också skyddas mot yttre temperaturer.