Lityum-ion batareya - bu salbiy elektrod materiali sifatida lityum metall yoki lityum qotishmasi bilan suvsiz elektrolitlar eritmasidan tayyorlangan batareyaning bir turi. 1912 yilda Gilbert n. Lyuis birinchi marta lityum metall batareyalarni taklif qildi va o'rgandi. 1970-yillarda MS Whittingham lityum-ion batareyalarni taklif qildi va o'rganishni boshladi. Metall lityumning juda faol kimyoviy xossalari tufayli metall lityumni qayta ishlash, saqlash va ishlatish juda yuqori ekologik talablarga ega. Shuning uchun lityum-ion batareyalar uzoq vaqt davomida ishlatilmaydi. Ilm-fan va texnologiyaning rivojlanishi bilan lityum-ion batareyalar asosiy oqimga aylandi.
Lityum-ion batareyalarni ikki toifaga bo'lish mumkin: lityum-metall batareyalar va lityum-ion batareyalar. Lityum-ion batareyalarda metall lityum mavjud emas va ularni qayta zaryadlash mumkin. Beshinchi avlod qayta zaryadlanuvchi lityum metall batareya 1996 yilda tug'ilgan va uning xavfsizligi, o'ziga xos quvvati, o'z-o'zidan tushirish tezligi va ishlash nisbati lityum-ion batareyalarga qaraganda yaxshiroq. O'zining yuqori texnik talablari tufayli hozirda bir nechta mamlakatlarda faqat bir nechta kompaniyalar bunday lityum metall batareyalarni ishlab chiqaradi.
Lityum-ion batareyalar quyidagi afzalliklarga ega:
Yuqori energiya zichligi: Turli elektrod materiallariga ko'ra, uning massasi 15 0 ~ 200 Vt / kg (540 ~ 720 kJ / kg) ga yetishi mumkin. Ovoz balandligi 250~530Wh/L (0,9~1,9kJ/sm3) ga yetishi mumkin. [2]
Yuqori ochiq elektron kuchlanish: elektrod materialining o'zgarishi bilan 3,3 ~ 4,2 V gacha.
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
Xotira effekti yo'q: Lityum temir fosfat batareyasi xotira effektiga ega emas, batareya istalgan vaqtda bo'sh zaryadsiz zaryadlanishi va zaryadsizlanishi mumkin va uni ishlatish va saqlash oson.
O'z-o'zidan kam zaryadsizlanish:<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
Keng ish harorati diapazoni: -20 daraja ~60 daraja normal ishlaydi.
Tez zaryadlash va tushirish
Shuning uchun lityum-ion batareyalar maishiy elektronika, maxsus mahsulotlar, maxsus mahsulotlar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Lityum-ion batareya - bu lityum ionlarini ijobiy va salbiy elektrodlar o'rtasida harakatlantirish orqali ishlaydigan qayta zaryadlanuvchi batareya. Lityum-ion batareyalar elektrod materiallari sifatida interkalatsiyalangan lityum birikmalaridan foydalanadi. Hozirgi vaqtda lityum kobalt oksidi (LiCoO2), lityum marganets kislotasi (LiMn2O4), lityum nikel kislotasi (LiNiO2) va lityum temir fosfat (LiFePO4) odatda lityum ionli batareyalar uchun salbiy elektrod materiallari sifatida ishlatiladi. Shu bilan birga, litiy-ionli batareyalar quyidagi kamchiliklarga ham ega: (1) haddan tashqari zaryadsizlanishga yo'l qo'yilmaydi: haddan tashqari zaryadsizlanganda (zaryad paytida kuchlanish 3.0v dan kam), haddan tashqari interkalatsiyalangan lityum ionlar panjara ichida o'rnatiladi va qayta chiqarilmaydi, bu esa umrni qisqartiradi. , va chuqur zaryadsizlanishlar batareyaga zarar etkazish ehtimoli ko'proq. Shuning uchun, juda kam quvvatdan foydalanish batareyaga zarar etkazishi mumkin, ammo batareya bir necha marta yuqori kuchlanishda zaryadlangan ekan, batareyaning maksimal zaryad quvvatini qayta yoqish mumkin. (2) Chidab bo'lmas ortiqcha zaryadlash: Haddan tashqari zaryadlash jarayonida elektrod ko'p miqdorda litiy ionlari bilan tozalanadi va litiy ionlari o'z vaqtida to'ldirilmaydi, natijada panjara uzoq muddatli qulab tushadi, bu esa saqlashni qaytarib bo'lmaydigan darajada kamaytiradi. elektr energiyasi. Shuning uchun, Li-Ion batareyalar to'liq zaryadlangan va doimiy ravishda zaryadlovchi ulagichiga ulangan holda qolmasligi uchun ularni tez-tez ishlatish kerak. Ichkarida saqlangan elektronlar oqimini to'g'ri saqlash va batareyaning uzoq muddatli sog'lig'ini saqlash kerak. (3) Qarish issiqlikka bardosh bera olmaydi, boshqa qayta zaryadlanuvchi batareyalardan farqli o'laroq, lityum-ion batareyalar tsikldan foydalanish bilan tabiiy sekin aylanishda muqarrar ravishda pasayadi, hatto foydalanmasa ham, saqlash hajmi kamayadi, bu foydalanish bilan bog'liq (agar bu shafqatsiz bo'lmasa). Haddan tashqari inflyatsiya Velosipedda aylanish panjara qatlamlarining yo'qolishiga olib keladi, chunki qarish jarayoni ko'proq mos ravishda yo'qotish deb ataladi) va haroratga bog'liq. Mumkin bo'lgan mexanizm ichki qarshilikning bosqichma-bosqich qo'shilishidir, shuning uchun yuqori ishlaydigan oqim elektronlari termal degradatsiyaga ko'proq moyil bo'ladi, shuningdek, tashqi haroratdan himoyalangan bo'lishi kerak.