Li-ion é unha batería de baixo mantemento, unha vantaxe que a maioría dos outros produtos químicos non poden reclamar.A batería non ten memoria e non necesita exercicio (descarga total deliberada) para mantela en boa forma.A autodescarga é menos da metade que os sistemas baseados en níquel e isto axuda ás aplicacións do indicador de combustible.A tensión nominal da célula de 3,60 V pode alimentar directamente teléfonos móbiles, tabletas e cámaras dixitais, ofrecendo simplificacións e reducións de custos nos deseños de varias celas.Os inconvenientes son a necesidade de circuítos de protección para evitar abusos, así como o alto prezo.
Tipos de baterías de iones de litio
A figura 1 ilustra o proceso.
Li-ion é unha batería de baixo mantemento, unha vantaxe que a maioría dos outros produtos químicos non poden reclamar.A batería non ten memoria e non necesita exercicio (descarga total deliberada) para mantela en boa forma.A autodescarga é menos da metade que os sistemas baseados en níquel e isto axuda ás aplicacións do indicador de combustible.A tensión nominal da célula de 3,60 V pode alimentar directamente teléfonos móbiles, tabletas e cámaras dixitais, ofrecendo simplificacións e reducións de custos nos deseños de varias celas.Os inconvenientes son a necesidade de circuítos de protección para evitar abusos, así como o alto prezo.
A batería de ión-litio orixinal de Sony utilizaba coque como ánodo (produto de carbón).Desde 1997, a maioría dos fabricantes de ións de litio, incluíndo Sony, pasaron ao grafito para acadar unha curva de descarga máis plana.O grafito é unha forma de carbono que ten estabilidade de ciclo a longo prazo e úsase en lapis de plomo.É o material de carbono máis común, seguido dos carbonos duros e brandos.Os nanotubos de carbono aínda non atoparon uso comercial no ión de litio xa que tenden a enredar e afectar o rendemento.Un material futuro que promete mellorar o rendemento do Li-ion é o grafeno.
A figura 2 ilustra a curva de descarga de voltaxe dun moderno Li-ion con ánodo de grafito e a versión inicial de coque.
Probáronse varios aditivos, incluíndo aliaxes a base de silicio, para mellorar o rendemento do ánodo de grafito.Son necesarios seis átomos de carbono (grafito) para unirse a un só ión litio;un só átomo de silicio pode unirse a catro ións de litio.Isto significa que o ánodo de silicio podería teoricamente almacenar máis de 10 veces a enerxía do grafito, pero a expansión do ánodo durante a carga é un problema.Polo tanto, os ánodos de silicona pura non son prácticos e só un 3-5 por cento de silicio adoita engadirse ao ánodo dunha base de silicio para conseguir un bo ciclo de vida.
O uso de titanato de litio nanoestruturado como aditivo ánodo mostra unha vida cíclica prometedora, boas capacidades de carga, un excelente rendemento a baixas temperaturas e unha seguridade superior, pero a enerxía específica é baixa e o custo elevado.
A experimentación con material de cátodo e ánodo permite aos fabricantes reforzar as calidades intrínsecas, pero unha mellora pode comprometer a outra.A chamada "Célula de Enerxía" optimiza a enerxía específica (capacidade) para conseguir longos tempos de execución pero con menor potencia específica;o "Power Cell" ofrece unha potencia específica excepcional pero con menor capacidade.A "célula híbrida" é un compromiso e ofrece un pouco de ambas.
Os fabricantes poden conseguir unha enerxía específica elevada e un custo baixo con relativa facilidade engadindo níquel en lugar do cobalto máis caro, pero isto fai que a célula sexa menos estable.Aínda que unha empresa nova pode centrarse en enerxía específica alta e baixo prezo para obter unha rápida aceptación do mercado, a seguridade e a durabilidade non se poden comprometer.Os fabricantes de renome consideran unha gran integridade na seguridade e a lonxevidade.
A maioría das baterías de iones de litio comparten un deseño similar que consiste nun electrodo positivo de óxido metálico (cátodo) que está revestido sobre un colector de corrente de aluminio, un electrodo negativo (ánodo) feito de carbono/grafito revestido nun colector de corrente de cobre, un separador e electrólito. feita de sal de litio nun disolvente orgánico.Máis información, por favor vai con teda battery.com.
A táboa 3 resume as vantaxes e limitacións do Li-ion.
Hora de publicación: 26-Xun-2022