La batería de iones de litio es un tipo de batería hecha de una solución electrolítica no acuosa con metal de litio o aleación de litio como material de electrodo negativo. En 1912, Gilbert n. Lewis propuso y estudió por primera vez las baterías de metal de litio. En la década de 1970, MS Whittingham propuso y comenzó a estudiar las baterías de iones de litio. Debido a las propiedades químicas muy activas del litio metálico, el procesamiento, el almacenamiento y el uso del litio metálico tienen requisitos ambientales muy altos. Por lo tanto, las baterías de iones de litio no se han utilizado durante mucho tiempo. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las baterías de iones de litio se han convertido en la corriente principal.
Las baterías de iones de litio se pueden dividir en dos categorías: baterías de metal de litio y baterías de iones de litio. Las baterías de iones de litio no contienen litio metálico y se pueden recargar. La batería de metal de litio recargable de quinta generación nació en 1996, y su seguridad, capacidad específica, tasa de autodescarga y relación de rendimiento son mejores que las baterías de iones de litio. Debido a sus propios requisitos técnicos elevados, solo unas pocas empresas en unos pocos países están produciendo actualmente este tipo de baterías de metal de litio.
Las baterías de iones de litio tienen las siguientes ventajas:
Alta densidad de energía: según los diferentes materiales de los electrodos, su masa puede alcanzar los 150~200Wh/kg (540~720kJ/kg). El volumen puede alcanzar 250~530Wh/L (0,9~1,9kJ/cm3). [2]
Alto voltaje de circuito abierto: con el cambio de material del electrodo, hasta 3.3~4.2v.
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
Sin efecto memoria: la batería de fosfato de hierro y litio no tiene efecto memoria, la batería se puede cargar y descargar en cualquier momento sin carga vacía, y es fácil de usar y mantener.
Baja autodescarga:<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
Amplio rango de temperatura de funcionamiento: -20 grados ~ 60 grados funcionan normalmente.
Carga y descarga rápida
Por lo tanto, las baterías de iones de litio se usan ampliamente en productos electrónicos de consumo, productos especiales, productos especiales y otros campos. Una batería de iones de litio es una batería recargable que funciona moviendo iones de litio entre los electrodos positivo y negativo. Las baterías de iones de litio utilizan compuestos de litio intercalados como materiales de electrodos. En la actualidad, el óxido de litio y cobalto (LiCoO2), el ácido de litio y manganeso (LiMn2O4), el ácido de litio y níquel (LiNiO2) y el fosfato de litio y hierro (LiFePO4) son materiales de electrodos negativos de uso común para las baterías de iones de litio. Al mismo tiempo, las baterías de iones de litio también tienen las siguientes desventajas: (1) No se tolera la sobredescarga: en caso de sobredescarga (el voltaje durante la descarga es inferior a 3.0v), el litio excesivamente intercalado los iones se fijarán en la red y no se podrán volver a liberar, lo que acortará la vida útil. , y es más probable que las descargas profundas dañen la batería. Por lo tanto, el uso de una potencia extremadamente baja puede dañar la batería, pero siempre que la batería se cargue a alto voltaje varias veces, es posible reactivar la capacidad máxima de carga de la batería. (2) Sobrecarga insoportable: durante el proceso de sobrecarga, el electrodo es despojado por una gran cantidad de iones de litio, y los iones de litio no se reponen a tiempo, lo que resulta en un colapso a largo plazo de la red, lo que reduce irreversiblemente el almacenamiento de energía eléctrica. Por lo tanto, las baterías de Li-Ion deben usarse con frecuencia para evitar que permanezcan completamente cargadas y constantemente enchufadas al conector del cargador. Es necesario mantener el flujo de electrones almacenado correctamente en el interior y mantener la salud a largo plazo de la batería. (3) El envejecimiento no puede soportar el calor, a diferencia de otras baterías recargables, las baterías de iones de litio inevitablemente disminuirán en un ciclo lento natural con el uso del ciclo, incluso sin uso, la capacidad de almacenamiento disminuirá, lo cual está relacionado con el uso (a menos que sea un vicioso El ciclo de sobreinflación da como resultado la pérdida de capas reticulares, ya que el proceso de envejecimiento se denomina más apropiadamente pérdida, y depende de la temperatura. Un posible mecanismo es la adición gradual de resistencia interna, por lo que la electrónica de alta corriente de funcionamiento es más propensa a la degradación térmica y también debe protegerse contra las temperaturas externas.