En la actualidad, las baterías de energía de iones de litio han reemplazado a las baterías tradicionales en teléfonos móviles, computadoras portátiles, cámaras de video y cámaras. Las baterías de iones de litio de gran capacidad se han probado en vehículos eléctricos y se convertirán en una de las principales fuentes de energía para los vehículos eléctricos en el siglo 21. Se han utilizado en satélites artificiales, aeroespaciales y de almacenamiento de energía.
El principio de funcionamiento de la batería de iones de litio
El principio de funcionamiento de la batería de iones de litio es que cuando la batería está cargada, el litio en el material del electrodo positivo se libera, pasa a través del diafragma y entra en el grafito del electrodo negativo; cuando se descarga la batería, los iones de litio se separan del grafito del electrodo negativo y pasan a través del diafragma de vuelta al material del electrodo positivo. . Con el progreso de la carga y la descarga, los iones de litio se insertan y extraen continuamente del electrodo positivo y del electrodo negativo.
Características de la batería de energía de iones de litio
alto voltaje
El voltaje de las baterías de energía de iones de litio es tres veces mayor que el de las baterías de níquel-cadmio y las baterías de níquel-hidrógeno, y casi el doble que el de las baterías de plomo-ácido. Esta es también una razón importante por la que las baterías de energía de iones de litio tienen mayor energía. Por lo tanto, al formar un paquete de baterías de energía con el mismo voltaje, el número de baterías de energía de iones de litio utilizadas en serie será mucho menor que el de las baterías de plomo-ácido y las baterías de níquel-hidrógeno.
Peso ligero
La energía específica es tan alta como 150Wh / Kg, que es 2 veces la de las baterías de Ni-MH y 4 veces la de las baterías de plomo-ácido, por lo que el peso es de un tercio a un cuarto de las baterías de plomo-ácido con la misma energía. Desde esta perspectiva, el consumo de baterías de litio Hay menos recursos, y debido a que las reservas de elementos utilizados en las baterías de manganato de litio son relativamente grandes, el precio de las baterías de plomo-ácido y níquel-hidruro metálico puede aumentar aún más, y el costo de las baterías de litio se reducirá aún más.
larga vida
El número de ciclos puede alcanzar 1000 ~ 3000 veces. Sobre la base de la retención de capacidad del 70%, el número de ciclos de carga y descarga del 100% del paquete de baterías puede alcanzar más de 200 veces, la vida útil puede alcanzar los 5-8 años, y la vida útil es de aproximadamente dos a tres veces la de las baterías de plomo-ácido. Con la innovación tecnológica y la mejora de los equipos, la duración de la batería será más larga y el rendimiento de los costos será cada vez mayor.
Baja tasa de autodesconencia: menos del 5% al mes.
amplia gama
El rendimiento a baja temperatura es bueno. Las baterías de energía de iones de litio pueden funcionar entre -40 °C y +55 °C, mientras que las baterías acuosas (como las baterías de plomo-ácido y las baterías de níquel-hidrógeno) a bajas temperaturas reducirán en gran medida el rendimiento debido al deterioro de la fluidez del electrolito.
sin memoria
No hay necesidad de descargar como las baterías de níquel-cadmio y las baterías de hidruro de níquel-metal antes de cada carga, y se puede cargar en cualquier momento y en cualquier lugar. La profundidad de la carga y descarga de la batería tiene poco efecto en la vida útil de la batería. Se puede cargar completamente y descargar completamente. Nuestra prueba de ciclo está completamente cargada y completamente descargada.
es especialmente adecuado para baterías de alimentación
Además del alto voltaje de las baterías de iones de litio, debido a que la placa de protección del paquete de baterías de energía de iones de litio puede monitorear cada batería individual con alta precisión, bajo consumo de energía y administración inteligente, tiene una sobrecarga perfecta, descarga excesiva, temperatura, sobrecorriente, protección contra cortocircuitos, función de auto-recuperación de bloqueo y función de carga de ecualización confiable extienden en gran medida la vida útil de la batería. Sin embargo, otros tipos de baterías (como las baterías de plomo-ácido) son propensos a la sobrecarga de la batería y a problemas de descarga excesiva debido a la consistencia de la batería y los problemas del cargador durante el uso (debido a varias razones, como el costo, el paquete de baterías de plomo-ácido no puede ser Cada celda individual está monitoreada y protegida).
sin contaminación
No hay sustancias tóxicas en las baterías de energía de iones de litio, por lo que se llaman "baterías verdes" y son apoyadas por el estado. Como las baterías de plomo-ácido y las baterías de cadmio-níquel contienen sustancias nocivas como el plomo y el cadmio, el Estado inevitablemente fortalecerá la supervisión y la gobernanza (eliminación de las desgravaciones fiscales a la exportación para las baterías de plomo-ácido, aumento de los impuestos sobre los recursos de plomo y restricciones a la exportación de bicicletas eléctricas de plomo-ácido). El costo también aumentará. Aunque las baterías de litio no son contaminantes, se consideran desde la perspectiva de la conservación de los recursos. También hay que considerar el reciclaje de baterías de energía de iones de litio, la seguridad en el reciclaje y el costo del reciclaje.
Riesgos de seguridad
Debido a la alta energía y la pobre estabilidad del material de las baterías de energía de iones de litio, las baterías de litio son propensas a problemas de seguridad. En 2013, los conocidos fabricantes de baterías de teléfonos móviles y portátiles del mundo (el material positivo del electrodo es el óxido de cobalto de litio y los materiales ternarios), sanyo de Japón, Sony y otras compañías Se requiere que la tasa de ráfaga de la batería se controle por debajo de 40 ppb (partes por mil millones). Es bueno que las empresas nacionales alcancen el nivel de ppm (partes por millón), y la capacidad de la batería de energía es mayor que la de la batería del teléfono móvil. Más de cien veces, por lo que los requisitos de seguridad para las baterías de litio son extremadamente altos. Aunque las baterías de óxido de cobalto de litio y las baterías de material ternario tienen las ventajas de un peso más ligero y un tamaño más pequeño, no son adecuadas para las baterías de energía que se utilizan en vehículos eléctricos. La batería de iones de litio de cristal mezclado de manganato de litio y fosfato de hierro de litio es la batería de energía de iones de litio más prometedora.
carestía
El precio de una batería de energía de iones de litio con el mismo voltaje y la misma capacidad es 3-4 veces el de plomo-ácido. Con la expansión del mercado de baterías de energía de iones de litio, la reducción de costos, la mejora del rendimiento y el aumento en el precio de las baterías de plomo-ácido, es probable que la rentabilidad de las baterías de energía de iones de litio supere la de las baterías de plomo-ácido.