En la actualidad, las baterías 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 XXI. Se han utilizado en satélites artificiales, aeroespacial y 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 del material del electrodo positivo se libera, pasa a través del diafragma y entra en el grafito del electrodo negativo; cuando la batería se descarga, los iones de litio se liberan del grafito del electrodo negativo y regresan al material del electrodo positivo a través del diafragma. . 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 iones de litio
Alto voltaje
El voltaje de las baterías de iones de litio es tres veces mayor que el de las baterías de níquel-cadmio y las 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 iones de litio tienen mayor energía. Por lo tanto, al formar un paquete de baterías de potencia con el mismo voltaje, el número de baterías de iones de litio utilizadas en serie será mucho menor que el de las baterías de plomo-ácido y las 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 el mismo 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 e hidruro metálico de níquel 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. Según la retención de capacidad del 70%, el número de ciclos de carga y descarga del 100% del paquete de baterías puede llegar a más de 200 veces, la vida útil puede llegar a 5-8 años y la vida útil es aproximadamente dos o tres veces mayor de baterías de plomo-ácido. Con la innovación tecnológica y la mejora del equipo, la vida útil de la batería será más larga y el rendimiento de los costos será cada vez mayor.
Baja tasa de autodescarga: menos del 5% por mes.
amplia gama
El rendimiento a baja temperatura es bueno. Las baterías de iones de litio pueden funcionar entre -40 ° C y +55 ° C, mientras que las baterías acuosas (como las de plomo-ácido y las de níquel-hidrógeno) a bajas temperaturas reducirán en gran medida el rendimiento debido al deterioro de la fluidez del electrolito.
sin memoria
No es necesario descargar como las baterías de níquel-cadmio y las baterías de níquel-hidruro metálico 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 y descargar completamente. Nuestra prueba de ciclo está completamente cargada y completamente descargada.
es especialmente adecuado para baterías eléctricas
Además del alto voltaje de las baterías de iones de litio, debido a que la placa de protección del paquete de baterías de iones de litio puede monitorear cada batería con alta precisión, bajo consumo de energía y administración inteligente, tiene una sobrecarga perfecta, sobredescarga, temperatura, sobrecorriente , La protección contra cortocircuitos, la función de autorrecuperación de bloqueo y la 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 los 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 se puede cargar). Cada celda está monitoreada y protegida).
sin contaminacion
No hay sustancias tóxicas en las baterías de iones de litio, por lo que se denominan" baterías verdes" y son apoyados 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 devoluciones de impuestos a la exportación para 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 recursos. También es necesario considerar el reciclaje de baterías de iones de litio, la seguridad en el reciclaje y el costo del reciclaje.
Riesgos de seguridad
Debido a la alta energía y la escasa estabilidad del material de las baterías de iones de litio, las baterías de litio son propensas a tener problemas de seguridad. En 2013, los fabricantes de baterías de teléfonos móviles y portátiles más conocidos del mundo (el material del electrodo positivo es óxido de cobalto de litio y materiales ternarios), Sanyo de Japón &, Sony y otras empresas Se requiere que la tasa de explosión de la batería debe controlarse 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 alimentación 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 baterías eléctricas que se utilizarán en vehículos eléctricos. La batería de iones de litio de manganato de litio de cristal mixto y fosfato de hierro y litio es la batería de iones de litio más prometedora.
precio alto
El precio de una batería de iones de litio con el mismo voltaje y la misma capacidad es de 3 a 4 veces mayor que el de plomo-ácido. Con la expansión del mercado de baterías de iones de litio, la reducción de costos, la mejora del rendimiento y el aumento del precio de las baterías de plomo-ácido, es probable que la rentabilidad de las baterías de iones de litio supere la de baterías de plomo ácido.