Atualmente, as baterias de lítio-íons substituíram baterias tradicionais em celulares, computadores portáteis, câmeras de vídeo e câmeras. Baterias de íons de lítio de grande capacidade foram testadas em veículos elétricos e se tornarão uma das principais fontes de energia para veículos elétricos no século XXI. Eles têm sido usados em satélites artificiais, aeroespacial e armazenamento de energia.
O princípio de trabalho da bateria de íons de lítio
O princípio de trabalho da bateria de íons de lítio é que quando a bateria é carregada, o lítio no material eletrodo positivo é liberado, passa pelo diafragma e entra no grafite eletrodo negativo; quando a bateria é descarregada, os íons de lítio são separados do grafite eletrodo negativo e passam através do diafragma de volta para o material eletrodo positivo. . Com o progresso da carga e descarga, os íons de lítio são continuamente inseridos e extraídos do eletrodo positivo e do eletrodo negativo.
Características da bateria de energia de íons de lítio
alta tensão
A tensão das baterias de lítio-íon é três vezes maior que a das baterias de níquel-cádmio e níquel-hidrogênio, e quase o dobro das baterias de chumbo-ácido. Esta também é uma importante razão pela qual as baterias de lítio-íon têm maior energia. Portanto, ao formar uma bateria de energia com a mesma tensão, o número de baterias de lítio-íon utilizadas em série será muito menor do que o das baterias de chumbo-ácido e baterias de níquel-hidrogênio.
peso leve
A energia específica é tão alta quanto 150Wh/Kg, que é 2 vezes a das baterias Ni-MH e 4 vezes a das baterias de chumbo-ácido, de modo que o peso é de um terço a um quarto das baterias de chumbo-ácido com a mesma energia. Nessa perspectiva, o consumo de baterias de lítio há menos recursos, e como as reservas de elementos usados nas baterias de mangá de lítio são relativamente grandes, o preço das baterias de chumbo-ácido e níquel-hidreto metálico pode ser aumentado ainda mais, e o custo das baterias de lítio será ainda maior.
vida longa
O número de ciclos pode chegar a 1000~3000 vezes. Com base na retenção de capacidade de 70%, o número de ciclos de carga e descarga de 100% da bateria pode chegar a mais de 200 vezes, a vida útil pode chegar a 5-8 anos, e o tempo de vida é cerca de duas a três vezes o das baterias de chumbo-ácido. Com a inovação tecnológica e a melhoria dos equipamentos, a duração da bateria será maior e o desempenho de custo será cada vez maior.
Baixa taxa de auto-descarga: menos de 5% ao mês.
ampla gama
O desempenho de baixa temperatura é bom. As baterias de energia li-íon podem funcionar entre -40°C e +55°C, enquanto baterias aquosas (como baterias de chumbo-ácido e baterias de níquel-hidrogênio) a baixas temperaturas reduzirão consideravelmente o desempenho devido à deterioração da fluidez dos eletrólitos.
nenhuma memória
Não há necessidade de descarregar como baterias de níquel-cádmio e baterias de hidreto metálico de níquel antes de cada carga, e pode ser carregada a qualquer hora e em qualquer lugar. A profundidade de carga e descarga da bateria tem pouco efeito na vida útil da bateria. Pode ser totalmente carregado e totalmente descarregado. Nosso teste de ciclo está totalmente carregado e totalmente descarregado.
é especialmente adequado para baterias de energia
Além da alta tensão das baterias de íons de lítio, pois a placa de proteção da bateria de íons de lítio pode monitorar cada única bateria com alta precisão, baixo consumo de energia e gerenciamento inteligente, tem sobrecarga perfeita, sobrecarga, temperatura, sobrecorrente, proteção contra curto-circuito, função de auto-recuperação de bloqueio e função de carregamento de equalização confiável estendem muito a vida útil da bateria. No entanto, outros tipos de baterias (como baterias de chumbo-ácido) são propensas a sobrecarga de bateria e problemas de sobrecarga devido à consistência da bateria e problemas de carregador durante o uso (devido a várias razões como custo, a bateria de chumbo-ácido não pode ser Cada célula é monitorada e protegida).
nenhuma poluição
Não há substâncias tóxicas nas baterias de lítio-íon, por isso são chamadas de "baterias verdes" e são apoiadas pelo Estado. Como as baterias de chumbo-ácido e as baterias de cádmio-níquel contêm substâncias nocivas, como chumbo e cádmio, o Estado inevitavelmente fortalecerá a supervisão e a governança (eliminação de descontos de impostos de exportação para baterias de chumbo-ácido, aumento nos impostos sobre os recursos de chumbo e restrições à exportação de bicicletas elétricas com ácido-chumbo). O custo também aumentará. Embora as baterias de lítio não sejam poluentes, elas são consideradas do ponto de vista da conservação de recursos. A reciclagem de baterias de lítio-íon, a segurança na reciclagem e o custo da reciclagem também precisam ser considerados.
Riscos à segurança
Devido à alta energia e à baixa estabilidade do material das baterias de lítio-íon, as baterias de lítio são propensas a problemas de segurança. Em 2013, os conhecidos fabricantes de baterias de celulares e laptops do mundo (o material de eletrodo positivo é óxido de cobalto de lítio e materiais ternários), a japonesa Sanyo, a Sony e outras empresas É necessário que a taxa de estouro da bateria seja controlada abaixo de 40 ppb (peças por bilhão). É bom que as empresas nacionais atinjam o nível ppm (peças por milhão), e a capacidade da bateria elétrica é maior do que a da bateria do celular. Mais de cem vezes, então os requisitos de segurança para baterias de lítio são extremamente altos. Embora as baterias de óxido de cobalto de lítio e as baterias de material ternário tenham as vantagens do peso mais leve e tamanho menor, elas não são adequadas para baterias de energia para serem usadas em veículos elétricos. A bateria de íons de lítio de manganato de lítio de cristal misto e fosfato de ferro de lítio é a bateria de íons de lítio mais promissora.
preço alto
O preço de uma bateria de lítio-íon com a mesma tensão e a mesma capacidade é 3-4 vezes o do chumbo-ácido. Com a expansão do mercado de baterias de íons de lítio, a redução dos custos, a melhoria do desempenho e o aumento do preço das baterias de chumbo-ácido, o custo-efetividade das baterias de lítio-íons provavelmente excederá o das baterias de chumbo-ácido.