Ποιοι τύποι μπαταριών κυκλοφορούν σήμερα και ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους;
Οι έξι μπαταρίες λιθίου περιλαμβάνουν συγκεκριμένα: οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου (LiCoO2), οξείδιο του μαγγανίου λιθίου (LiMn2O4), οξείδιο μαγγανίου κοβαλτίου λιθίου (LiNiMnCoO2 ή NMC), αργιλικό αργίλιο κοβαλτίου λιθίου (LiNiCoAlO2 ή NCA),φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LiFePO4)Τιτανικό λίθιο (Li4Ti5O12).
Οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου (LiCoO2)
Η υψηλή ειδική του ενέργεια καθιστά το οξείδιο του λιθίου κοβάλτιο μια δημοφιλή επιλογή για κινητά τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές και ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές. Η μπαταρία αποτελείται από κάθοδο οξειδίου του κοβαλτίου και άνοδο άνθρακα γραφίτη. Η κάθοδος έχει στρωματοποιημένη δομή. Κατά την εκφόρτιση, τα ιόντα λιθίου κινούνται από την άνοδο προς την κάθοδο, ενώ η κατεύθυνση ροής είναι αντίθετη κατά τη διαδικασία φόρτισης. Η κάθοδος έχει στρωματοποιημένη δομή. Κατά την εκφόρτιση, τα ιόντα λιθίου κινούνται από την άνοδο προς την κάθοδο. κατά τη φόρτιση, η ροή ρέει από την κάθοδο προς την άνοδο.
Τα μειονεκτήματα του λιθίου οξειδίου του κοβαλτίου είναι σχετικά μικρή διάρκεια ζωής, χαμηλή θερμική σταθερότητα και περιορισμένη χωρητικότητα φορτίου (ειδική ισχύς). Το οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου είναι εξαιρετικό από την άποψη της υψηλής ειδικής ενέργειας, αλλά μπορεί να προσφέρει μόνο γενικές επιδόσεις από άποψη χαρακτηριστικών ισχύος, ασφάλειας και διάρκειας ζωής.
Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε κινητά τηλέφωνα, tablet και φορητούς υπολογιστές είναι μπαταρίες ιόντων λιθίου, επίσης γνωστές ως μπαταρίες λιθίου 3C. Οι μπαταρίες λιθίου 3C πρέπει να υποβληθούν σε βασικές δοκιμές απόδοσης, δοκιμές ηλεκτροχημικών επιδόσεων, δοκιμές περιβαλλοντικής απόδοσης και δοκιμές απόδοσης ασφάλειας. Στη δοκιμή, οι μονάδες μικρο-βελόνας υψηλής ροής μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως μέσο σύνδεσης για τη μετάδοση σημάτων ρεύματος και σύνδεσης. Στην τρέχουσα μετάδοση, η μονάδα υψηλής συχνότητας σπειροειδούς μικροσωλήνα μπορεί να περάσει ρεύμα 1-50A και η σύνδεση είναι σταθερή χωρίς εξασθένηση και η ικανότητα υπερέντασης είναι ισχυρή. Υπάρχουν επίσης καλές λύσεις σε μικρά βήματα, εντός του εύρους 0,15 mm-0,4 mm, Αυτή η μονάδα μπορεί να διατηρήσει μια σταθερή σύνδεση, χωρίς κολλήσει ακίδα, συνεχή βελόνα η μονάδα μικρο-βελόνας υψηλής ροής με θραύσματα έχει μέση διάρκεια ζωής 20w και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επικοινωνήσετε με τον αρσενικό σύνδεσμο FPC με έναν οδοντωτό τύπο και έναν αιχμηρό τύπο για να επικοινωνήσετε με το θηλυκό κάθισμα. Ο ρυθμός απόδοσης είναι τόσο υψηλός όσο 99,8 %.
Οξείδιο του μαγγανίου λιθίου (LiMn2O4)
Οι μπαταρίες οξειδίου του μαγγανίου λιθίου μπορούν να αποφορτιστούν με ρεύμα 20-30Α και να έχουν μέτρια συσσώρευση θερμότητας. Είναι επίσης δυνατή η εφαρμογή παλμού φόρτωσης έως 50A1 δευτερολέπτου. Το συνεχές υψηλό φορτίο σε αυτό το ρεύμα θα προκαλέσει τη συσσώρευση θερμότητας και η θερμοκρασία της μπαταρίας δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 80 ° C (176 ° F). Το μαγγάνιο λιθίου χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά εργαλεία, ιατρικό εξοπλισμό και υβριδικά και καθαρά ηλεκτρικά οχήματα. Η κάθοδος μαγγανικού λιθίου κρυσταλλώνεται για να σχηματίσει μια τρισδιάστατη δομή πλαισίου που σχηματίζεται μετά το σχηματισμό. Το Spinel παρέχει χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση, αλλά έχει χαμηλότερη ειδική ενέργεια από το οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου.
Η ικανότητα του οξειδίου του μαγγανίου λιθίου είναι περίπου το ένα τρίτο χαμηλότερη από εκείνη του οξειδίου του λιθίου κοβαλτίου. Η ευελιξία σχεδιασμού επιτρέπει στους μηχανικούς να επιλέξουν να μεγιστοποιήσουν τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας ή να αυξήσουν το μέγιστο ρεύμα φόρτισης (ειδική ισχύς) ή χωρητικότητα (συγκεκριμένη ενέργεια).
Οξείδιο του μαγγανίου κοβαλτίου νικελίου λιθίου (LiNiMnCoO2 ή NMC)
Ένα από τα πιο επιτυχημένα συστήματα ιόντων λιθίου είναι ο συνδυασμός καθόδου νικελίου μαγγανίου κοβαλτίου (NMC). Παρόμοιο με το μαγγάνιο λιθίου, αυτό το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί για να χρησιμοποιηθεί ως μπαταρία ενέργειας ή μπαταρία ισχύος. Το NMC είναι η μπαταρία επιλογής για ηλεκτρικά εργαλεία, ηλεκτρικά ποδήλατα και άλλα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Το NMC έχει καλή συνολική απόδοση και εξαιρετική απόδοση σε όρους συγκεκριμένης ενέργειας. Αυτή η μπαταρία είναι η πρώτη επιλογή για ηλεκτρικά οχήματα και έχει το χαμηλότερο ποσοστό αυτοθέρμανσης.
Φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LiFePO4)
Το φωσφορικό λίθιο έχει καλή ηλεκτροχημική απόδοση και χαμηλή αντίσταση. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω υλικών καθόδου φωσφορικών νανο-κλίμακας. Τα κύρια πλεονεκτήματα είναι η τρέχουσα υψηλή διάρκεια ζωής και ο μεγάλος κύκλος ζωής. καλή θερμική σταθερότητα, βελτιωμένη ασφάλεια και ανοχή στην κατάχρηση. Εάν διατηρηθεί σε υψηλή τάση για μεγάλο χρονικό διάστημα, το φωσφορικό λίθιο είναι πιο ανθεκτικό σε όλες τις συνθήκες φόρτισης και έχει μικρότερη πίεση από άλλα συστήματα ιόντων λιθίου. Το μειονέκτημα είναι ότι η χαμηλότερη ονομαστική τάση της μπαταρίας 3.2V καθιστά τη συγκεκριμένη ενέργεια χαμηλότερη από την μπαταρία ιόντων λιθίου με προσθήκη κοβαλτίου.
