Ли-ион батерија
Садржина
Литијум-јонска батерија или литијум-јонска батерија је врста литијумске батерије
Нове технологије за е-мобилност
Паметни телефони, уграђене камере, дронови, електрични алати, електрични мотоцикли, скутери... литијумске батерије су свеприсутне у нашем свакодневном животу данас и револуционисале су многе употребе. Али шта они заправо доносе и да ли још увек могу да еволуирају?
Прича
Седамдесетих година прошлог века литијум-јонску батерију је представио Стенли Витингем. Рад овог другог наставиће Џон Б. Гуденаф и Акиро Јошино 1970. године. Тек 1986. године Сони је лансирао прву батерију те врсте на тржиште и започео технолошку револуцију. У 1991. години, три ко-проналазача добила су Нобелову награду за хемију.
Како то функционише?
Литијум-јонска батерија је заправо пакет од неколико литијум-јонских ћелија које складиште и враћају електричну енергију. Батерија се заснива на три главне компоненте: позитивне електроде, која се зове катода, негативне електроде, која се зове анода, и електролита, проводног раствора.
Када се батерија испразни, анода емитује електроне кроз електролит до катоде, која заузврат размењује позитивне јоне. Покрет се мења током пуњења.
Дакле, принцип рада остаје исти као код "оловне" батерије, само што су овде олово и оловни оксид електрода замењени катодом од кобалт оксида, која укључује мало љиљана и графитну аноду. Слично, сумпорна киселина или водено купатило уступају место електролиту литијумових соли.
Електролит који се данас користи је у течном облику, али истраживања се крећу ка чврстом, сигурнијем и издржљивијем електролиту.
Предности
Зашто је литијум-јонска батерија заменила све остале у последњих 20 година?
Одговор је једноставан. Ова батерија пружа одличну густину енергије и стога пружа исте перформансе за уштеду тежине у поређењу са оловом, никлом ...
Ове батерије такође имају релативно ниско самопражњење (максимално 10% месечно), не захтевају одржавање и немају меморијски ефекат.
Коначно, ако су скупље од старијих технологија батерија, јефтиније су од литијум полимера (Ли-По) и остају ефикасније од литијум фосфата (ЛиФеПО4).
Ограничења
Међутим, литијум-јонске батерије нису идеалне и, посебно, имају више оштећења ћелија ако су потпуно испражњене. Због тога, како не би пребрзо изгубили својства, боље их је оптеретити без чекања да постану равни.
Пре свега, батерија може представљати озбиљне безбедносне ризике. Када је батерија преоптерећена или падне испод -5 ° Ц, литијум се очвршћава кроз дендрите са сваке електроде. Када су анода и катода спојене својим дендритима, батерија се може запалити и експлодирати. Многи случајеви су пријављени код Нокие, Фујитсу-Сиеменса или Самсунга, експлозије су се дешавале и на авионима, па је данас забрањено ношење литијум-јонске батерије у пртљажнику, а укрцавање у кабину је често ограничено у смислу снаге (забрањено горе 160 Вх и уз дозволу од 100 до 160 Вх).
Стога, за борбу против овог феномена, произвођачи су имплементирали електронске управљачке системе (БМС) способне да мере температуру батерије, регулишу напон и делују као прекидачи у случају аномалије. Чврсти електролит или полимерни гел су такође перспективе које се истражују како би се заобишао проблем.
Такође, да би се избегло прегревање, пуњење батерије је успорено током последњих 20 процената, тако да се времена пуњења често оглашавају само на 80% ...
Међутим, веома практична литијум-јонска батерија за свакодневну употребу има дубок утицај на животну средину, прво издвајањем литијума, за шта је потребна астрономска количина свеже воде, а затим га рециклирањем на крају свог животног века. Међутим, рециклажа или поновна употреба се повећава из године у годину.
Каква је будућност литијум јона?
Како се истраживања све више крећу ка алтернативним технологијама које су мање загађујуће, издржљивије, јефтиније за производњу или безбедније, да ли је литијум-јонска батерија достигла свој потенцијал?
Литијум-јонска батерија, која је комерцијално функционисала три деценије, није имала последњу реч, а развој наставља да побољшава густину енергије, брзину пуњења или безбедност. То смо видели током година, посебно у области моторизованих возила на два точка, где је скутер постојао само педесетак километара пре 5 година, неки мотоцикли сада прелазе 200 терминала домета.
Револуција обећава и легије попут Нава угљеничне електроде, Јенак склопиве батерије, 105 ° Ц радне температуре у НГК ...
Нажалост, истраживања се често суочавају са суровом реалношћу профитабилности и индустријских императива. Док се чека развој алтернативне технологије, посебно литијум-ваздух који сви очекују, литијум-јонски још увек има светлу будућност, посебно у свету електричних двоточкаша, где су тежина и смањење отиска важни критеријуми.
