Ličio jonų akumuliatoriaus pranašumai

Palyginti su kitomis didelės energijos antrinėmis baterijomis, tokiomis kaip Ni-Cd baterijos, Ni-MH baterijos, švino rūgšties akumuliatoriai ir kt.Li-ionbaterijos turi didelių našumo pranašumų, kurie daugiausia atsispindi šiuose aspektuose.

(1) Aukšta darbinė įtampa

Naudojant anglies turinčius ličio interkalavimo junginius, tokius kaip grafitas arba naftos koksas, o ne metalinis ličio, kaip neigiamas elektrodas, sumažės akumuliatoriaus įtampa. Tačiau dėl mažo ličio įsiterpimo potencialo galima sumažinti įtampos nuostolius. Tuo pačiu metu, pasirinkus tinkamą ličio interkaliacijos junginį kaip teigiamą akumuliatoriaus elektrodą ir pasirinkus tinkamą elektrolitų sistemą (nustatant ličio jonų akumuliatoriaus elektrocheminį langą), ličio jonų akumuliatoriaus bloko darbinė įtampa gali būti didesnė (- 4V), kuris yra daug didesnis nei vandeninės sistemos akumuliatoriuose.

(2) Didelis specifinis pajėgumas

Nors metalo ličio pakeitimas anglies turinčiomis medžiagomis sumažins specifinę medžiagos talpą, iš tikrųjų, siekiant užtikrinti tam tikrą metalo ličio antrinės baterijos ciklo tarnavimo laiką, neigiamo metalo ličio kiekis paprastai yra daugiau nei tris kartus per didelis. Faktinis masės savitosios talpos sumažėjimas nėra didelis, o specifinė talpa sumažėja nedaug.

(3) Didelis energijos tankis

Didesnė darbinė įtampa ir tūrinė savitoji talpa lemia didesnį antrinių ličio jonų akumuliatorių energijos tankį. Palyginti su Ni-Cd baterijomis ir Ni-MH baterijomis, kurios šiuo metu plačiai naudojamos, antrinės ličio jonų baterijos turi didžiausią energijos tankį ir vis dar turi didelį plėtros potencialą.

(4) Geros saugos savybės ir ilgas ciklo tarnavimo laikas

Priežastis, kodėl akumuliatorius, kurio anodas yra metalinis litis, yra nesaugus, yra tai, kad keičiasi ličio jonų akumuliatoriaus teigiamo elektrodo struktūra ir susidaro porėtas dendritas. Jis gali pramušti separatorių ir sukelti vidinį trumpąjį jungimą, o ličio jonų baterijos neturi šios problemos ir yra labai saugios. Kad akumuliatoriuje nebūtų metalinio ličio, įkrovimo metu reikia kontroliuoti įtampą. Draudimo sumetimais ličio jonų akumuliatoriuose sumontuoti keli saugos įtaisai. Ličio jonų akumuliatoriai neturi jokių struktūrinių pakitimų, susijusių su ličio jonų įsiterpimu ir deinterkalacija ant katodo ir anodo įkrovimo ir iškrovimo proceso metu (interkalavimo ir deinterkalavimo proceso metu tinklelis šiek tiek išsiplės ir susitrauks), ir todėl, kad Interkalacijos junginys yra stipresnis nei metalinis litis. Jis yra stabilesnis ir nesudaro ličio dendritų įkrovimo ir iškrovimo metu, todėl žymiai pagerėja akumuliatoriaus saugos charakteristikos, o ciklo trukmė taip pat labai pailgėja. JAV Transporto departamento Pavojingų krovinių gabenimo skyrius ir IAIT (Tarptautinė oro ir transporto asociacija) ličio jonų baterijas išskyrė atitinkamai 1989 ir 1990 m.

(5) Mažas savaiminio išsikrovimo greitis

Ličio jonų akumuliatorių paketas naudoja nevandeninę elektrolitų sistemą, o ličio įsiterpimo anglies medžiaga yra termodinamiškai nestabili nevandeninėje elektrolitų sistemoje. Pirmojo įkrovimo ir iškrovimo proceso metu anglies neigiamo elektrodo paviršiuje dėl elektrolito redukcijos susidarys kieto elektrolito tarpfazės (SEI) plėvelė, kuri leis ličio jonams prasiskverbti pro elektronus, o ne elektronus, o elektrodas bus aktyvus. skirtingos įkrovos būsenos medžiagos, per kurias turi praeiti. Santykinai stabilioje būsenoje jis turi mažą savaiminio išsikrovimo greitį.

(6) Švarus ir neužterštas

Ličio jonų baterijose nėra toksiškų medžiagų, tokių kaip švinas, fortūna, gyvsidabris ir kt. Tuo pačiu, kadangi akumuliatorius turi būti gerai sandarus, naudojimo metu išsiskiria labai mažai dujų, todėl aplinka neteršiama. Tirpiklis, naudojamas rišikliui ištirpinti gamybos procese, taip pat gali būti visiškai regeneruotas. „Sony“ ir kitos didelės ličio jonų baterijų gamybos įmonės pradėjo perdirbti ličio jonų baterijas ir perdirbti medžiagas (pvz., metalo grąžtus ir kt.) nuo 1997 m. Be to, 1996 m. „Sony“ ličio jonų akumuliatoriai buvo sertifikuoti, kad atitiktų IS014001 tarptautinį aplinkosaugos standartą [71O

(7) Didelis srovės efektyvumas

Skirtingai nuo bet kurių ankstesnių antrinių akumuliatorių su vandeninėmis sistemomis, ličio jonų akumuliatoriai negamina dujų įprastų įkrovimo ir iškrovimo procesų metu, o dabartinis efektyvumas yra beveik 100%. Ši savybė ypač tinka naudoti kaip baterijas energijos kaupimui ir konvertavimui.