Переваги літій-іонного акумулятора

У порівнянні з іншими високоенергетичними вторинними батареями, такими як Ni-Cd батареї, Ni-MH батареї, свинцево-кислотні батареї тощо,Літій-іоннийбатареї мають значні переваги в продуктивності, які в основному відображаються в наступних аспектах.

(1) Висока робоча напруга

Використання вуглецевих інтеркаляційних сполук літію, таких як графіт або нафтовий кокс, замість металевого літію як негативного електрода зменшить напругу акумулятора. Однак через низький потенціал інтеркаляції літію втрату напруги можна мінімізувати. У той же час вибір відповідної літієвої інтеркальованої сполуки як позитивного електрода батареї та вибір відповідної електролітної системи (визначення електрохімічного вікна літій-іонної батареї) може зробити так, щоб літій-іонна батарея мала вищу робочу напругу (- 4 В), що набагато вище, ніж у акумуляторах водної системи.

(2) Велика питома ємність

Хоча заміна металевого літію вуглецевими матеріалами призведе до зменшення масової питомої ємності матеріалу, фактично, щоб забезпечити певний термін служби вторинної металевої літієвої батареї, негативний металевий літій зазвичай більш ніж у три рази перевищує норму. Фактичне зменшення масової питомої ємності є незначним, а питома об’ємна ємність зменшується незначно.

(3) Висока щільність енергії

Вища робоча напруга та об'ємна питома ємність визначають вищу щільність енергії вторинних літій-іонних батарей. У порівнянні з Ni-Cd батареями та Ni-MH батареями, які широко використовуються в даний час, вторинні літій-іонні батареї мають найвищу щільність енергії та все ще мають великий потенціал розвитку.

(4) Хороші показники безпеки та тривалий термін служби

Причина, чому батарея, яка використовує металевий літій як анод, є небезпечною, полягає в тому, що структура позитивного електрода літій-іонної батареї змінюється і утворюється пористий дендрит. Він може пробити сепаратор і спричинити внутрішнє коротке замикання, а літій-іонні батареї не мають цієї проблеми, і вони дуже безпечні. Щоб запобігти наявності металевого літію в акумуляторі, слід контролювати напругу під час заряджання. Заради страхування літій-іонні батареї оснащені декількома пристроями безпеки. Літій-іонні батареї не мають жодних структурних змін при інтеркаляції та деінтеркаляції іонів літію на катоді та аноді під час процесу заряджання та розряджання (під час процесу інтеркаляції та деінтеркаляції буде відбуватися деяке розширення та звуження решітки), а тому що інтеркаляційна сполука міцніша за металевий літій. Вона стабільніша та не утворює літієві дендрити під час процесу заряджання та розряджання, тим самим значно покращуючи ефективність безпеки акумулятора, а також значно покращує термін служби. Літій-іонні батареї були виключені як небезпечні вантажі Відділом перевезення небезпечних вантажів Міністерства транспорту США та IAIT (Міжнародна асоціація повітряного транспорту) у 1989 та 1990 роках відповідно.

(5) Мала швидкість саморозряду

Літій-іонна акумуляторна батарея використовує неводну електролітну систему, а літій-інтеркаляційний вуглецевий матеріал є термодинамічно нестабільним у неводній електролітній системі. Під час першого процесу заряджання та розряджання на поверхні вугільного негативного електрода буде утворюватися плівка міжфазного твердого електроліту (SEI) через відновлення електроліту, дозволяючи іонам літію проходити крізь нього, але не електронам, і дозволяти активному електроду матеріали з різним станом заряду для проходження. У відносно стабільному стані він має низьку швидкість саморозряду.

(6) Чистий і чистий

Літій-іонні акумулятори не містять токсичних речовин, таких як свинець, ртуть, тощо. У той же час, оскільки батарея має бути добре герметичною, під час використання виділяється дуже мало газу, що не забруднює навколишнє середовище. Розчинник, який використовувався для розчинення сполучного в процесі виробництва, також може бути повністю відновлений. Sony та інші великі компанії з виробництва літій-іонних акумуляторів почали переробку літій-іонних акумуляторів і матеріалів (таких як металеві свердла тощо) з 1997 року. Крім того, у 1996 році літій-іонні акумулятори Sony почали переробляти були сертифіковані на відповідність міжнародному екологічному стандарту IS014001 [71O

(7) Високий ККД по струму

На відміну від будь-яких попередніх вторинних батарей з водними системами, літій-іонні батареї не виробляють газ під час нормального заряджання та розряджання, а ефективність за струмом наближається до 100%. Ця властивість особливо підходить для використання в якості акумуляторів для зберігання та перетворення енергії.