Lithium-ion rafhlaða er eins konar rafhlaða úr óvatnskenndri raflausn með litíummálmi eða litíumblendi sem neikvætt rafskautsefni. Árið 1912, Gilbert n. Lewis lagði fyrst fram og rannsakaði litíum málm rafhlöður. Á áttunda áratugnum lagði MS Whittingham til og byrjaði að rannsaka litíumjónarafhlöður. Vegna mjög virkra efnafræðilegra eiginleika málmlitíums hefur vinnsla, geymsla og notkun mállitíums mjög miklar umhverfiskröfur. Því hafa litíumjónarafhlöður ekki verið notaðar í langan tíma. Með þróun vísinda og tækni hafa litíumjónarafhlöður orðið almennar.
Lithium-ion rafhlöður má skipta í tvo flokka: litíum málm rafhlöður og litíum-rafhlöður. Lithium-ion rafhlöður innihalda ekki málmlitíum og hægt er að endurhlaða þær. Fimmta kynslóð endurhlaðanleg litíum málm rafhlaða var fædd árið 1996 og öryggi hennar, sérstakur getu, sjálfsafhleðsluhraði og afköst hlutfall eru betri en litíum rafhlöður. Vegna eigin hárra tæknilegra krafna eru aðeins fá fyrirtæki í nokkrum löndum að framleiða slíkar litíum málm rafhlöður.
Lithium-ion rafhlöður hafa eftirfarandi kosti:
Hár orkuþéttleiki: Samkvæmt mismunandi rafskautsefnum getur massi þess náð 150~200Wh/kg (540~720kJ/kg). Rúmmálið getur náð 250~530Wh/L (0,9~1,9kJ/cm3). [2]
Há opnu rafrásarspenna: með breytingu á rafskautsefni, allt að 3,3 ~ 4,2v.
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
Engin minnisáhrif: Litíum járnfosfat rafhlaðan hefur engin minnisáhrif, hægt er að hlaða og tæma rafhlöðuna hvenær sem er án tómrar hleðslu og það er auðvelt í notkun og viðhaldi.
Lítil sjálfsútskrift:<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
Breitt vinnsluhitasvið: -20 gráður ~60 gráður vinna venjulega.
Hraðhleðsla og afhleðsla
Þess vegna eru litíumjónarafhlöður mikið notaðar í rafeindatækni, sérstökum vörum, sérstökum vörum og öðrum sviðum. Lithium-ion rafhlaða er endurhlaðanleg rafhlaða sem virkar með því að færa litíumjónir á milli jákvæðra og neikvæðra rafskauta. Lithium-ion rafhlöður nota innbyggð litíum efnasambönd sem rafskautsefni. Sem stendur eru litíumkóbaltoxíð (LiCoO2), litíummangansýra (LiMn2O4), litíumnikkelsýra (LiNiO2) og litíumjárnfosfat (LiFePO4) almennt notuð neikvæð rafskautsefni fyrir litíumjónarafhlöður. Á sama tíma hafa litíumjónarafhlöður einnig eftirfarandi ókosti: (1) Ofhleðsla þolist ekki: ef um er að ræða ofhleðslu (spennan við afhleðslu er minni en 3.0v), litíum ofhleypt. jónir festast í grindunum og geta ekki losnað aftur, sem leiðir til styttingar líftíma. , og djúphleðsla er líklegri til að skemma rafhlöðuna. Þess vegna getur notkun á mjög lágu afli skaðað rafhlöðuna, en svo lengi sem rafhlaðan er hlaðin á háspennu mörgum sinnum er hægt að endurvirkja hámarks hleðslugetu rafhlöðunnar. (2) Óbærileg ofhleðsla: Í ofhleðsluferlinu er rafskautið fjarlægt af miklu magni af litíumjónum og litíumjónirnar eru ekki endurnýjaðar í tíma, sem leiðir til langvarandi hruns grindarinnar, sem dregur óafturkræft úr geymslu á raforku. Þess vegna verður að nota Li-Ion rafhlöður oft til að koma í veg fyrir að þær haldist fullhlaðinar og stöðugt tengdar við hleðslutengið. Nauðsynlegt er að halda rafeindaflæði geymt inni á réttan hátt og viðhalda langtíma heilsu rafhlöðunnar. (3) Öldrun þolir ekki hita, ólíkt öðrum endurhlaðanlegum rafhlöðum, munu litíumjónarafhlöður óumflýjanlega minnka í náttúrulegum hægum hringrás með hringrásarnotkun, jafnvel án notkunar, mun geymslugetan minnka, sem tengist notkun (nema það sé illt of mikil verðbólga Hringrás hefur í för með sér tap á grindarlögum, þar sem öldrunarferlið er betur kallað tap) og er háð hitastigi. Hugsanlegt fyrirkomulag er smám saman viðbót innri viðnáms, þannig að rafeindatækni með háum rekstrarstraumi er hættara við varma niðurbroti og ætti einnig að verja gegn ytri hitastigi.