Praegu on liitium-ioontoiteakud asendanud traditsioonilised akud mobiiltelefonides, kaasaskantavates arvutites, videokaamerates ja kaamerates. Suuremahulisi liitium-ioonakusid on proovitud elektrisõidukites ja neist saab 21. sajandil üks peamisi elektrisõidukite jõuallikaid. Neid on kasutatud tehissatelliitides, kosmoses ja energia salvestamisel.
Liitiumioonaku tööpõhimõte
Liitiumioonaku tööpõhimõte on see, et kui aku laetakse, vabaneb positiivse elektroodi materjali liitium, läbib diafragma ja siseneb negatiivse elektroodi grafiidi; aku tühjenemisel vabanevad liitiumioonid negatiivsest elektroodigrafiidist ja naasevad diafragma kaudu positiivse elektroodi materjali juurde. . Laengu ja tühjenemise edenedes sisestatakse ja ekstraheeritakse liitiumioone pidevalt positiivsest elektroodist ja negatiivsest elektroodist.
Liitiumioonaku omadused
kõrge pinge
Liitium-ioontoitepatareide pinge on kolm korda suurem kui nikkel-kaadmiumpatareide ja nikkel-vesiniku patareide pinge ning peaaegu kaks korda suurem kui pliihappe patareidel. See on ka oluline põhjus, miks liitium-ioontoite akudel on suurem energia. Seetõttu on sama pingega akupaketi moodustamisel seeriates kasutatavate liitium-ioontoitepatareide arv palju väiksem kui pliihappe patareide ja nikkel-vesiniku patareide arv.
kerge kaal
Erienergia on kuni 150Wh/kg, mis on 2 korda suurem Kui Ni-MH patareidel ja 4 korda suurem kui pliihappe patareidel, nii et kaal on üks kolmandik kuni üks neljandik sama energiaga pliihappe patareidest. Sellest vaatenurgast võib liitiumpatareide tarbimine Liitiumpatareides kasutatavate elementide varusid on vähem ja kuna liitiummanganaadi akudes kasutatavate elementide varud on suhteliselt suured, võib pliihappe ja nikkel-metallihüdriidi akude hind veelgi suureneda ning liitiumpatareide maksumus väheneb veelgi.
pikk eluiga
Tsüklite arv võib ulatuda 1000 ~ 3000 korda. 70% mahutavuse säilitamise põhjal võib akupaketi 100% laadimis- ja tühjendustsüklite arv ulatuda rohkem kui 200 korda, kasutusiga võib ulatuda 5-8 aastani ja pliihappe akude eluiga on umbes kaks kuni kolm korda pikem. Tehnoloogiliste uuenduste ja seadmete täiustamisega on aku tööiga pikem ning kulutoorikus suurem ja suurem.
Madal enesekontrolli määr: vähem kui 5% kuus.
Paljude
Madalatemperatuuriline jõudlus on hea. Likoonakud võivad töötada vahemikus -40°C kuni +55°C, samas kui vesiakud (nagu pliihappe patareid ja nikkel-vesiniku akud) madalatel temperatuuridel vähendavad oluliselt elektrolüütide voolavuse halvenemise tõttu jõudlust .
mälu pole
Enne iga laadimist ei ole vaja tühjendada nagu nikkel-kaadmiumpatareid ja nikkel-metallhüdriidi akusid ning seda saab laadida igal ajal ja igal pool. Aku laadimise ja tühjenemise sügavus ei mõjuta aku eluiga. Seda saab täielikult laadida ja täielikult tühjendada. Meie tsükli test on täielikult laetud ja täielikult tühjenenud.
sobib eriti hästi toitepatareide jaoks
Lisaks liitium-ioonakude kõrgele pingele, kuna liitium-ioon-toiteaku pakendi kaitseplaat suudab jälgida iga üksikut akut suure täpsuse, väikese energiatarbimise ja intelligentse juhtimisega, on sellel täiuslik ülelaadimine, ülelaadimine, temperatuur, ülevool, lühisekaitse, lukustuse isetaaste funktsioon ja usaldusväärne tasakaalustuslaadimisfunktsioon pikendavad oluliselt aku kasutusiga. Muud tüüpi akud (näiteks pliihappe akud) on siiski altid aku ülelaadimisele ja ülelaadimisele, mis on tingitud aku konsistentsist ja laadijaprobleemidest kasutamise ajal (erinevatel põhjustel, nagu maksumus, ei saa pliihappe akupakett olla Iga rakk on jälgitav ja kaitstud).
reostust ei ole
Liitium-ioontoitepatareis ei ole mürgiseid aineid, nii et neid nimetatakse "rohelisteks patareideks" ja riik toetab neid. Kuna pliihappe patareid ja kaadmium-nikkelpatareid sisaldavad kahjulikke aineid, nagu plii ja kaadmium, tugevdab riik paratamatult järelevalvet ja juhtimist (pliihappe akude ekspordimaksusoodustuste kaotamine, pliiressursside maksude tõstmine ja pliihappega elektrijalgrataste ekspordi piirangud). Samuti suurenevad kulud. Kuigi liitiumpatareid ei saasta, kaalutakse neid ressursside säilitamise seisukohast. Arvesse tuleb võtta ka liitium-ioonenergiapatareide ringlussevõttu, ringlussevõtu ohutust ja ringlussevõtu kulusid.
Turvariskid
Liitium-ioonakude suure energia ja halva materjali stabiilsuse tõttu on liitiumpatareid altid ohutusprobleemidele. 2013. aastal on maailma tuntud mobiiltelefonide ja sülearvutite akutootjad (positiivne elektroodimaterjal on liitiumkoobaltoksiid ja kolmepoolsed materjalid), Jaapani Sanyo, Sony ja teised ettevõtted On vaja, et aku lõhkemise kiirust kontrollitaks alla 40 ppb (osad miljardi kohta). Kodumaistel ettevõtetel on hea jõuda ppm (osad miljoni kohta) tasemele ja toiteaku maht on suurem kui mobiiltelefoni aku. Rohkem kui sada korda, nii et liitiumpatareide ohutusnõuded on äärmiselt kõrged. Kuigi liitium-koobaltoksiidpatareidel ja kolmeteistkümnest materjalist patareidel on kergema kaalu ja väiksema suurusega eelised, ei sobi need elektrisõidukites kasutamiseks elektripatareide jaoks. Segatud kristallliitiummanganaadi ja liitiumraudfosfaadi liitiumioonaku on kõige paljutõotavam liitiumioonaku.
kõrge hind
Sama pinge ja sama võimsusega liitium-ioonaku hind on 3-4 korda suurem kui pliihappel. Liitium-ioonakude turu laienemise, kulude vähenemise, jõudluse parandamise ja pliihappe akude hinnatõusu tõttu ületab liitiumioonakude kulutõhusus tõenäoliselt pliihappe akude kulutasuvust.