Liitium-ioonaku on vähe hooldust nõudev aku, mis on eelis, mida enamik teisi keemiatootjaid ei saa väita.Akul puudub mälu ja see ei vaja heas vormis hoidmiseks treenimist (tahtlik täielik tühjenemine).Isetühjenemine on poole väiksem kui niklipõhistel süsteemidel ja see aitab kütusemõõturi rakendusi.Mobiiltelefonide, tahvelarvutite ja digikaamerate elemendi nimipinge 3,60 V saab otse toita, pakkudes lihtsustusi ja kulude vähendamist võrreldes mitmeelemendilise konstruktsiooniga.Puuduseks on vajadus kaitseahelate järele, et vältida kuritarvitamist, samuti kõrge hind.
Liitiumioonakude tüübid
Joonis 1 illustreerib protsessi.
Liitium-ioonaku on vähe hooldust nõudev aku, mis on eelis, mida enamik teisi keemiatootjaid ei saa väita.Akul puudub mälu ja see ei vaja heas vormis hoidmiseks treenimist (tahtlik täielik tühjenemine).Isetühjenemine on poole väiksem kui niklipõhistel süsteemidel ja see aitab kütusemõõturi rakendusi.Mobiiltelefonide, tahvelarvutite ja digikaamerate elemendi nimipinge 3,60 V saab otse toita, pakkudes lihtsustusi ja kulude vähendamist võrreldes mitmeelemendilise konstruktsiooniga.Puuduseks on vajadus kaitseahelate järele, et vältida kuritarvitamist, samuti kõrge hind.
Sony originaal liitium-ioonaku kasutas anoodina koksi (söetoode).Alates 1997. aastast on enamik liitiumioonide tootjaid, sealhulgas Sony, läinud üle grafiidile, et saavutada lamedam tühjenduskõver.Grafiit on süsiniku vorm, millel on pikaajaline tsükli stabiilsus ja mida kasutatakse pliipliiatsites.See on kõige levinum süsinikmaterjal, millele järgnevad kõvad ja pehmed süsinikud.Nanotoru süsinikud pole liitiumioonides veel kaubanduslikku kasutust leidnud, kuna need kipuvad takerduma ja toimivust mõjutama.Tulevikumaterjal, mis tõotab Li-ion jõudlust parandada, on grafeen.
Joonis 2 illustreerib kaasaegse grafiitanoodiga liitiumiooni ja varase koksi versiooni pingelahenduse kõverat.
Grafiitanoodi jõudluse parandamiseks on proovitud mitmeid lisandeid, sealhulgas ränipõhiseid sulameid.Ühe liitiumiooniga seondumiseks kulub kuus süsiniku (grafiidi) aatomit;üks räni aatom võib seostuda nelja liitiumiooniga.See tähendab, et räni anood võib teoreetiliselt salvestada üle 10 korra grafiidi energiat, kuid anoodi paisumine laadimise ajal on probleem.Puhtad silikoonanoodid ei ole seetõttu otstarbekad ja ränipõhise anoodile lisatakse tsükli hea eluea saavutamiseks tavaliselt ainult 3–5 protsenti räni.
Nanostruktuuriga liitiumtitanaadi kasutamine anoodilisandina näitab paljutõotavat tsükli eluiga, head koormustaluvust, suurepärast jõudlust madalatel temperatuuridel ja suurepärast ohutust, kuid erienergia on madal ja maksumus kõrge.
Katoodi- ja anoodimaterjaliga katsetamine võimaldab tootjatel sisemisi omadusi tugevdada, kuid üks täiustus võib kahjustada teist.Niinimetatud "Energy Cell" optimeerib erienergiat (võimsust), et saavutada pikk tööaeg, kuid väiksema erivõimsusega;"Power Cell" pakub erakordset erivõimsust, kuid väiksema võimsusega."Hübriidrakk" on kompromiss ja pakub natuke mõlemat.
Tootjad saavad suhteliselt lihtsalt saavutada kõrge erienergia ja madalad kulud, lisades kallima koobalti asemel niklit, kuid see muudab elemendi vähem stabiilseks.Kuigi alustav ettevõte võib keskenduda kõrgele erienergiale ja madalale hinnale, et saavutada kiire turul aktsepteerimine, ei saa ohutuse ja vastupidavuse osas järeleandmisi teha.Tuntud tootjad seavad ohutuse ja pikaealisuse kõrgele usaldusväärsusele.
Enamikul liitiumioonakudel on sarnane konstruktsioon, mis koosneb positiivsest metalloksiidelektroodist (katoodist), mis on kaetud alumiiniumvoolukollektoriga, negatiivsest elektroodist (anoodist), mis on valmistatud süsinikust/grafiidist, mis on kaetud vase voolukollektoriga, separaatorist ja elektrolüüdist. valmistatud liitiumsoolast orgaanilises lahustis.Rohkem infot palun minge aadressile teda battery.com.
Tabelis 3 on kokku võetud liitiumiooni eelised ja piirangud.
Postitusaeg: 26. juuni 2022