Şu anda, lityum iyon piller cep telefonlarında, taşınabilir bilgisayarlarda, video kameralarda ve kameralardaki geleneksel pillerin yerini almıştır. Büyük kapasiteli lityum iyon piller elektrikli araçlarda denendi ve 21. yüzyılda elektrikli araçlar için ana güç kaynaklarından biri haline gelecek. Yapay uydularda, havacılıkta ve enerji depolamada kullanılmıştır.
Lityum iyon pilin çalışma prensibi
Lityum iyon pilin çalışma prensibi, pil şarj edildiğinde, pozitif elektrot malzemesindeki lityumun serbest bırakılması, diyaframdan geçmesi ve negatif elektrot grafitine girmesidir; pil boşaldığında, lityum iyonları negatif elektrot grafitinden salınır ve diyafram aracılığıyla pozitif elektrot malzemesine geri döner. . Şarj ve deşarjın ilerlemesiyle, lityum iyonları sürekli olarak eklenir ve pozitif elektrottan ve negatif elektrottan çıkarılır.
Lityum İyon Güç Pilinin Özellikleri
yüksek voltaj
Lityum iyon pillerin voltajı, nikel-kadmiyum pillerin ve nikel-hidrojen pillerin voltajının üç katı ve kurşun-asit pillerin neredeyse iki katıdır. Bu aynı zamanda lityum iyon pillerin daha yüksek enerjiye sahip olmasının önemli bir nedenidir. Bu nedenle, aynı voltaja sahip bir güç pil takımı oluştururken, seri olarak kullanılan lityum iyon güç pillerinin sayısı, kurşun asit pillere ve nikel-hidrojen pillere göre çok daha az olacaktır.
hafif
Özgül enerji, Ni-MH pillerin 2 katı ve kurşun-asit pillerin 4 katı olan 150Wh/Kg kadar yüksektir, bu nedenle ağırlık, kurşun asitli pillerin üçte biri ila dörtte biri kadardır. enerji. Bu açıdan bakıldığında, lityum pil tüketimi Daha az kaynak vardır ve lityum manganat pillerde kullanılan element rezervleri nispeten büyük olduğundan, kurşun-asit ve nikel-metal hidrit pillerin fiyatı daha da artabilir ve lityum pillerin maliyeti daha da artabilir. daha da azaltılacaktır.
uzun yaşam
Döngü sayısı 1000 ~ 3000 kata ulaşabilir. %70 kapasite muhafazasına dayalı olarak, pil paketinin %100 şarj ve deşarj döngülerinin sayısı 200 kattan fazla, hizmet ömrü 5-8 yıla ulaşabilir ve kullanım ömrü bunun yaklaşık iki ila üç katıdır. kurşun-asit piller. Teknolojik yenilik ve ekipman iyileştirme ile pil ömrü daha uzun olacak ve maliyet performansı daha yüksek ve daha yüksek olacaktır.
Düşük kendi kendine deşarj oranı: ayda %5'ten az.
geniş aralık
Düşük sıcaklık performansı iyidir. Li-ion piller -40°C ile +55°C arasında çalışabilirken sulu piller (kurşun-asit piller ve nikel-hidrojen piller gibi) düşük sıcaklıklarda elektrolit akışkanlığının bozulması nedeniyle performansı büyük ölçüde düşürür.
hafıza yok
Nikel-kadmiyum piller ve nikel-metal hidrit piller gibi her şarjdan önce deşarj olmaya gerek yoktur ve her zaman ve her yerde şarj edilebilir. Pil şarj ve deşarj derinliğinin pil ömrü üzerinde çok az etkisi vardır. Tamamen şarj edilebilir ve tamamen deşarj edilebilir. Döngü testimiz tamamen şarj oldu ve tamamen boşaldı.
özellikle güç pilleri için uygundur
Lityum-iyon pillerin yüksek voltajına ek olarak, lityum-iyon güç pil takımının koruma levhası, her bir pili yüksek hassasiyet, düşük güç tüketimi ve akıllı yönetim ile izleyebildiğinden, mükemmel aşırı şarj, aşırı deşarj, sıcaklık, aşırı akıma sahiptir. , Kısa devre koruması, kilitli kendini kurtarma işlevi ve güvenilir eşitleme şarj işlevi, pilin hizmet ömrünü büyük ölçüde uzatır. Bununla birlikte, diğer pil türleri (kurşun asitli piller gibi), pil tutarlılığı ve kullanım sırasında şarj sorunları nedeniyle pilin aşırı şarj edilmesi ve aşırı deşarj sorunlarına eğilimlidir (maliyet, kurşun asitli pil takımı gibi çeşitli nedenlerden dolayı). Her bir hücre izlenir ve korunur).
kirliliğe hayır
Lityum-iyon pillerde toksik madde yoktur, bu nedenle"yeşil piller" ve devlet tarafından desteklenmektedir. Kurşun-asit piller ve kadmiyum-nikel piller kurşun ve kadmiyum gibi zararlı maddeler içerdiğinden, devlet kaçınılmaz olarak denetimi ve yönetimi güçlendirecektir (kurşun-asit piller için ihracat vergi indirimlerinin kaldırılması, kurşun kaynak vergilerinde artış ve ihracat üzerindeki kısıtlamalar). kurşun asitli elektrikli bisikletler). Maliyet de artacaktır. Lityum piller çevreyi kirletmese de, kaynakların korunması açısından ele alınmaktadır. Lityum iyon pillerin geri dönüşümü, geri dönüşümün güvenliği ve geri dönüşümün maliyeti de dikkate alınmalıdır.
Güvenlik riskleri
Lityum iyon pillerin yüksek enerji ve zayıf malzeme stabilitesi nedeniyle, lityum piller güvenlik sorunlarına eğilimlidir. 2013 yılında, dünyanın tanınmış cep telefonu ve dizüstü bilgisayar pili üreticileri (pozitif elektrot malzemesi lityum kobalt oksit ve üçlü malzemelerdir), Japonya's Sanyo, Sony ve diğer şirketler pil 40 ppb'nin (milyarda parça) altında kontrol edilebilir. Yerli firmaların ppm (milyonda parça) seviyesine ulaşmasında fayda var ve güç bataryasının kapasitesi cep telefonu bataryasından daha yüksek. Yüz kereden fazla, bu nedenle lityum piller için güvenlik gereksinimleri son derece yüksektir. Lityum kobalt oksit piller ve üçlü malzeme piller, daha hafif ağırlık ve daha küçük boyut avantajlarına sahip olmakla birlikte, elektrikli araçlarda kullanılacak güç pilleri için uygun değildir. Karışık kristal lityum manganat ve lityum demir fosfattan oluşan lityum iyon pil, en umut verici lityum iyon güç pilidir.
yüksek fiyat
Aynı voltaja ve aynı kapasiteye sahip bir lityum iyon pilin fiyatı, kurşun asidin 3-4 katıdır. Lityum-iyon güç pil pazarının genişlemesi, maliyetlerin düşürülmesi, performansın iyileştirilmesi ve kurşun-asit pillerin fiyatlarındaki artışla birlikte, lityum-iyon güç pillerinin maliyet etkinliğinin daha fazla olması muhtemeldir. kurşun asit piller.