Baterai lithium-ion adalah jenis baterai yang terbuat dari larutan elektrolit tidak berair dengan logam lithium atau paduan lithium sebagai bahan elektroda negatif. Pada tahun 1912, Gilbert n. Lewis pertama kali mengusulkan dan mempelajari baterai logam lithium. Pada 1970-an, MS Whittingham mengusulkan dan mulai mempelajari baterai lithium-ion. Karena sifat kimia litium logam yang sangat aktif, pemrosesan, penyimpanan, dan penggunaan litium logam memiliki persyaratan lingkungan yang sangat tinggi. Karena itu, baterai lithium-ion sudah lama tidak digunakan. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, baterai lithium-ion telah menjadi arus utama.
Baterai lithium-ion dapat dibagi menjadi dua kategori: baterai logam lithium dan baterai lithium-ion. Baterai lithium-ion tidak mengandung lithium metalik dan dapat diisi ulang. Baterai lithium metal generasi kelima yang dapat diisi ulang lahir pada tahun 1996, dan keamanannya, kapasitas spesifiknya, tingkat self-discharge dan rasio kinerjanya lebih baik daripada baterai lithium-ion. Karena persyaratan teknisnya sendiri yang tinggi, hanya sedikit perusahaan di beberapa negara yang saat ini memproduksi baterai logam lithium tersebut.
Baterai lithium-ion memiliki keunggulan sebagai berikut:
Kepadatan energi tinggi: Menurut bahan elektroda yang berbeda, massanya bisa mencapai 150~200Wh/kg (540~720kJ/kg). Volumenya bisa mencapai 250~530Wh/L (0,9~1,9kJ/cm3). [2]
Tegangan sirkuit terbuka tinggi: dengan perubahan bahan elektroda, hingga 3,3 ~ 4,2v.
High output power: up to 300~1500W/kg (@20 seconds), depending on electrode material. [1] (does not match source)
Tidak ada efek memori: Baterai lithium iron phosphate tidak memiliki efek memori, baterai dapat diisi dan dikosongkan kapan saja tanpa pengisian kosong, dan mudah digunakan dan dirawat.
Debit diri rendah:<5%~10% onth.="" the="" monitoring="" circuitry="" built="" into="" the="" smart="" li-ion="" battery="" is="" even="" more="" efficient="" than="" the="" self-discharge="">
Kisaran suhu pengoperasian yang luas: -20 derajat ~60 derajat bekerja secara normal.
Pengisian dan pengosongan cepat
Oleh karena itu, baterai lithium-ion banyak digunakan dalam elektronik konsumen, produk khusus, produk khusus, dan bidang lainnya. Baterai lithium-ion adalah baterai isi ulang yang bekerja dengan memindahkan ion lithium antara elektroda positif dan negatif. Baterai lithium-ion menggunakan senyawa lithium interkalasi sebagai bahan elektroda. Saat ini, litium cobalt oksida (LiCoO2), asam mangan litium (LiMn2O4), asam nikel litium (LiNiO2), dan litium besi fosfat (LiFePO4) merupakan bahan elektroda negatif yang umum digunakan untuk baterai ion litium. Pada saat yang sama, baterai lithium-ion juga memiliki kelemahan sebagai berikut: (1) Overdischarge tidak ditoleransi: dalam kasus overdischarge (tegangan selama debit kurang dari 3.0v), lithium yang diselingi secara berlebihan ion akan tetap dalam kisi dan tidak dapat dilepaskan lagi, sehingga memperpendek umur. , dan pelepasan muatan yang dalam lebih cenderung merusak baterai. Oleh karena itu, menggunakan daya yang sangat rendah dapat merusak baterai, tetapi selama baterai diisi pada tegangan tinggi beberapa kali, dimungkinkan untuk mengaktifkan kembali kapasitas pengisian maksimum baterai. (2) Overcharge yang tak tertahankan: Selama proses overcharge, elektroda dilucuti oleh sejumlah besar ion lithium, dan ion lithium tidak diisi ulang tepat waktu, mengakibatkan keruntuhan jangka panjang dari kisi, yang secara permanen mengurangi penyimpanan energi listrik. Oleh karena itu, baterai Li-Ion harus sering digunakan untuk mencegah baterai tetap terisi penuh dan terus-menerus dicolokkan ke konektor pengisi daya. Hal ini diperlukan untuk menjaga aliran elektron yang tersimpan di dalamnya dengan baik dan menjaga kesehatan baterai dalam jangka panjang. (3) Penuaan tidak tahan panas, tidak seperti baterai isi ulang lainnya, baterai lithium-ion pasti akan menurun dalam siklus lambat alami dengan penggunaan siklus, bahkan tanpa penggunaan, kapasitas penyimpanan akan berkurang, yang terkait dengan penggunaan (kecuali jika itu adalah setan Over-inflation Bersepeda menghasilkan hilangnya lapisan kisi, karena proses penuaan lebih tepat disebut kehilangan), dan bergantung pada suhu. Mekanisme yang mungkin adalah penambahan resistansi internal secara bertahap, sehingga elektronik arus operasi tinggi lebih rentan terhadap degradasi termal, dan juga harus dilindungi dari suhu eksternal.