Koje su vrste baterija trenutno na tržištu i koje su njihove karakteristike?
Šest litijevih baterija posebno uključuju: litij kobalt oksid (LiCoO2), litij mangan oksid (LiMn2O4), litij nikal kobalt mangan oksid (LiNiMnCoO2 ili NMC), litij nikal kobalt aluminat (LiNiCoAlO2 ili NCA),litijev željezni fosfat (LiFePO4), Litij titanat (Li4Ti5O12).
Litij-kobaltov oksid (LiCoO2)
Njegova visoka specifična energija čini litij-kobaltov oksid popularnim izborom za mobilne telefone, prijenosna računala i digitalne fotoaparate. Baterija se sastoji od katode od kobaltovog oksida i anode od grafita. Katoda ima slojevitu strukturu. Tijekom pražnjenja, litij-ioni se kreću od anode do katode, dok je smjer protoka suprotan tijekom postupka punjenja. Katoda ima slojevitu strukturu. Tijekom pražnjenja, litij-ioni se kreću od anode do katode; prilikom punjenja protok teče od katode do anode.
Mane litij-kobaltovog oksida su relativno kratak životni vijek, niska toplinska stabilnost i ograničena nosivost (specifična snaga). Litij-kobaltov oksid izvrstan je u pogledu visoke specifične energije, ali može pružiti samo opće performanse u smislu karakteristika snage, sigurnosti i vijeka trajanja.
Baterije koje se koriste u mobilnim telefonima, tabletima i prijenosnim računalima su litij-ionske baterije, poznate i kao 3C litijske baterije. 3C litijeve baterije trebaju proći osnovna ispitivanja svojstava, elektrokemijska ispitivanja, ispitivanja okoliša i sigurnosna ispitivanja. U testu se visoko-strujni moduli mikro-igle od gelera mogu koristiti kao vezni medij za prijenos struje i povezivanje signala. U trenutnom prijenosu, visokonaponski šrapnelski mikroiglični modul može proći struju od 1-50A, a veza je stabilna bez slabljenja, a prekomjerna struja je jaka; postoje i dobra rješenja u malim tonovima, u rasponu od 0,15 mm do 0,4 mm. Ovaj modul može održavati stabilnu vezu, bez zaglavljivanja iglice, kontinuirana igla; visoko-strujni šrapnelski mikroiglični modul ima prosječni radni vijek od 20w, a može se koristiti za kontakt muškog FPC konektora nazubljenog i zašiljenog tipa za kontakt ženskog sjedala. Stopa prinosa je čak 99,8 %.
Litij manganov oksid (LiMn2O4)
Litij-mangan-oksidne baterije mogu se isprazniti strujom od 20-30A i imaju umjerenu akumulaciju topline. Također je moguće primijeniti do 50A1 drugog impulsa opterećenja. Kontinuirano veliko opterećenje pri ovoj struji uzrokovat će nakupljanje topline, a temperatura baterije ne smije prelaziti 80 ° C (176 ° F). Litijev manganat koristi se u električnim alatima, medicinskoj opremi te hibridnim i čisto električnim vozilima. Katodna litijeva manganata kristalizira da tvori trodimenzionalnu strukturu okvira nastalu nakon formiranja. Spinel pruža mali električni otpor, ali ima nižu specifičnu energiju od litij-kobalt-oksida.
Kapacitet litijevog manganovog oksida otprilike je za trećinu manji od litij-kobaltovog oksida. Fleksibilnost dizajna omogućuje inženjerima da odluče povećati vijek trajanja baterije ili povećati maksimalnu struju opterećenja (specifična snaga) ili kapacitet (specifična energija).
Litij nikl kobalt mangan oksid (LiNiMnCoO2 ili NMC)
Jedan od najuspješnijih litij-ionskih sustava je katodna kombinacija nikal-mangan-kobalta (NMC). Slično litijevom manganatu, ovaj se sustav može prilagoditi za upotrebu kao energetska baterija ili baterija. NMC je odabrana baterija za električne alate, električne bicikle i druge elektroenergetske sustave. NMC ima dobre ukupne performanse i izvanredne performanse u pogledu specifične energije. Ova je baterija prvi izbor za električna vozila i ima najnižu stopu samozagrijavanja.
Litijev željezni fosfat (LiFePO4)
Litij fosfat ima dobre elektrokemijske performanse i nizak otpor. To se postiže pomoću fosfatnih katodnih materijala nano-razmjera. Glavne prednosti su visoka nazivna struja i dugi vijek ciklusa; dobra toplinska stabilnost, povećana sigurnost i tolerancija na zlostavljanje. Ako se litij-fosfat dugo drži na visokom naponu, otporniji je na sve uvjete punjenja i ima manje stresa od ostalih litij-ionskih sustava. Nedostatak je taj što niži nazivni napon baterije od 3,2 V čini specifičnu energiju nižom od litij-ionske baterije dopirane kobaltom.
