Kljub nekoliko višjim stroškom bi lahko glede na življenjsko dobo, varnost, stabilnost oskrbe in tehnično podporo uporabnikom ponudil zanesljivejšo in učinkovitejšo rešitev za shranjevanje energije.

Kaj je litij-ionska baterija?

Struktura litij-ionske baterije

1. :
   • Pozitivna elektroda litij-ionske baterije običajno uporablja litijeve soli (kot so litij kobaltov oksid, litij nikelj mangan kobaltov oksid itd.) in materiale na osnovi ogljika (kot so naravni ali sintetični grafit, litijev titanat itd.).
   • Izbira materiala pozitivne elektrode pomembno vpliva na energijsko gostoto baterije, življenjsko dobo in stroške.
2. :
   • Nekatere visoko zmogljive litij-ionske baterije uporabljajo tudi materiale, kot sta silicij ali kovinski litij, kot negativno elektrodo za povečanje energijske gostote baterije.
3. :
   • Elektrolit služi kot prevodnik in olajša gibanje litijevih ionov, kar določa učinkovitost in varnost baterije.
4. :
   • Izbira separatorja pomembno vpliva na varnost baterije, življenjsko dobo in zmogljivost.
5. :
   • Zasnova tesnila baterije zagotavlja, da elektrolit ne pušča in preprečuje vstop zunanjih snovi, kar ohranja delovanje in varnost baterije.

Načelo litij-ionske baterije

Prednosti litij-ionske baterije

1.Visoka energijska gostota

2.

• : Tipična življenjska doba litij-ionskih baterij sega od, kar pomeni manj zamenjav baterij in s tem zmanjšanje skupnih stroškov lastništva.
• : Stabilnost baterije pomeni dosledno delovanje in zanesljivost skozi celotno življenjsko dobo, kar zmanjšuje tveganje poslabšanja delovanja ali okvare zaradi staranja baterije.

3.

• : Litij-ionske baterije podpirajo hitro polnjenje in praznjenje, pri čemer tipične hitrosti polnjenja dosegajo1-2C
• Prilagodljiv sodobnemu življenju: Funkcija hitrega polnjenja izpolnjuje potrebe po hitrem in priročnem polnjenju v sodobnem življenju, zlasti med potovanjem, delom ali drugimi priložnostmi, ki zahtevajo hitro polnjenje baterije.

4.

5.

• Varčevanje z energijo

1. Varnostna vprašanja

Te varnostne težave lahko povečajo tveganja za uporabnike med uporabo baterije, kar lahko povzroči škodo zdravju in lastnini, zato je potrebno izboljšano upravljanje varnosti in spremljanje.

2. Stroški

.V primerjavi z drugimi vrstami baterij je to razmeroma visoka cena, predvsem zaradi materialov visoke čistosti in zapletenih proizvodnih procesov.

.V pogojih pogoste in intenzivne uporabe se lahko zmogljivost in zmogljivost baterije hitreje zmanjšata.

.

5. Čas polnjenja

Medtem ko imajo litij-ionske baterije hitro polnjenje, v nekaterih aplikacijah, kot so električna vozila, tehnologija hitrega polnjenja še vedno potrebuje nadaljnji razvoj.Trenutno lahko nekatere tehnologije hitrega polnjenja napolnijo baterijo, vendar doseganje 100 % napolnjenosti običajno zahteva več časa.

Industrije in scenariji, primerni za litij-ionsko baterijo

Zaradi vrhunskih zmogljivosti, zlasti visoke gostote energije, lahke teže in brez "spominskega učinka", so litij-ionske baterije primerne za različne industrije in scenarije uporabe.Tu so industrije, scenariji in izdelki, kjer so bolj primerne litij-ionske baterije:

Scenariji uporabe litij-ionske baterije

1. • Pametni telefoni in tablice: Litij-ionske baterije so zaradi svoje visoke energijske gostote in lahke teže postale glavni vir energije za sodobne pametne telefone in tablice.
2. Električna transportna vozila z litij-ionskimi baterijami:
   • Električni avtomobili (EV) in hibridna električna vozila (HEV): zaradi svoje visoke energijske gostote in dolge življenjske dobe so litij-ionske baterije postale prednostnebaterijska tehnologija za električna in hibridna vozila.

3. • Prenosni polnilniki in mobilni napajalniki: Zagotavljanje dodatnega napajanja za pametne naprave.
4. • Prenosni medicinski pripomočki: kot so prenosni ventilatorji, merilniki krvnega tlaka in termometri.
   • Medicinske mobilne naprave in sistemi za spremljanje: kot so brezžične naprave za elektrokardiogram (EKG) in sistemi za spremljanje zdravja na daljavo.

Dobro znani izdelki, ki uporabljajo litij-ionske baterije

• Baterije za električne avtomobile Tesla: Teslini litij-ionski akumulatorji uporabljajo tehnologijo litij-ionskih baterij z visoko energijsko gostoto za zagotavljanje dolgega dosega za električna vozila.
• Baterije Apple iPhone in iPad: Apple uporablja visokokakovostne litij-ionske baterije kot glavni vir energije za svojo serijo iPhone in iPad.
• Dyson brezžični sesalnik baterije: Dysonova brezžična čistila za vakuum uporabljajo učinkovite litij-ionske baterije, kar uporabnikom zagotavlja daljši čas porabe in hitrejšo hitrost polnjenja.

• : Ko se polnjenje začne, je na baterijo priključen zunanji vir napajanja.Pozitivna elektroda (anoda) sprejme elektrone, hkrati pa se litijevi ioni odcepijo od pozitivne elektrode, migrirajo skozi elektrolit do negativne elektrode (katode) in se vgradijo.Medtem negativna elektroda sprejema tudi elektrone, s čimer poveča skupno napolnjenost baterije in shrani več električne energije.
• : Med uporabo baterije elektroni tečejo od negativne elektrode (katode) skozi napravo in se vračajo k pozitivni elektrodi (anodi).

Struktura litij-polimerne baterije

Osnovna struktura litijeve polimerne baterije je podobna strukturi litij-ionske baterije, vendar uporablja različne elektrolite in nekatere materiale.Tu so glavne komponente litij-polimerne baterije:

1. :
   • Aktivni material: Material pozitivne elektrode so običajno materiali z vgrajenimi litijevimi ioni, kot so litijev kobaltov oksid, litijev železov fosfat itd.
   • Zbiralec toka
2. :
   • Aktivni material
   • Zbiralec toka
3. :
4. :
   • To pomaga preprečiti kratek stik baterije in ohranja stabilnost baterije.
5. :
   • Zunanjost baterije je običajno izdelana iz kovinskega ali plastičnega ohišja, ki zagotavlja zaščito in strukturno podporo.

1.

• Izboljšana varnost

2.Visoka energijska gostota

• Optimiziran dizajn naprave: Energijska gostota litij-polimernih baterij običajno doseže, bistveno višje odtradicionalnih litij-ionskih baterij s tekočim elektrolitom.

3.

• : Zaradi uporabe elektrolitov v trdnem stanju imajo litijeve polimerne baterije običajno življenjsko dobo, ki daleč presegatradicionalnih litij-ionskih baterij s tekočim elektrolitom.

4.

• Izboljšana uporabniška priročnost

5.

• : Visokotemperaturna stabilnost elektrolitov v trdnem stanju omogoča, da se litijeve polimerne baterije dobro izvajajo v širšem območju delovnih temperatur.To zagotavlja večjo prilagodljivost in zanesljivost za aplikacije, ki zahtevajo delovanje v visokotemperaturnih okoljih, kot so električna vozila ali zunanja oprema.

Slabosti litij-polimerne baterije

1. :
   • Proizvodni stroški litij-polimernih baterij so običajno v območju, kar je razmeroma visok v primerjavi z drugimi vrstami litij-ionskih baterij.
2. Izzivi toplotnega upravljanja:
   • V pogojih pregrevanja je lahko stopnja sproščanja toplote litij-polimernih baterij tako visoka kot10 ° C/min, ki zahteva učinkovito toplotno upravljanje za nadzor temperature baterije.
3. VARNOSTNA VPRAŠANJA:
   • Po statističnih podatkih je stopnja varnostnih nesreč litijevih polimernih baterij približno0,001 %, ki, čeprav nižje od nekaterih drugih vrst baterij, še vedno zahtevajo stroge varnostne ukrepe in upravljanje.
4. Omejitve življenjske dobe cikla:
   • Povprečna življenjska doba litijevih polimernih baterij je običajno v dosegu800-1200 cikli za polnjenje, na kar vplivajo pogoji uporabe, metode polnjenja in temperatura.
5. Mehanska stabilnost:
   • Debelina plasti elektrolita je običajno v območju od20-50 mikronov, zaradi česar je baterija bolj občutljiva na mehanske poškodbe in udarce.
6. Omejitve hitrosti polnjenja:
   • Tipična stopnja polnjenja litijevih polimernih baterij je običajno v dosegu0,5-1c, kar pomeni, da je čas polnjenja lahko omejen, zlasti pod visokimi tokovnimi ali hitrimi pogoji polnjenja.

Industrije in scenariji, primerni za litij-polimerno baterijo

Scenariji uporabe litijevih polimernih baterij

1. Prenosni medicinski pripomočki: Litijeve polimerne baterije se zaradi svoje visoko energijske gostote, stabilnosti in dolge življenjske dobe širše uporabljajo kot litij-ionske baterije v prenosnih medicinskih napravah, kot so prenosni ventilatorji, monitorji krvnega tlaka in termometri.Te naprave običajno zahtevajo stabilno napajanje v daljših obdobjih, litijeve polimerne baterije pa lahko ustrezajo tem specifičnim potrebam.
2. Visokozmogljivi prenosni napajalniki in sistemi za shranjevanje energije: Zaradi visoke energijske gostote, hitrega polnjenja in odvajanja ter stabilnosti imajo litijeve polimerne baterije pomembnejše prednosti pri visokozmogljivih prenosnim napajalnikom in obsežnimi sistemi za shranjevanje energije, kot so takšni kot stanovanjski in komercialni sistemi za shranjevanje sončne energije.
3. Uporaba v vesolju in vesolju: zaradi svoje lahke teže, visoke energijske gostote in stabilnosti pri visokih temperaturah imajo litij-polimerne baterije širše možnosti uporabe kot litij-ionske baterije v vesoljskih in vesoljskih aplikacijah, kot so zračna vozila brez posadke (UAV), lahka letala, sateliti in vesoljske sonde.

4. Uporaba v posebnih okoljih in pogojih: zaradi trdnega stanja polimernega elektrolita litijevih polimernih baterij, ki zagotavlja boljšo varnost in stabilnost kot tekoče elektrolit litij-ionske baterije Zahteve za temperaturo, visokotlačno ali visoko varnost.

Če povzamemo, imajo litijeve polimerne baterije edinstvene prednosti in vrednost uporabe v določenih posebnih poljih aplikacij, zlasti v aplikacijah, ki zahtevajo visoko energijsko gostoto, dolgo življenjsko dobo, hitro polnjenje in odvajanje ter visoko varnost.

Dobro znani izdelki, ki uporabljajo litijeve polimerne baterije

1. Pametni telefoni serije OnePlus Nord
2. Droni Skydio 2
   • Drone Skydio 2 uporablja litijeve polimerne baterije z visoko energijo gostote, ki mu nudijo več kot 20 minut časa letenja, hkrati pa ohranja lahek dizajn.
3. Oura Ring Health Tracker
   • Sledilnik zdravja Oura Ring je pametni prstan, ki uporablja litijeve polimerne baterije, ki zagotavljajo večdnevno življenjsko dobo baterije, hkrati pa zagotavljajo tanek in udoben dizajn naprave.
4. PowerVision PowerEgg X
   • PowerVision's Poweregg X je večnamenski dron, ki uporablja litijeve polimerne baterije, ki lahko dosežejo do 30 minut časa letenja, hkrati pa imajo tako kopenske kot vodne zmogljivosti.

Ti dobro znani izdelki v celoti prikazujejo široko uporabo in edinstvene prednosti litijevih polimernih baterij v prenosnih elektronskih izdelkih, dronih in naprav za sledenje zdravju.

Zaključek

V primerjavi med litijevim ionskim in litijevim polimernim baterijam litijeve polimerne baterije ponujajo vrhunsko gostoto energije, daljšo življenjsko dobo cikla in izboljšano varnost, zaradi česar so idealne za aplikacije, ki zahtevajo visoko zmogljivost in dolgo življenjsko dobo.Za posamezne potrošnike, ki dajejo prednost hitremu polnjenju, varnosti in pripravljeni sprejeti nekoliko višjih stroškov, so litijeve polimerne baterije najprimernejša izbira.Pri poslovnih naročilih za shranjevanje energije na domu se litijeve polimerne baterije pojavljajo kot obetavna možnost zaradi izboljšane življenjske dobe, varnosti in tehnične podpore.Na koncu je izbira med temi vrstami baterij odvisna od posebnih potreb, prednostnih nalog in predvidenih aplikacij.