Koje su vrste baterija trenutno na tržištu i koje su njihove karakteristike?
Šest litijumskih baterija posebno uključuju: litijum kobalt oksid (LiCoO2), litijum mangan oksid (LiMn2O4), litijum nikal kobalt mangan oksid (LiNiMnCoO2 ili NMC), litijum nikal kobalt aluminat (LiNiCoAlO2 ili NCA),litijum-gvožđe-fosfat (LiFePO4), Litijum titanat (Li4Ti5O12).
Litijum-kobaltov oksid (LiCoO2)
Njegova visoka specifična energija čini litijum-kobaltov oksid popularnim izborom za mobilne telefone, notebook računare i digitalne fotoaparate. Baterija se sastoji od katode od kobaltovog oksida i grafitne anode od ugljenika. Katoda ima slojevitu strukturu. Tokom pražnjenja, litijumovi se joni premještaju sa anode na katodu, dok je smjer protoka suprotan tijekom postupka punjenja. Katoda ima slojevitu strukturu. Tokom pražnjenja, litijumovi joni prelaze sa anode na katodu; prilikom punjenja protok teče od katode do anode.
Mane litijum-kobaltovog oksida su relativno kratak životni vijek, niska toplotna stabilnost i ograničena nosivost (specifična snaga). Litijum-kobaltov oksid je odličan u pogledu visoke specifične energije, ali može pružiti samo opće performanse u pogledu karakteristika snage, sigurnosti i vijeka trajanja.
Baterije koje se koriste u mobilnim telefonima, tabletima i prenosnim računarima su litijum-jonske baterije, poznate i kao 3C litijumske baterije. 3C litijumske baterije trebaju proći osnovna ispitivanja performansi, elektrokemijska ispitivanja, ispitivanja ekoloških svojstava i sigurnosna ispitivanja. U testu se visoko-strujni moduli mikro-igle od gelera mogu koristiti kao medij za povezivanje 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 šiljatog tipa za kontakt ženskog sjedala. Stopa prinosa je čak 99,8 %
Litijum mangan oksid (LiMn2O4)
Litijum-mangan-oksidne baterije mogu se isprazniti strujom od 20-30A i imaju umerenu akumulaciju toplote. Takođe 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). Litijum manganat se koristi u električnim alatima, medicinskoj opremi i hibridnim i čisto električnim vozilima. Katodna litijum manganata kristalizira da tvori trodimenzionalnu strukturu okvira nastalu nakon formiranja. Spinel pruža malu električnu otpornost, ali ima nižu specifičnu energiju od litijum-kobalt-oksida.
Kapacitet litijum-mangan-oksida otprilike je za trećinu manji od litijum-kobaltovog oksida. Fleksibilnost dizajna omogućava inženjerima da odluče da maksimiziraju vijek trajanja baterije ili povećaju maksimalnu struju opterećenja (specifična snaga) ili kapacitet (specifična energija).
Litijum nikl kobalt mangan oksid (LiNiMnCoO2 ili NMC)
Jedan od najuspješnijih litijum-jonskih sistema je katodna kombinacija nikal mangan kobalta (NMC). Slično litijum manganatu, ovaj sistem se može prilagoditi da se koristi kao energetska baterija ili baterija za napajanje. NMC je odabrana baterija za električne alate, električne bicikle i druge elektroenergetske sisteme. NMC ima dobre ukupne performanse i izvanredne performanse u pogledu specifične energije. Ova baterija je prvi izbor za električna vozila i ima najnižu stopu samozagrijavanja.
Litijum-željezni fosfat (LiFePO4)
Litijum-fosfat ima dobre elektrokemijske performanse i malu otpornost. To se postiže pomoću fosfatnih katodnih materijala nano-razmjera. Glavne prednosti su visoka nazivna struja i dug životni vijek; dobra toplotna stabilnost, povećana sigurnost i tolerancija na zlostavljanje. Ako se litijum-fosfat dugo drži na visokom naponu, otporniji je na sve uslove punjenja i ima manje stresa od ostalih litijum-jonskih sistema. Nedostatak je što niži nazivni napon baterije od 3,2 V čini specifičnu energiju nižom od litijum-jonske baterije dopirane kobaltom.
