Mis tüüpi patareid on praegu turul ja millised on nende omadused?
Kuue liitiumpatarei hulka kuuluvad: liitiumkoobaltoksiid (LiCoO2), liitiummangaanoksiid (LiMn2O4), liitiumnikkelkoobaltmangaanoksiid (LiNiMnCoO2 või NMC), liitiumnikkelkoobaltaluminaat (LiNiCoAlO2, NCA)liitiumraudfosfaat (LiFePO4), Liitiumtitanaat (Li4Ti5O12).
Liitiumkoobaltoksiid (LiCoO2)
Selle kõrge spetsiifilise energia tõttu on liitium-koobaltoksiid populaarne valik mobiiltelefonide, sülearvutite ja digikaamerate jaoks. Aku koosneb koobaltoksiidkatoodist ja grafiit süsinikanoodist. Katoodil on kihiline struktuur. Väljalaske ajal liiguvad liitiumioonid anoodilt katoodile, samas kui voolu suund on laadimisprotsessi ajal vastupidine. Katoodil on kihiline struktuur. Väljalaske ajal liiguvad liitiumioonid anoodilt katoodile; laadimisel voolab vool katoodist anoodi.
Liitiumkoobaltoksiidi puudused on suhteliselt lühike eluiga, madal termiline stabiilsus ja piiratud kandevõime (erivõimsus). Liitiumkoobaltoksiid on kõrge kõrge energiaenergia poolest suurepärane, kuid see võib pakkuda üldist jõudlust ainult võimsuse omaduste, ohutuse ja tsükli eluea osas.
Mobiiltelefonides, tahvelarvutites ja sülearvutites kasutatavad patareid on liitiumioonakud, tuntud ka kui 3C liitiumpatareid. 3C liitiumpatareid peavad läbima põhitõhususe testimise, elektrokeemilise toimivuse testimise, keskkonnategevuse testimise ja ohutuse toimivuse testimise. Testis saab voolu edastamiseks ja signaalide ühendamiseks ühendusvahendina kasutada suure vooluga šrapnelli mikronõelamooduleid. Vooluülekandes suudab suure vooluga šrapneli mikrotõelmoodul läbida 1-50A voolu ja ühendus on stabiilne ilma summutamiseta ja ülevoolu võime on tugev; häid lahendusi on ka väikestes sammudes vahemikus 0,15 mm kuni 0,4 mm. See moodul suudab säilitada stabiilset ühendust, ükski tihvt pole kinni pidev nõel; suure voolutugevusega šrapnelli mikronõelamooduli keskmine kasutusiga on 20w ja seda saab kasutada isase FPC-pistiku kontakteerimiseks sakilise ja terava otsaga, et naissoost istmega ühendust võtta. %.
Liitium-mangaanoksiid (LiMn2O4)
Liitium-mangaanoksiidi patareisid saab tühjendada 20-30A voolu juures ja neil on mõõdukas kuumus. Samuti on võimalik rakendada kuni 50A1 sekundilist koormusimpulsi. Selle voolu pidev suur koormus põhjustab soojuse kogunemist ja aku temperatuur ei tohi ületada 80 ° C (176 ° F). Liitiummanganaati kasutatakse elektritööriistades, meditsiiniseadmetes ning hübriid- ja puhastel elektrisõidukitel. Liitiummanganaadi katood kristalliseerub, moodustades pärast moodustamist moodustatud kolmemõõtmelise raamistiku struktuuri. Spinel pakub madalat elektritakistust, kuid sellel on madalam spetsiifiline energia kui liitiumkoobaltoksiidil.
Liitium-mangaanoksiidi maht on umbes kolmandiku võrra madalam kui liitium-koobaltoksiidil. Disaini paindlikkus võimaldab inseneridel valida, kas maksimeerida aku kasutusaega või suurendada maksimaalset koormusvoolu (erivõimsus) või mahtuvust (erenergia).
Liitium-nikkel-koobalt-mangaanoksiid (LiNiMnCoO2 või NMC)
Üks edukamaid liitiumioonisüsteeme on nikkel-mangaankoobalti (NMC) katoodkombinatsioon. Sarnaselt liitiummanganaadile saab seda süsteemi kohandada kasutamiseks energia- või toitepatareina. NMC on elektritööriistade, elektriliste jalgrataste ja muude elektrisüsteemide jaoks valitud aku. NMC on hea üldise jõudlusega ja silmapaistva jõudlusega spetsiifilise energia osas. See aku on elektrisõidukite jaoks esimene valik ja sellel on madalaim isekuumenemise määr.
Liitiumraudfosfaat (LiFePO4)
Liitiumfosfaadil on hea elektrokeemiline jõudlus ja madal vastupidavus. See saavutatakse nanoskaala fosfaatkatoodmaterjalide abil. Peamised eelised on kõrge nimivool ja pikk tsükliiga; hea termiline stabiilsus, suurem ohutus ja tolerantsus kuritarvitamise suhtes. Pikaajalisel kõrgepingel hoidmisel on liitiumfosfaat vastupidavam kõikidele laadimistingimustele ja sellel on vähem pingeid kui teistel liitiumioonioonidel. Puuduseks on see, et 3,2 V aku madalam nimipinge muudab spetsiifilise energia väiksemaks kui koobaltiga legeeritud liitiumioonaku.
