Bateri Li-Ion

Reka bentuk bateri Li-Ion

Bateri Li-Ion terdiri daripada katod, anod, pemisah dan elektrolit. Katod boleh dibuat daripada oksida logam yang berbeza, contohnya litium kobalt(III) oksida (LiCoO ₂ ) atau litium mangan oksida (LiMn ₂ O ₄ ). Sebaliknya, anod paling biasa diperbuat daripada grafit . Peranan utama dimainkan di sini oleh litium, yang ionnya bergerak antara elektrod semasa nyahcas dan mengecas. Elektrolit biasanya cecair yang mengandungi garam litium yang dilarutkan dalam campuran pelarut organik atau pepejal. Elektrolit selalunya dihasilkan daripada vinilena karbonat . Bateri litium-ion terdiri daripada beberapa sel kecil yang digabungkan dalam pek. Ia boleh dikonfigurasikan sepenuhnya, dengan itu memberikan voltan yang dikehendaki.

Kebaikan dan keburukan teknologi litium-ion

Mari kita bincangkan dahulu kelebihan bateri Li-Ion.

• Ketumpatan tenaga tinggi: Teknologi Li-Ion menampilkan salah satu ketumpatan tenaga tertinggi, yang membolehkan sejumlah besar tenaga disimpan dalam bateri kecil.
• Nyahcas diri yang rendah: Berbanding dengan jenis bateri lain, ini mempunyai kadar nyahcas diri yang sangat rendah dan dengan itu boleh menyimpan tenaga untuk masa yang lama tanpa penurunan kapasiti yang ketara.
• Jangka hayat yang panjang: Bateri litium-ion mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang. Jangka hayat sel standard adalah antara 300 hingga 1000 kitaran cas, tetapi sesetengahnya mempunyai nilai yang lebih tinggi.
• Tiada kesan ingatan: Tidak seperti beberapa teknologi lain, bateri Li-Ion hampir tidak mempunyai kesan ingatan. Sehubungan itu, mereka tidak perlu dilepaskan sepenuhnya sebelum disambungkan semula untuk dicas.
• Kadar pengecasan: Berbanding dengan bateri popular lain, bateri litium-ion menampilkan kadar pengecasan yang lebih pantas, yang merupakan kelebihan utama terutamanya untuk peranti yang menggunakan banyak tenaga.
• Kesan alam sekitar yang rendah: Teknologi Li-Ion adalah kurang memudaratkan alam sekitar berbanding penyelesaian lain seperti bateri asid plumbum atau nikel-kadmium. Pertama sekali, ia tidak mengandungi logam berat, yang berbahaya kepada alam sekitar. Selain itu, lebih sedikit tenaga terbuang kerana kecekapan yang lebih tinggi dan tempoh proses pengecasan yang lebih singkat.

Dengan ciri-ciri yang disebutkan di atas, bateri Li-Ion mudah digunakan dan menjadi lebih biasa dalam beberapa peranti harian. Malangnya, teknologi litium-ion juga mempunyai kelemahan, yang entah bagaimana menyekat aplikasinya. Lihat di bawah untuk beberapa contoh.

• Harga tinggi: Kos pengeluaran bateri Li-Ion lebih tinggi daripada penyelesaian lain, yang menyumbang kepada harga jualan yang tinggi.
• Isu nyahcas dalam: Jika bateri litium-ion dinyahcas di bawah paras yang disyorkan, ia mungkin rosak tidak boleh diperbaiki.
• Penurunan kapasiti: Bateri Li-Ion kehilangan kapasitinya dari semasa ke semasa, walaupun tanpa penggunaan yang sengit. Ini mengurangkan masa operasi peranti yang menggunakan bateri sedemikian.
• Keselamatan penggunaan: Bateri litium-ion yang rosak mungkin meletup atau menyebabkan kebakaran. Suhu yang sangat tinggi atau pengecasan yang berlebihan juga boleh menyebabkan kejadian sedemikian.

Walaupun kelemahannya, bateri litium-ion mempunyai sejumlah besar aplikasi yang pelbagai.

Di manakah bateri Li-Ion digunakan?

Teknologi Li-Ion kini merupakan salah satu kaedah pengeluaran yang paling popular untuk bateri. Dengan kelebihan mereka yang ditunjukkan di atas dan kebolehubahsuaian mereka, ia mudah digunakan dalam pelbagai jenis peranti. Jadi di manakah anda akan menemui bateri jenis ini?

Elektronik pengguna

Bateri litium-ion digunakan terutamanya dalam elektronik pengguna. Anda akan menemuinya dalam telefon pintar, komputer, set TV, komputer riba, fon kepala tanpa wayar, jam tangan, kamera dan banyak peranti elektronik lain. Ia biasanya digunakan dalam peranti mudah alih kegunaan harian kerana, antara lain, ketumpatan tenaga yang tinggi, saiz kecil dan jangka hayat yang panjang.

Kenderaan elektrik

Kenderaan elektrik dan hibrid ialah kumpulan mesin yang popular menggunakan bateri lithium-ion. Bateri digunakan kerana ia lebih ringan daripada bateri asid plumbum konvensional sambil membenarkan perjalanan yang agak lama antara pengecasan. Penggunaan bateri dalam kenderaan tercanggih membantu mengurangkan pelepasan CO ₂ ekzos .

Penyimpanan tenaga

Kedua-dua sistem penyimpanan tenaga industri dan isi rumah semakin popular untuk penyimpanan tenaga daripada sumber boleh diperbaharui seperti tenaga angin atau suria . Sistem sedemikian menggunakan bateri Li-Ion.

Alat kuasa

Disebabkan prestasi tinggi dan keupayaan pengecasan pantas, bateri litium-ion mudah digunakan dalam kebanyakan alat kuasa wayarles. Anda boleh menemuinya dalam peralatan seperti: pengisar, gerudi, mesin menggergaji dan banyak lagi.

Peralatan perubatan

Saiz kecil bateri Li-Ion membenarkan penggunaannya dalam peranti perubatan pakar. Ia digunakan contohnya dalam perentak jantung, elektrokardiograf, pemantau tekanan, troli perubatan dan peralatan menyelamatkan nyawa yang lain. Itu hanyalah sebahagian daripada aplikasi utama bateri litium-ion. Anda juga akan menemuinya dalam sistem yang digunakan untuk bekalan tenaga kecemasan, serta dalam dron dan kenderaan kawalan jauh. Eksperimen dijalankan untuk kegunaannya dalam penerbangan.