Litium-ion batteri fördelar och nackdelar

Posted on
Författare: Lewis Jackson
Skapelsedatum: 8 Maj 2021
Uppdatera Datum: 15 Maj 2024
Anonim
Litium-ion batteri fördelar och nackdelar - Vetenskap
Litium-ion batteri fördelar och nackdelar - Vetenskap

Innehåll

Det har gått några decennier sedan den kommersiella debuten av laddningsbara litiumjonbatterier, och idag dominerar de marknaden som det bästa valet för bärbar kraft. G.N. Lewis var banbrytande på arbetet med dessa batterier redan 1912 som ett sätt att övervinna den inneboende instabiliteten hos mycket reaktiv litiummetall. Litiumjonbatteriet har flera fördelar - som hållbarhet och miljövänlighet - även om det har sin del av nackdelarna.

Lättviktig

Litiumjonbatteriets höga energitäthet är kanske den största kanten jämfört med andra laddningsbara batterier. I vikt och volym trumpar det tävlingen och lagrar så mycket som 150 wattimmar energi i ett enda kilogram. NiMH-batteripackar förvarar å andra sidan bara 60 till 70 wattimmar per kilo, och toppar på ett jämförelsevis lågt 100. Blysyrabatterier går ännu värre, förvarar 25 wattimmar per kilogram - en bara en sjättedel av litiumjonbatteriets kapacitet. När det gäller energitäthet är litiumjonbatteriet utan tvekan den pund-för-pund-mästaren.

Låg självutladdningsgrad

Medan ett NiMH- eller ett nickel-kadmiumbatteri (NiCd) förlorar så mycket som 20 procent av sin laddning på en månad, förlorar ett litiumjonbatteri cirka 5 procent, vilket gör det till det perfekta valet för resenärer som transporterar elektronisk utrustning. Förlängd lagring kräver emellertid att litiumjonbatteriet håller minst 40 procent laddning; lagring av ett helt utarmat batteri minskar dess totala livslängd avsevärt. Lagringstemperaturer så låga som -4 grader Fahrenheit fungerar bäst under längre perioder, men nyare litiumjonbatterier fungerar bra efter långvarig lagring vid rumstemperatur.

Bekostnad

Kostnaden för det genomsnittliga litiumjonbatteriet överstiger ofta kostnaden för NiMH- och NiCd-batterier med samma kapacitet. För säker drift utrustar tillverkarna litiumjonbatterier med en skyddskrets som begränsar cellens spänning under laddning och urladdning till ett specifikt säkert område. Komplexiteten involverad i tillverkningen av denna krets översätter till den extra kostnaden. Trots de högre initiala kostnaderna gör litiumjonbatteriets kraftuttag över tiden det i slutändan mer ekonomiskt än andra laddningsbara och engångsbatterier. Livslängden för ett typiskt litiumjonbatteri sträcker sig till cirka två till tre år.

Storleks- och laddarspecifik

Det finns för närvarande inget sådant som ett universellt litiumjonbatteri; tillverkare utformar dem så att de passar specifika enheter. Till skillnad från NiMH- och NiCd-batterier finns litiumjonbatterier inte i standardcellstorlekar som AA, C och D. Dessutom kommer deras laddare, som en fullständig urladdning eller en överladdning skadar eller förkortar livslängden för ett litiumjonbatteri. med sofistikerade kretsar och är därför dyrare.