Li-ion là loại pin bảo trì thấp, một ưu điểm mà hầu hết các nhà hóa học khác không thể khẳng định.Pin không có bộ nhớ và không cần tập thể dục (cố ý xả hết) để giữ cho nó ở trạng thái tốt.Tự xả ít hơn một nửa so với các hệ thống dựa trên niken và điều này giúp ích cho các ứng dụng đo nhiên liệu.Điện áp danh định của cell là 3,60V có thể cấp nguồn trực tiếp cho điện thoại di động, máy tính bảng và máy ảnh kỹ thuật số, mang lại sự đơn giản hóa và giảm chi phí so với các thiết kế nhiều cell.Hạn chế là cần phải có mạch bảo vệ để tránh bị lạm dụng, cũng như giá thành cao.
Các loại pin Lithium-ion
Hình 1 minh họa quy trình.
Li-ion là loại pin bảo trì thấp, một ưu điểm mà hầu hết các nhà hóa học khác không thể khẳng định.Pin không có bộ nhớ và không cần tập thể dục (cố ý xả hết) để giữ cho nó ở trạng thái tốt.Tự xả ít hơn một nửa so với các hệ thống dựa trên niken và điều này giúp ích cho các ứng dụng đo nhiên liệu.Điện áp danh định của cell là 3,60V có thể cấp nguồn trực tiếp cho điện thoại di động, máy tính bảng và máy ảnh kỹ thuật số, mang lại sự đơn giản hóa và giảm chi phí so với các thiết kế nhiều cell.Hạn chế là cần phải có mạch bảo vệ để tránh bị lạm dụng, cũng như giá thành cao.
Pin lithium-ion ban đầu của Sony sử dụng than cốc làm cực dương (sản phẩm than đá).Kể từ năm 1997, hầu hết các nhà sản xuất ion Li, bao gồm cả Sony, đã chuyển sang sử dụng than chì để đạt được đường cong phóng điện phẳng hơn.Graphit là một dạng cacbon có tính ổn định chu kỳ dài hạn và được sử dụng trong bút chì.Nó là vật liệu carbon phổ biến nhất, tiếp theo là carbon cứng và mềm.Cacbon ống nano vẫn chưa được sử dụng thương mại trong Li-ion vì chúng có xu hướng vướng víu và ảnh hưởng đến hiệu suất.Một vật liệu trong tương lai hứa hẹn sẽ nâng cao hiệu suất của Li-ion là graphene.
Hình 2 minh họa đường cong phóng điện áp của một ion Li-on hiện đại với cực dương bằng than chì và phiên bản than cốc sơ khai.
Một số chất phụ gia đã được thử, bao gồm cả hợp kim dựa trên silicon, để nâng cao hiệu suất của cực dương graphit.Cần sáu nguyên tử cacbon (than chì) để liên kết với một ion liti duy nhất;một nguyên tử silicon có thể liên kết với bốn ion liti.Điều này có nghĩa là về mặt lý thuyết, cực dương silic có thể tích trữ năng lượng gấp 10 lần năng lượng của than chì, nhưng sự giãn nở của cực dương trong quá trình tích điện là một vấn đề.Do đó, cực dương silicon nguyên chất không thực tế và chỉ 3-5% silicon thường được thêm vào cực dương làm từ silicon để đạt được vòng đời tốt.
Sử dụng liti-titanate có cấu trúc nano làm phụ gia cực dương cho thấy vòng đời đầy hứa hẹn, khả năng chịu tải tốt, hiệu suất nhiệt độ thấp tuyệt vời và an toàn vượt trội, nhưng năng lượng cụ thể thấp và chi phí cao.
Thử nghiệm với vật liệu cực âm và cực dương cho phép các nhà sản xuất tăng cường chất lượng nội tại, nhưng một cải tiến có thể làm tổn hại đến một cải tiến khác.Cái gọi là "Tế bào năng lượng" tối ưu hóa năng lượng cụ thể (công suất) để đạt được thời gian chạy lâu nhưng ở công suất cụ thể thấp hơn;"Power Cell" cung cấp công suất cụ thể đặc biệt nhưng ở công suất thấp hơn."Hybrid Cell" là một sự thỏa hiệp và cung cấp một chút của cả hai.
Các nhà sản xuất có thể đạt được năng lượng riêng cao và chi phí thấp một cách tương đối dễ dàng bằng cách thêm niken thay cho coban đắt tiền hơn, nhưng điều này làm cho tế bào kém ổn định hơn.Mặc dù một công ty mới thành lập có thể tập trung vào năng lượng cụ thể cao và giá thấp để nhanh chóng được thị trường chấp nhận, nhưng tính an toàn và độ bền không thể bị ảnh hưởng.Các nhà sản xuất danh tiếng đặt tính toàn vẹn cao về tính an toàn và tuổi thọ.
Hầu hết các loại pin Li-ion đều có chung một thiết kế bao gồm điện cực dương oxit kim loại (cực âm) được phủ lên bộ thu dòng bằng nhôm, điện cực âm (cực dương) được làm từ cacbon / than chì được phủ trên bộ thu dòng bằng đồng, bộ phân tách và chất điện phân. làm bằng muối liti trong dung môi hữu cơ.Thêm thông tin, xin hãy đến với teda pin.com.
Bảng 3 tóm tắt những ưu điểm và hạn chế của Li-ion.
Thời gian đăng bài: Jun-26-2022