Hiện nay, pin lithium-ion đã thay pin truyền thống trong điện thoại di động, máy tính xách tay, máy quay video và máy ảnh. Pin lithium-ion công suất lớn đã được thử nghiệm trong xe điện và sẽ trở thành một trong những nguồn năng lượng chính cho xe điện trong thế kỷ 21. Chúng đã được sử dụng trong các vệ tinh nhân tạo, hàng không vũ trụ và lưu trữ năng lượng.
Nguyên lý làm việc của pin lithium ion
Nguyên tắc làm việc của pin lithium ion là khi pin được sạc, lithium trong vật liệu điện cực dương được giải phóng, đi qua màng ngăn và đi vào than chì điện cực âm; khi pin được xả ra, các ion lithium được giải phóng từ than chì điện cực âm và trở về vật liệu điện cực dương thông qua màng ngăn. . Với tiến trình sạc và xả, các ion lithium liên tục được đưa vào và chiết xuất từ điện cực dương và điện cực âm.
Các tính năng của Pin điện Lithium Ion
điện áp cao
Điện áp của pin lithium-ion gấp ba lần pin niken-cadmium và pin niken-hydro, và gần gấp đôi pin chì-axit. Đây cũng là một lý do quan trọng tại sao pin lithium-ion có năng lượng cao hơn. Do đó, khi hình thành một bộ pin nguồn có cùng điện áp, số lượng pin lithium-ion được sử dụng hàng loạt sẽ ít hơn nhiều so với pin chì-axit và pin niken-hydro.
trọng lượng nhẹ
Năng lượng cụ thể cao tới 150Wh / Kg, gấp 2 lần pin Ni-MH và gấp 4 lần pin axit chì, vì vậy trọng lượng là một phần ba đến một phần tư pin axit chì có cùng năng lượng. Từ quan điểm này, tiêu thụ pin lithium Có ít tài nguyên hơn, và bởi vì dự trữ các yếu tố được sử dụng trong pin lithium manganate tương đối lớn, giá pin chì-acid và niken-kim loại hydride có thể được tăng thêm, và chi phí pin lithium sẽ được giảm thêm.
cuộc sống lâu dài
Số chu kỳ có thể đạt tới 1000 ~ 3000 lần. Dựa trên việc duy trì công suất 70%, số chu kỳ sạc và xả 100% của bộ pin có thể đạt hơn 200 lần, tuổi thọ có thể đạt tới 5-8 năm và tuổi thọ gấp khoảng hai đến ba lần so với pin axit chì. Với sự đổi mới công nghệ và cải tiến thiết bị, tuổi thọ pin sẽ dài hơn và hiệu suất chi phí sẽ ngày càng cao hơn.
Tỷ lệ tự xả thấp: dưới 5% mỗi tháng.
Loạt
Hiệu suất nhiệt độ thấp là tốt. Pin điện Li-ion có thể hoạt động từ -40 ° C đến + 55 ° C, trong khi pin nước (chẳng hạn như pin axit chì và pin niken-hydro) ở nhiệt độ thấp sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất do sự suy giảm tính lưu loát điện giải .
không có bộ nhớ
Không cần phải xả như pin niken-cadmium và pin hydride niken-kim loại trước mỗi lần sạc, và nó có thể được sạc mọi lúc mọi nơi. Độ sâu của pin sạc và xả ít ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin. Nó có thể được sạc đầy và xả hoàn toàn. Thử nghiệm chu kỳ của chúng tôi được sạc đầy và xả hoàn toàn.
đặc biệt thích hợp cho pin điện
Ngoài điện áp cao của pin lithium-ion, bởi vì bảng bảo vệ của bộ pin lithium-ion có thể giám sát từng pin duy nhất với độ chính xác cao, tiêu thụ điện năng thấp và quản lý thông minh, nó có quá tải hoàn hảo, quá tải, nhiệt độ, quá dòng, bảo vệ ngắn mạch, chức năng tự phục hồi khóa và chức năng sạc cân bằng đáng tin cậy kéo dài đáng kể tuổi thọ của pin. Tuy nhiên, các loại pin khác (chẳng hạn như pin chì-axit) dễ bị pin quá tải và các vấn đề xả quá mức do tính nhất quán của pin và các vấn đề về bộ sạc trong quá trình sử dụng (do nhiều lý do như chi phí, bộ pin axit chì không thể được Theo dõi và bảo vệ từng tế bào).
không ô nhiễm
Không có chất độc hại trong pin lithium-ion, vì vậy chúng được gọi là "pin xanh" và được nhà nước hỗ trợ. Vì pin chì-axit và pin cadmium-niken có chứa các chất có hại như chì và cadmium, nhà nước chắc chắn sẽ tăng cường giám sát và quản trị (loại bỏ giảm thuế xuất khẩu đối với pin axit chì, tăng thuế tài nguyên chì và hạn chế xuất khẩu xe đạp điện axit chì). Chi phí cũng sẽ tăng lên. Mặc dù pin lithium không gây ô nhiễm, chúng được xem xét từ quan điểm bảo tồn tài nguyên. Việc tái chế pin lithium-ion, an toàn trong tái chế và chi phí tái chế cũng cần được xem xét.
Rủi ro bảo mật
Do năng lượng cao và độ ổn định vật liệu kém của pin lithium-ion, pin lithium dễ gặp vấn đề về an toàn. Vào năm 2013, các nhà sản xuất pin điện thoại di động và máy tính xách tay nổi tiếng thế giới (vật liệu điện cực dương là lithium coban oxit và vật liệu tam sinh), Sanyo, Sony của Nhật Bản và các công ty khác Yêu cầu tốc độ nổ của pin phải được kiểm soát dưới 40 ppb (bộ phận trên một tỷ). Nó là tốt cho các công ty trong nước để đạt đến mức ppm (bộ phận trên một triệu) và dung lượng của pin điện cao hơn so với pin điện thoại di động. Hơn một trăm lần, vì vậy các yêu cầu an toàn cho pin lithium là cực kỳ cao. Mặc dù pin lithium coban oxit và pin vật liệu thứ ba có ưu điểm là trọng lượng nhẹ hơn và kích thước nhỏ hơn, chúng không phù hợp để sử dụng pin điện trong xe điện. Pin lithium ion của lithium manganate pha lê hỗn hợp và lithium iron phosphate là pin năng lượng lithium ion hứa hẹn nhất.
giá cao
Giá của pin lithium-ion có cùng điện áp và cùng công suất gấp 3-4 lần axit chì. Với sự mở rộng của thị trường pin lithium-ion, giảm chi phí, cải thiện hiệu suất và tăng giá pin chì-axit, hiệu quả chi phí của pin lithium-ion có khả năng vượt quá pin chì-axit.