À l'heure actuelle, les batteries lithium-ion ont remplacé les batteries traditionnelles des téléphones portables, des ordinateurs portables, des caméras vidéo et des appareils photo. Les batteries lithium-ion de grande capacité ont été expérimentées dans les véhicules électriques et deviendront l'une des principales sources d'alimentation des véhicules électriques au 21e siècle. Ils ont été utilisés dans les satellites artificiels, l'aérospatiale et le stockage d'énergie.
Le principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion
Le principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion est que lorsque la batterie est chargée, le lithium contenu dans le matériau de l'électrode positive est libéré, traverse le diaphragme et pénètre dans le graphite de l'électrode négative ; lorsque la batterie est déchargée, les ions lithium sont libérés du graphite de l'électrode négative et retournent au matériau de l'électrode positive à travers le diaphragme. . Avec la progression de la charge et de la décharge, des ions lithium sont continuellement insérés et extraits de l'électrode positive et de l'électrode négative.
Caractéristiques de la batterie lithium-ion
haute tension
La tension des batteries lithium-ion est trois fois supérieure à celle des batteries nickel-cadmium et des batteries nickel-hydrogène, et près du double de celle des batteries plomb-acide. C'est également une raison importante pour laquelle les batteries lithium-ion ont une énergie plus élevée. Par conséquent, lors de la formation d'un bloc-batterie avec la même tension, le nombre de batteries lithium-ion utilisées en série sera bien inférieur à celui des batteries plomb-acide et des batteries nickel-hydrogène.
poids léger
L'énergie spécifique est aussi élevée que 150Wh/Kg, soit 2 fois celle des batteries Ni-MH et 4 fois celle des batteries plomb-acide, donc le poids est d'un tiers à un quart des batteries plomb-acide avec le même énergie. De ce point de vue, la consommation des batteries au lithium Les ressources sont moindres, et du fait que les réserves d'éléments utilisés dans les batteries au manganate de lithium sont relativement importantes, le prix des batteries plomb-acide et nickel-hydrure métallique peut être encore augmenté, et le coût des batteries au lithium sera encore réduit.
longue vie
Le nombre de cycles peut atteindre 1000 ~ 3000 fois. Sur la base de la rétention de capacité de 70%, le nombre de cycles de charge et de décharge à 100% de la batterie peut atteindre plus de 200 fois, la durée de vie peut atteindre 5 à 8 ans et la durée de vie est d'environ deux à trois fois celle de batteries au plomb. Avec l'innovation technologique et l'amélioration des équipements, la durée de vie de la batterie sera plus longue et les performances de coût seront de plus en plus élevées.
Faible taux d'autodécharge : moins de 5% par mois.
large éventail
Les performances à basse température sont bonnes. Les batteries Li-ion peuvent fonctionner entre -40°C et +55°C, tandis que les batteries aqueuses (telles que les batteries plomb-acide et les batteries nickel-hydrogène) à basse température réduiront considérablement les performances en raison de la détérioration de la fluidité de l'électrolyte.
pas de mémoire
Il n'est pas nécessaire de décharger comme les batteries nickel-cadmium et les batteries nickel-hydrure métallique avant chaque charge, et il peut être chargé à tout moment et n'importe où. La profondeur de charge et de décharge de la batterie a peu d'effet sur la durée de vie de la batterie. Il peut être complètement chargé et complètement déchargé. Notre test de cycle est complètement chargé et complètement déchargé.
est particulièrement adapté aux batteries de puissance
En plus de la haute tension des batteries lithium-ion, parce que le panneau de protection de la batterie lithium-ion peut surveiller chaque batterie avec une haute précision, une faible consommation d'énergie et une gestion intelligente, il a une surcharge parfaite, une décharge excessive, une température, une surintensité , La protection contre les courts-circuits, la fonction d'auto-récupération de verrouillage et la fonction de charge d'égalisation fiable prolongent considérablement la durée de vie de la batterie. Cependant, d'autres types de batteries (telles que les batteries au plomb) sont sujettes à des problèmes de surcharge et de décharge excessive de la batterie en raison de la consistance de la batterie et des problèmes de chargeur pendant l'utilisation (pour diverses raisons telles que le coût, la batterie au plomb ne peut pas être Chaque cellule est surveillée et protégée).
Pas de pollution
Il n'y a pas de substances toxiques dans les batteries lithium-ion, elles sont donc appelées"batteries vertes" et sont soutenus par l'État. Étant donné que les batteries au plomb et les batteries au cadmium-nickel contiennent des substances nocives telles que le plomb et le cadmium, l'État renforcera inévitablement la supervision et la gouvernance (élimination des dégrèvements de taxes à l'exportation pour les batteries au plomb, augmentation des taxes sur les ressources en plomb et restrictions sur les exportations de vélos électriques au plomb). Le coût augmentera également. Bien que les batteries au lithium ne soient pas polluantes, elles sont envisagées sous l'angle de la conservation des ressources. Le recyclage des batteries lithium-ion, la sécurité du recyclage et le coût du recyclage doivent également être pris en compte.
Risques de sécurité
En raison de la haute énergie et de la mauvaise stabilité des matériaux des batteries lithium-ion, les batteries au lithium sont sujettes à des problèmes de sécurité. En 2013, les fabricants de batteries de téléphones portables et d'ordinateurs portables bien connus dans le monde (le matériau de l'électrode positive est de l'oxyde de cobalt et de lithium et des matériaux ternaires), le Japon's Sanyo, Sony et d'autres sociétés Il est nécessaire que le taux d'éclatement de la batterie doit être contrôlée en dessous de 40 ppb (parties par milliard). Il est bon que les entreprises nationales atteignent le niveau ppm (parties par million) et la capacité de la batterie d'alimentation est supérieure à celle de la batterie du téléphone portable. Plus d'une centaine de fois, les exigences de sécurité pour les batteries au lithium sont donc extrêmement élevées. Bien que les batteries au lithium-oxyde de cobalt et les batteries à matériau ternaire présentent les avantages d'un poids plus léger et d'une taille plus petite, elles ne conviennent pas aux batteries de puissance utilisées dans les véhicules électriques. La batterie lithium-ion composée d'un mélange de cristaux de manganate de lithium et de phosphate de fer et de lithium est la batterie au lithium-ion la plus prometteuse.
prix élevé
Le prix d'une batterie lithium-ion avec la même tension et la même capacité est de 3 à 4 fois celui du plomb-acide. Avec l'expansion du marché des batteries lithium-ion, la réduction des coûts, l'amélioration des performances et l'augmentation du prix des batteries au plomb, la rentabilité des batteries lithium-ion est susceptible de dépasser celle de batteries au plomb.