6 סוגים של סוללות ליתיום יון
Aug 11, 2020
1. תחמוצת קובלט ליתיום
סוללות תחמוצת קובלט ליתיום, הידועות גם בשם סוללות ליתיום קובלט או סוללות ליתיום יון קובלט, עשויות ליתיום קרבונט וקובלט. בשל האנרגיה הספציפית הגבוהה שלהם, משתמשים בסוללות אלה בטלפונים ניידים, מחשבים ניידים ומצלמות אלקטרוניות. יש להם קטודת תחמוצת קובלט ומשתמשים בפחמן גרפיט כחומר האנודה; במהלך תהליך הפריקה, יני ליתיום עוברים מאנודה לקתודה אחרת, וכשהסוללה נטענת, הזרם מתהפך.
לסוללה זו כמה חסרונות, כולל חיי סוללה קצרים יחסית והספק ספציפי מוגבל. בנוסף, סוללות אלה אינן בטיחותיות כמו סוגים אחרים של סוללות. עם זאת, המאפיינים שלהם הופכים אותה לבחירה פופולרית עבור טלפונים ניידים ומכשירים אלקטרוניים ניידים אחרים.
2. תחמוצת מנגן ליתיום
סוללות ליתיום וסוללות ליתיום מנגן מכונות לעתים סוללות ליתיום מנגן או תחמוצות מנגן. הטכנולוגיה של סוללה זו התגלתה בשנות השמונים ופורסמה לראשונה בשנת 1983 ב-" Bulletin Research Material" ;. בשנת 1996 ייצרה מולי אנרגיה סוללות ליתיום-יון מסחריות ראשונות באמצעות תחמוצת מנגן ליתיום כחומר הקתודה.
סוללות ליתיום תחמוצת מנגן ידועות ביציבות הטמפרטורה הגבוהה שלהן והן בטוחות יותר מסוגי סוללות ליתיום-יון אחרים. לכן, הם משמשים בדרך כלל בציוד ומכשירים רפואיים, אך ניתן להשתמש בהם גם בכלי חשמל, אופניים חשמליים וכו '. ניתן להשתמש גם בסוללות תחמוצת מנגן ליתיום להפעלת מחשבים ניידים ורכבים חשמליים.
3. פוספט ברזל ליתיום
סוללות פוספט מברזל ליתיום, הידועות גם בשם סוללות ליתיום פוספט, משתמשות בפוספט כקטודה. הם נהנים ממאפייני עמידות נמוכים, המשפרים את בטיחותם ויציבותם התרמית.
יתרונות אחרים כוללים עמידות ומחזור חיים ארוך - ניתן לאחסן סוללה טעונה במלואה, ואילו חיי הטעינה הכוללים של הסוללה&# 39 כמעט ללא שינוי. כאשר חיי השירות של סוללת הליתיום הם הארוכים ביותר, סוללת הליתיום היא גם הבחירה היעילה ביותר. עם זאת, סוללת ליתיום פוספט במתח נמוך פירושה שיש לה פחות אנרגיה מאשר סוגים אחרים של סוללות ליתיום.
לכן, משתמשים בדרך כלל בסוללות אלה באופנועים חשמליים ויישומים אחרים הדורשים אורך חיים ארוך יותר ובטיחות משמעותית. כלי רכב חשמליים משתמשים לעיתים קרובות גם בסוללות אלה.
4. תחמוצת קובלט מנגן ניקל ליתיום
סוללות ליתיום-ניקל-מנגן-קובלט, הידועות גם בשם סוללות ליתיום-מנגן-קובלט או סוללות NMC, עשויות מכמה חומרי סוללת ליתיום-יון נפוצים. הם כוללים קתודות המורכבות מניקל, מנגן וקובלט.
כמו סוללות ליתיום יון אחרות, גם לסוללות NMC יכולות להיות צפיפות אנרגיה ספציפית גבוהה או הספק ספציפי גבוה. עם זאת, לא יכולה להיות להם שתי התכונות. סוג זה של מצבר נמצא לרוב בכלים חשמליים ובמנוע רכב.
יחס שילוב הקתודה הוא בדרך כלל 60% ניקל, 20% מנגן ו -20% קובלט. המשמעות היא שעלויות חומרי הגלם נמוכות יותר מאופציות אחרות של סוללות ליתיום-יון מכיוון שקובלט יכול להיות יקר למדי. מחיר הסוללות הללו עשוי לרדת עוד יותר בעתיד, מכיוון שחלק מיצרני הסוללות מתכננים לשנות את כימיה של הסוללות ליחס גבוה יותר של ניקל כדי שיוכלו להשתמש בפחות קובלט. סוג מצבר זה הוא בדרך כלל הבחירה הראשונה לרכבים חשמליים מכיוון שקצב החימום העצמי שלו נמוך מאוד.
5. תחמוצת אלומיניום קובלט ליתיום ניקל
סוללות ליתיום-ניקל-קובלט-אלומיניום, המכונות גם סוללות NCA, הופכות לחשובות יותר ויותר במערכת החשמל ובאחסון הרשת.
סוללות NCA אינן נפוצות בתעשיית הצרכנות, אך מבטיחות בתעשיית הרכב. סוללות NCA מספקות אפשרות אנרגיה גבוהה ובעלות אורך חיים טוב, אך הן אינן בטוחות כמו סוללות ליתיום-יון אחרות, והן יקרות למדי. קבוצת הייעוץ של בוסטון (קבוצת הייעוץ של בוסטון) ציינה כי על מצברי NCA להיות מצוידים באמצעי בטיחות ברכב כדי לפקח על ביצועי הסוללה והתנהגותה כדי להבטיח את בטיחות הנהג.
המעבדה הלאומית של ארגון בחנה את הפוטנציאל של סוללות NCA ונושאים קשורים. לנוכח המשך השימוש בסוללות NCA ברכבים חשמליים, ככל שכלי רכב חשמליים נפוצים יותר, הביקוש לסוללות אלה עשוי לעלות.
6. ליתיום טיטנאט
לבסוף, ליתיום טיטנאט, הידוע גם בשם ליתיום טיטנאט, הוא סוללה שיכולה לענות על יישומים הולכים וגדלים. היתרון העיקרי של סוללת ליתיום טיטנאט הוא שזמן הטעינה מהיר מאוד, הודות לננוטכנולוגיה המתקדמת שלה, שטח הסוללה כל כך גדול.
נכון לעכשיו, יצרני רכבים חשמליים ואופניים משתמשים בסוללות ליתיום טיטנאט, אשר ככל הנראה ישמשו באוטובוסים חשמליים לתחבורה ציבורית. עם זאת, בהשוואה לסוגים אחרים של סוללות ליתיום-יון, לסוללות אלה יש מתח מובנה נמוך יותר או צפיפות אנרגיה נמוכה יותר, אשר עשויים לספק כוח יעיל לרכב. למרות זאת, צפיפות סוללות ליתיום טיטנאט עדיין גבוהה יותר מסוללות יון שאינן ליתיום, וזה יתרון.
יישומים לסוללות אלה יכולים לכלול יישומים צבאיים וחלליים, וניתן להשתמש בהם גם לאחסון אנרגיית רוח ושמש וליצירת רשתות חכמות. בנוסף, שטח הסוללה מראה כי ניתן להשתמש בסוללות אלו גם לגיבוי קריטי של מערכת החשמל.