Li-ion, az bakım gerektiren bir pildir; bu, diğer birçok kimyagerin iddia edemeyeceği bir avantajdır. Pilin hafızası yoktur ve iyi durumda kalması için egzersiz yapılmasına (kasıtlı olarak tamamen boşalması) gerek yoktur. Kendi kendine deşarj, nikel bazlı sistemlere göre yarıdan daha azdır ve bu, yakıt göstergesi uygulamalarına yardımcı olur. 3,60V'luk nominal hücre voltajı, cep telefonlarına, tabletlere ve dijital kameralara doğrudan güç sağlayabilir ve çok hücreli tasarımlara göre basitleştirmeler ve maliyet düşüşleri sunar. Dezavantajları ise suistimali önlemek için koruma devrelerine ihtiyaç duyulması ve yüksek fiyattır.
Lityum İyon Pil Çeşitleri
Şekil 1 süreci göstermektedir.
Li-ion, az bakım gerektiren bir pildir; bu, diğer birçok kimyagerin iddia edemeyeceği bir avantajdır. Pilin hafızası yoktur ve iyi durumda kalması için egzersiz yapılmasına (kasıtlı olarak tamamen boşalması) gerek yoktur. Kendi kendine deşarj, nikel bazlı sistemlere göre yarıdan daha azdır ve bu, yakıt göstergesi uygulamalarına yardımcı olur. 3,60V'luk nominal hücre voltajı, cep telefonlarına, tabletlere ve dijital kameralara doğrudan güç sağlayabilir ve çok hücreli tasarımlara göre basitleştirmeler ve maliyet düşüşleri sunar. Dezavantajları ise suistimali önlemek için koruma devrelerine ihtiyaç duyulması ve yüksek fiyattır.
Sony'nin orijinal lityum iyon pilinde anot (kömür ürünü) olarak kok kullanıldı. 1997'den bu yana, Sony dahil çoğu Li iyon üreticisi, daha düz bir deşarj eğrisi elde etmek için grafite geçti. Grafit, uzun vadeli döngü stabilitesine sahip olan ve kurşun kalemlerde kullanılan bir karbon şeklidir. En yaygın karbon malzemesidir, bunu sert ve yumuşak karbonlar takip eder. Nanotüp karbonları, dolaşma ve performansı etkileme eğiliminde oldukları için Li-iyonda henüz ticari kullanım alanı bulamadılar. Li-ion'un performansını artırmayı vaat eden gelecekteki bir malzeme grafendir.
Şekil 2, grafit anotlu modern bir Li-iyon ve eski kok versiyonunun voltaj deşarj eğrisini göstermektedir.
Grafit anodun performansını arttırmak için silikon bazlı alaşımlar da dahil olmak üzere çeşitli katkı maddeleri denenmiştir. Tek bir lityum iyonuna bağlanmak için altı karbon (grafit) atomu gerekir; tek bir silikon atomu dört lityum iyonuna bağlanabilir. Bu, silikon anodun teorik olarak grafitin enerjisinin 10 katından fazlasını depolayabileceği anlamına gelir, ancak anodun şarj sırasında genleşmesi bir sorundur. Saf silikon anotlar bu nedenle pratik değildir ve iyi bir çevrim ömrü elde etmek için silikon bazlı anotlara tipik olarak yalnızca yüzde 3-5 oranında silikon eklenir.
Anot katkı maddesi olarak nano yapılı lityum titanatın kullanılması umut verici çevrim ömrü, iyi yük kapasitesi, mükemmel düşük sıcaklık performansı ve üstün güvenlik gösterir, ancak özgül enerji düşük ve maliyet yüksektir.
Katot ve anot malzemesiyle denemeler yapmak, üreticilerin içsel nitelikleri güçlendirmesine olanak tanır, ancak bir geliştirme diğerini tehlikeye atabilir. "Enerji Hücresi" olarak adlandırılan birim, daha düşük özgül güçle uzun çalışma süreleri elde etmek için özgül enerjiyi (kapasiteyi) optimize eder; “Güç Hücresi” olağanüstü spesifik güç sunar ancak daha düşük kapasitededir. “Hibrit Hücre” bir uzlaşmadır ve her ikisinden de biraz sunar.
Üreticiler, daha pahalı olan kobalt yerine nikel ekleyerek nispeten kolay bir şekilde yüksek özgül enerjiye ve düşük maliyete ulaşabilirler, ancak bu, hücreyi daha az kararlı hale getirir. Yeni kurulan bir şirket, hızlı bir şekilde pazarda kabul görmek için yüksek özgül enerjiye ve düşük fiyata odaklanabilirken, güvenlik ve dayanıklılıktan ödün verilemez. Saygın üreticiler güvenliğe ve uzun ömürlülüğe yüksek düzeyde dürüstlük katarlar.
Çoğu Li-ion pil, alüminyum akım toplayıcı üzerine kaplanmış metal oksit pozitif elektrot (katot), bakır akım toplayıcı üzerine kaplanmış karbon/grafitten yapılmış negatif elektrot (anot), bir ayırıcı ve elektrolitten oluşan benzer bir tasarımı paylaşır. Organik bir çözücü içindeki lityum tuzundan yapılmıştır. Daha fazla bilgi için lütfen teda Battery.com adresini ziyaret edin.
Tablo 3 Li-ion'un avantajlarını ve sınırlamalarını özetlemektedir.
Gönderim zamanı: Haz-26-2022