6 Arten von Lithium-Ionen-Batterien

1. Lithiumkobaltoxid

Lithiumkobaltoxidbatterien, auch als Lithiumkobaltoxid- oder Lithiumionenkobaltbatterien bekannt, bestehen aus Lithiumcarbonat und Kobalt. Aufgrund ihrer sehr hohen spezifischen Energie werden diese Batterien in Mobiltelefonen, Notebooks und elektronischen Kameras verwendet. Sie haben eine Kobaltoxidkathode und verwenden Graphitkohlenstoff als Anodenmaterial; Während des Entladevorgangs bewegen sich Lithiumionen von einer Anode zur anderen Kathode, und wenn die Batterie geladen wird, kehrt sich der Strom um.

Diese Batterie hat einige Nachteile, einschließlich einer relativ kurzen Batterielebensdauer und einer begrenzten spezifischen Leistung. Außerdem sind diese Batterien nicht so sicher wie andere Batterietypen. Aufgrund ihrer Eigenschaften ist es jedoch eine beliebte Wahl für Mobiltelefone und andere tragbare elektronische Geräte.

2. Lithiummanganoxid

Lithiumbatterien und Manganlithiumbatterien werden manchmal als Manganlithiumbatterien oder Manganoxide bezeichnet. Die Technologie dieser Batterie wurde in den 1980er Jahren entdeckt und erstmals 1983 im&"Material Research Bulletin GG" veröffentlicht. 1996 stellte Moli Energy die ersten kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien unter Verwendung von Lithium-Manganoxid als Kathodenmaterial her.

Lithium-Manganoxid-Batterien sind für ihre hohe Temperaturstabilität bekannt und sicherer als andere Lithium-Ionen-Batterietypen. Daher werden sie üblicherweise in medizinischen Geräten und Vorrichtungen verwendet, können aber auch in Elektrowerkzeugen, Elektrofahrrädern usw. verwendet werden. Lithium-Manganoxid-Batterien können auch zum Antreiben von Laptops und Elektrofahrzeugen verwendet werden.

3. Lithiumeisenphosphat

Lithiumeisenphosphatbatterien, auch als Lithiumphosphatbatterien bekannt, verwenden Phosphat als Kathode. Sie profitieren von geringen Widerstandseigenschaften, die ihre Sicherheit und thermische Stabilität verbessern.

Weitere Vorteile sind Haltbarkeit und lange Lebensdauer - ein vollständig geladener Akku kann gespeichert werden, während die Gesamtladelebensdauer des Akkus&# 39 nahezu unverändert bleibt. Wenn die Lebensdauer der Lithiumbatterie am längsten ist, ist die Lithiumbatterie auch die effektivste Wahl. Eine Niederspannungs-Lithiumphosphatbatterie bedeutet jedoch, dass sie weniger Energie hat als andere Arten von Lithiumbatterien.

Daher werden diese Batterien üblicherweise in Elektromotorrädern und anderen Anwendungen verwendet, die eine längere Lebensdauer und erhebliche Sicherheit erfordern. Auch Elektrofahrzeuge verwenden häufig diese Batterien.

4. Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid

Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid-Batterien, auch als Lithium-Mangan-Kobaltoxid- oder NMC-Batterien bekannt, bestehen aus mehreren gängigen Lithium-Ionen-Batteriematerialien. Dazu gehören Kathoden aus Nickel, Mangan und Kobalt.

Wie andere Lithium-Ionen-Batterien können NMC-Batterien eine hohe spezifische Energiedichte oder eine hohe spezifische Leistung aufweisen. Sie können jedoch nicht beide Attribute haben. Dieser Batterietyp wird am häufigsten in Elektrowerkzeugen und Fahrzeugantrieben verwendet.

Das Kathodenkombinationsverhältnis beträgt üblicherweise 60% Nickel, 20% Mangan und 20% Kobalt. Dies bedeutet, dass die Rohstoffkosten niedriger sind als bei anderen Lithium-Ionen-Batterieoptionen, da Kobalt recht teuer sein kann. Der Preis dieser Batterien könnte in Zukunft weiter sinken, da einige Batteriehersteller planen, die Batteriechemie auf ein höheres Nickelverhältnis umzustellen, damit sie weniger Kobalt verbrauchen können. Dieser Batterietyp ist normalerweise die erste Wahl für Elektrofahrzeuge, da seine Selbstheizrate sehr niedrig ist.

5. Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid

Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid-Batterien, auch als NCA-Batterien bekannt, gewinnen im Stromnetz und in der Netzspeicherung zunehmend an Bedeutung.

NCA-Batterien sind in der Verbraucherindustrie nicht üblich, in der Automobilindustrie jedoch vielversprechend. NCA-Batterien bieten eine energiereiche Option und haben eine gute Lebensdauer, sind jedoch nicht so sicher wie andere Lithium-Ionen-Batterien und recht teuer. Die Boston Consulting Group (Boston Consulting Group) wies darauf hin, dass NCA-Batterien mit Sicherheitsmaßnahmen im Auto ausgestattet sein müssen, um die Leistung und das Verhalten der Batterie zu überwachen und die Sicherheit des Fahrers zu gewährleisten.

Das Argonne National Laboratory hat das Potenzial von NCA-Batterien und damit verbundene Probleme untersucht. Angesichts der fortgesetzten Verwendung von NCA-Batterien in Elektrofahrzeugen kann die Nachfrage nach diesen Batterien mit zunehmender Verbreitung von Elektrofahrzeugen steigen.

6. Lithiumtitanat

Schließlich ist Lithiumtitanat, auch als Lithiumtitanat bekannt, eine Batterie, die wachsende Anwendungen erfüllen kann. Der Hauptvorteil der Lithiumtitanat-Batterie besteht darin, dass die Ladezeit dank ihrer fortschrittlichen Nanotechnologie sehr schnell ist und der Batterieraum so groß ist.

Derzeit verwenden Hersteller von Elektrofahrzeugen und Fahrrädern Lithiumtitanatbatterien, die wahrscheinlich in Elektrobussen für den öffentlichen Verkehr verwendet werden. Im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Batterievarianten weisen diese Batterien jedoch eine niedrigere Eigenspannung oder eine geringere Energiedichte auf, was dem Fahrzeug eine effiziente Leistung verleihen kann. Trotzdem ist die Dichte von Lithiumtitanat-Batterien immer noch höher als bei anderen Nicht-Lithium-Ionen-Batterien, was von Vorteil ist.

Anwendungen für diese Batterien können Militär- und Luftfahrtanwendungen umfassen und können auch zum Speichern von Wind- und Sonnenenergie und zum Erstellen intelligenter Netze verwendet werden. Darüber hinaus zeigt der Batterieraum, dass diese Batterien auch zur kritischen Sicherung des Stromversorgungssystems verwendet werden können.