Deras drift kräver dock att ström tillförs till exempel av Li-Ion-batterier, som blir allt populärare på grund av deras olika tillämpningar. Låt oss se vilka egenskaper hos sådana batterier som gör att tillverkare av olika typer av elektroniska enheter använder dem allt oftare.
Design av Li-Ion batterier
Li-Ion batterier består av en katod, anod, separator och elektrolyt. Katoden kan vara gjord av olika metalloxider, t.ex. litiumkobolt(III)oxid ( LiCoO2 ) eller litiummanganoxid ( LiMn2O4 ). Å andra sidan är anoden oftast gjord av grafit . Nyckelrollen spelas här av litium, vars joner rör sig mellan elektroderna under urladdning och laddning. Elektrolyten är vanligtvis en vätska som innehåller litiumsalter lösta i en blandning av organiska lösningsmedel eller ett fast ämne. Elektrolyten tillverkas ofta av vinylenkarbonat . Litiumjonbatterier består av flera små celler kombinerade i förpackningar. De är fullt konfigurerbara, vilket ger den önskade spänningen.
Fördelar och nackdelar med litiumjontekniken
Låt oss först diskutera fördelarna med Li-Ion-batterier.
- Hög energitäthet: Li-Ion-tekniken har en av de högsta energidensiteterna, vilket gör att stora mängder energi kan lagras i små batterier.
- Låg självurladdning: Jämfört med andra typer av batterier har dessa en mycket låg självurladdningshastighet och kan därför lagra energi under lång tid utan en betydande kapacitetsminskning.
- Lång livslängd: Litiumjonbatterier har lång livslängd. Livslängden för standardceller sträcker sig från 300 till 1000 laddningscykler, men vissa har högre värden.
- Ingen minneseffekt: Till skillnad från vissa andra tekniker har Li-Ion-batterier praktiskt taget ingen minneseffekt. Följaktligen behöver de inte laddas ur helt innan de ansluts igen för att laddas.
- Laddningshastighet: Jämfört med andra populära batterier har litiumjonbatterier en snabbare laddningshastighet, vilket är en stor fördel speciellt för enheter som använder mycket energi.
- Låg miljöpåverkan: Li-Ion-tekniken är mycket mindre skadlig för miljön än andra lösningar som bly-syra eller nickel-kadmium batterier. För det första innehåller de inga tungmetaller, som är farliga för miljön. Dessutom går mindre energi till spillo på grund av den högre effektiviteten och kortare varaktigheten av laddningsprocessen.
Med de ovan nämnda funktionerna är Li-Ion-batterier lättanvända och blir allt vanligare i ett antal vanliga enheter. Tråkigt att säga, litiumjontekniken har också nackdelar, som på något sätt begränsar deras tillämpningar. Se nedan för några exempel.
- Högt pris: Produktionskostnaden för Li-Ion-batterier är högre än för andra lösningar, vilket bidrar till ett högt försäljningspris.
- Problem med djupurladdning: Om litiumjonbatterier laddas ur under den rekommenderade nivån kan de skadas irreparabelt.
- Kapacitetsförsämring: Li-Ion-batterier förlorar sin kapacitet med tiden, även utan intensiv användning. Detta minskar drifttiden för enheter som använder sådana batterier.
- Säkerhet vid användning: Skadade litiumjonbatterier kan explodera eller orsaka brand. Extremt höga temperaturer eller överladdning kan också leda till sådana händelser.
Trots sina nackdelar har litiumjonbatterier ett stort antal olika användningsområden.
Var används Li-Ion-batterier?
Li-Ion-tekniken är nu en av de mest populära produktionsmetoderna för batterier. Med sina fördelar som visas ovan och deras anpassningsbarhet, är de lätta att använda i olika typer av enheter. Så var hittar du batterier av den här typen?
Hemelektronik
Litiumjonbatterier används främst inom hemelektronik. Du hittar dem i smartphones, datorer, TV-apparater, bärbara datorer, trådlösa hörlurar, klockor, kameror och många andra elektroniska enheter. De används ofta i mobila enheter för dagligt bruk på grund av bland annat den höga energitätheten, små storlekar och lång livslängd.
Elektriska fordon
El- och hybridfordon är en populär grupp av maskiner som använder litiumjonbatterier. Batterierna används för att de är lättare än konventionella blybatterier samtidigt som de tillåter ganska långa resor mellan laddningarna. Användningen av batterierna i toppmoderna fordon bidrar till att minska avgasutsläppen av CO 2 .
Energilagring
Både industriella och hushålls energilagringssystem blir alltmer populära för lagring av energi från förnybara källor som vind- eller solenergi . Sådana system använder Li-Ion-batterier.
Elverktyg
På grund av deras höga prestanda och snabba laddningskapacitet är litiumjonbatterier lätt att använda i de flesta trådlösa elverktyg. Du kan hitta dem i utrustning som: slipmaskiner, borrar, sågmaskiner och många fler.
Medicinska apparater
Liten storlek av Li-Ion-batterier gör det möjligt att använda dem i medicinsk specialutrustning. De används till exempel i pacemakers, elektrokardiografer, tryckmonitorer, medicinska vagnar och annan livräddningsutrustning. Det är bara några av de viktigaste tillämpningarna för litiumjonbatterier. Du hittar dem också i system som används för nödenergiförsörjning, samt i drönare och fjärrstyrda fordon. Experiment utförs för deras användning inom flyget.
