Hochleistungs-Lithium-Ionen-Akku

Eine Lithium-Ionen-Batterie oder besser bekannt als Li-On-Batterie ist eine Art wiederaufladbarer Batterie, die häufiger in tragbaren Elektronikgeräten und elektronischen Fahrzeugen verwendet wird.

Bei diesem Batterietyp bewegen sich Lithiumionen während der Entladung von der negativen Elektrode und beim Laden zurück. Li-Ionen-Batterie verwendet eine interkalierte Lithiumverbindung als ein Elektrodenmaterial im Vergleich zu metallischem Lithium, das in einer nicht wiederaufladbaren Lithiumbatterie verwendet wird.

Die Batterien enthalten eine hohe Energiedichte und eine geringe Selbstentladung. Sie sind jedoch leicht entflammbar, da sie einen brennbaren Elektrolyten enthalten und bei falscher Beschädigung oder Ladung zu Explosionen und Bränden führen können.

Analyse des wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Hochleistungsakkus 2019

Der Markt für Lithium-Ionen-Batterien wurde 2019 auf über 33 Mrd. USD geschätzt und sollte bis 2025 um 11% wachsen. Dies ist hauptsächlich auf die zunehmende Kaufkraft der Kunden sowie auf den kontinuierlichen Rückgang der Elektrofahrzeuge zurückzuführen Batterietyp wird am häufigsten verwendet.

In der Hitze der globalen Erwärmung und dem Druck der Länder, weniger Kohlenstoff zu produzieren, gibt es strenge Vorschriften, die umgesetzt werden, um die Kohlenstoffemissionen im gesamten Verkehrssektor zu begrenzen. Dies ist auch ein weiterer Faktor, der das Branchenwachstum beeinflussen könnte.

Darüber hinaus wurde das Segment der industriellen Anwendungen im Jahr 2019 auf über 2 Mrd. USD geschätzt. Dies wird voraussichtlich aufgrund wachsender Bedenken hinsichtlich der Arbeitssicherheit und einer langen Lebensdauer zunehmen. Eine lange Garantiezeit und eine längere Lebensdauer erhöhen die Installation dieser Systeme. Darüber hinaus wird die steigende Nachfrage nach Elektromobilität in der Logistik- und Lieferkettenbranche die Industrielandschaft verbessern.

Die Kathode in einer Lithium-Ionen-Batterie wird voraussichtlich bis 2025 20 Mio. USD überschreiten. Einige der Merkmale, die die Nachfrage nach neuer Chemie antreiben, sind kurze Entladungszeit, geringer Wartungsaufwand und lange Lebensdauer.

So wählen Sie einen langlebigen lithium-ionen-akku

Es gibt verschiedene Arten von Lithium-Ionen-Batterien, die ihre eigenen Vorteile und Schwächen mit sich bringen. Die Liste der Sorten finden Sie unten:

1. lithiumkobaltoxid - LCO

Dies ist einer der beliebtesten Batterietypen, die häufig in Telefonen, Mobiltelefonen, Laptops und Digitalkameras verwendet werden. Die Batterie besteht aus einer Kobaltoxidkathode und einer Graphitkohlenstoffanode. Die Kathode hat eine Schichtstruktur und während der Entladung bewegt sich das Lithiumion zur Kathode weg. Bei Ladung kehrt sich dieser Fluss zurück.

Der Nachteil dieses Batterietyps ist seine kurze Lebensdauer, geringe Wärmefähigkeit und begrenzte Belastbarkeit. Darüber hinaus verliert diese Batterie aufgrund der hohen Produktionskosten von LCO gegenüber Li-Mangan-Batterien an Beliebtheit.

2. Lithium Mangan - LMO

Die Architektur der Batterie bildet eine dreidimensionale Spinellschichtstruktur, die den Ionenfluss auf der Elektrode verbessert, was zu einem geringeren Innenwiderstand und einer verbesserten Stromhandhabung führt. Ein weiterer Vorteil dieses Batterietyps ist die hohe thermische Stabilität und die erhöhte Sicherheit.

Dieser Batterietyp hat jedoch einen sehr begrenzten Ladezyklus. Die Kapazität dieses Batterietyps ist ebenfalls um ein Drittel niedriger als die von Li-Cobalt.

3. lithium-nickel-mangan-kobaltoxid - NMC

Dies ist eines der erfolgreichsten Li-Ionen-Systeme. Diese Art von Batterien kann so angepasst werden, dass sie als Energiezellen oder Energiezellen dienen.

Durch die Kombination von Nickel und Ionenmangan dient Nickel als hochspezifische Energiequelle. Obwohl es eine schlechte Stabilität aufweist, wird Mangan es ausgleichen. Die drei aktiven Materialien; Nickel-Mangan und Kobalt können leicht gemischt werden, um einer Vielzahl von Anwendungen für Automobil- und Energiespeichersysteme gerecht zu werden.

NMC wird normalerweise für Elektrowerkzeuge wie E-Bikes und andere elektrische Antriebe verwendet. Dieser Akku ist der einzige, der über alle Faktoren hinweg eine stabile Leistung aufweist. Lebensdauer, Kosten, spezifische Energie und Sicherheit.

4. Lithium-Ionen-Phosphat - LFP

Diese Batterietypen sind gegenüber Vollladebedingungen toleranter und im Vergleich zu anderen Batterietypen weniger belastet. Die Spannung ist jedoch normalerweise niedriger. Wie bei allen Batterien verringert die kalte Temperatur die Leistung und ein erhöhter hoher Speicher verringert die Lebensdauer.

Dieser Batterietyp hat eine höhere Entladerate als die meisten anderen Batterien. Dies hätte durch den Kauf hochwertigerer Zellen oder die Verwendung einer viel ausgefeilteren Steuerelektronik behoben werden können, was wiederum die Produktionskosten erhöhen würde. Die meisten Hersteller würden das vermeiden wollen.

Der Akku ist extrem feuchtigkeitsempfindlich und liefert nur 50 Zyklen.

Es zeichnet sich jedoch durch eine hohe Sicherheit aus, da dieser Batterietyp tendenziell viel stabiler ist als seine Gegenstücke. Es enthält auch eine hohe spezifische Leistung.

5. Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid - NCA

Es hat Ähnlichkeit mit NMC-Batterien aufgrund der guten spezifischen Leistung, der hohen spezifischen Energie und der langen Lebensdauer. Dieser Batterietyp ist jedoch nicht wirklich sicher und hat hohe Produktionskosten. Auch in der jüngsten Entwicklung wurde dem Bauteil Aluminium hinzugefügt, um es wesentlich stabiler zu machen.

So halten Sie die hohe Lebensdauer des lithium-ionen-akkus aufrecht

Die Lithiumbatterie arbeitet mit der Bewegung von Ionen-positiven und Ionen-negativen Elektroden. Beim Radfahren verringern erhöhte Temperatur und Alterung die Leistung der Batterien im Laufe der Zeit. Die meisten Hersteller gaben an, dass die Lebensdauer der Produkte zwischen 300 und 500 Entlade- oder Ladezyklen liegt.

Als Benutzer ist es beim Laden des Akkus besser, die Ladespannung zu senken. Es muss auch vermieden werden, den Akku bei einer höheren Temperatur voll zu halten. Lithium-Ionen leiden unter Stress, wenn sie Hitze ausgesetzt werden, und halten die Ladung der Zelle auf einer höheren Spannung. 30 Grad Celsius gelten für die meisten Lithium-Ionen-Batterien als Hochtemperatur, und 4,10 V / Zelle gelten als Hochspannung.

Auch aus diesem Grund müssen Benutzer die Verwendung ultraschneller Ladegeräte vermeiden, die behaupten, innerhalb einer Stunde aufgeladen werden zu können.