Li-Ionen-Batterie Definition

Einführung

Die Welt der Batterien wird heute von der Lithium-Ionen-Batterietechnologie dominiert. Li-Ion-Batterien sind sehr beliebt geworden und werden heute in einer Vielzahl elektronischer Geräte eingesetzt. Es wird viel über Lithium-Ionen-Batterien geforscht, um mehr Möglichkeiten zur Verwendung der Batterien zu finden. Seit der Einführung der Batterien auf dem Markt wurden viele Verbesserungen vorgenommen, die sie bei den Verbrauchern beliebt gemacht haben. Die Batterien sind tatsächlich sicherer geworden, sodass sich die Verbraucher nicht mehr um die Verwendung kümmern müssen, wie dies in den letzten Jahren der Fall war. In diesem Artikel wird erläutert, was ein Lithium-Ionen-Akku ist, welche Eigenschaften er hat und wie er funktioniert.

Was ist ein Lithium-Ionen-Akku (LIB)?

Ein Lithium-Ionen-Akku ist ein wiederaufladbarer Akku mit fortschrittlicher Batterietechnologie, bei dem Lithium-Ionen als Schlüsselkomponente für den Elektrolyten verwendet werden. Der Li-Ion-Akku wurde erstmals 1991 auf den Markt gebracht und wird heute weltweit für tragbare Geräte verwendet. Die Batterien zeichnen sich durch hohe Energiedichte, hohe Entladeleistung und lange Lebensdauer aus.

Die LIBs begannen in den frühen 1980er Jahren und ihr Prinzip der Strömung wurde 1985 tatsächlich abgeschlossen. Seit ihrer Kommerzialisierung im Jahr 1991 ist die LIB-Leistung dramatisch gestiegen. Ihre Leistung hat die tragbare Elektronikwelt erheblich verbessert, da fast jede Elektronik mit Lithium-Ionen-Batterien betrieben wird.

Während der Entladung werden die Lithiumatome in der Anode ionisiert und von ihren Elektronen getrennt. Die Ionen bewegen sich dann von der Anode durch den Elektrolyten und gelangen zur Kathode. An der Kathode verbinden sich die Ionen mit ihren Elektronen und neutralisieren elektrisch. Die Lithiumionen sind sehr klein und können deshalb einen mikropermeablen Separator zwischen Anode und Kathode passieren.

Lithium-Ionen-Batterien können verschiedene Materialien als Elektroden verwenden. Normalerweise ist die häufigste Kombination die von Lithiumkobaltoxid und Graphit. In dieser Kombination ist das Lithiumkobaltoxid die Kathode, während Graphit die Anode ist. Diese Kombination wird häufig in Li-Ion-Akkus für Laptops und Mobiltelefone verwendet. Andere Kathodenmaterialien, die verwendet werden, umfassen lithiummanganoxid und lithiumeisenphosphat. Lithium-Ionen-Batterien verwenden typischerweise eine Klasse organischer Verbindungen als Elektrolyt.

Eigenschaften der Lithium-Ionen-Batterie

Lithium-Ionen-Akku hat mehrere Eigenschaften. Die Attribute machen sie zur bevorzugten Stromquelle für Handheld-Geräte.

· Geringe Größe und geringes Gewicht - Li-Ion-Akkus sind klein und leicht. Sie haben ein kompaktes Design, das den perfekten Typ für Batterien zur Verwendung in elektronischen Geräten darstellt. Sie können klein und leicht sein, aber sehr leistungsstark.

· Kein Memory-Effekt - Li-Ion-Akkus haben keinen Memory-Effekt oder Spannungsabfall. Sie müssen sie daher nicht zuerst entladen, um sie aufzuladen.

· Hohe Energiedichte - Durch die hohe Energiedichte eignen sich Li-Ionen-Akkus perfekt für verschiedene Anwendungen. Sie haben eine höhere Energiedichte als Akkus auf Nickelbasis.

· Geringer Wartungsaufwand - Li-Ion-Akkus sind wartungsarm oder gar nicht. Dies kann Ihnen helfen, langfristig Geld zu sparen.

· Hohe Kapazität - Lithium-Ionen-Batterien haben eine hohe Kapazität, mit der ein Gerät über einen längeren Zeitraum mit Strom versorgt werden kann. Sie bieten eine lang anhaltende Leistung, die dazu beiträgt, alle Unannehmlichkeiten zu beseitigen, die bei Energiespeichern mit geringer Kapazität auftreten.

· Längere Akkulaufzeit - Li-Ion-Akkus haben eine längere Lebensdauer. Die Lebensdauer eines Zyklus umfasst das Entladen und Laden. Diese Batterien können länger halten, wenn Sie sie nicht überladen oder vollständig entladen. Die Anzahl der Zyklen, denen die Batterie standhalten kann, nimmt jedoch mit zunehmendem Alter der Batterie ab. Mit zunehmendem Alter des Akkus nimmt auch die Kapazität ab und der Akku kann nach einigen Jahren ausfallen.

· Niedrige Entladung - Li-Ionen-Akkus haben eine niedrige Entladungsrate. Sie verlieren nicht viel Energie, wenn sie ungenutzt bleiben. Sie verlieren ungefähr 5% pro Monat.

Das Altern ist immer ein Problem, wenn es um Lithium-Ionen-Batterien geht. Das Altern führt zu einer Verschlechterung der Kapazität, unabhängig davon, ob der Akku verwendet wird oder nicht. Die Temperatur ist eine andere Sache, um die man sich Sorgen machen muss. Lithium-Ionen-Batterien sollten keinen hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Dies liegt daran, dass sie zu unerwünschten chemischen Reaktionen in den Zellen führen können, die wahrscheinlich zu irreversiblen Schäden an den Zellen führen. Außerdem sollten die Batterien bei Gefriertemperaturen nicht geladen oder entladen werden.

Die Hersteller verbessern ständig den Lithium-Ionen-Akku. Weitere Forschungen werden durchgeführt und jetzt können wir sehen, dass nach jedem zweiten Mal neue und verbesserte chemische Kombinationen eingeführt werden. Sie arbeiten auch daran, die Sicherheit dieser Batterien zu verbessern. Tatsächlich sind die Fälle von Explosionen und Bränden durch Lithiumionen selten zu hören. Viele, die heute tatsächlich hauptsächlich auf die Verwendung gefälschter Batterien zurückzuführen sind, die nicht den Sicherheitsstandards entsprechen. Daher ist es immer wichtig sicherzustellen, dass Sie einen hochwertigen Li-Ion-Akku erwerben, der natürlich den Sicherheitsstandards entspricht.

Wie funktioniert ein Lithium-Ionen-Akku?

Eine Lithium-Ionen-Batterie ist eine wiederaufladbare Batterie, die uns den Komfort von Strom in tragbarer Form bietet. Lithium-Ionen-Batterien versorgen jeden Tag das Leben so vieler Menschen auf der ganzen Welt. Von Laptops und Handys bis hin zu Hybrid- und Elektroautos erfreut sich diese fortschrittliche Batterietechnologie aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Energiedichte und ihrer besseren Ladefähigkeit immer größerer Beliebtheit. Aber wie funktioniert ein Lithium-Ionen-Akku?

Um zu verstehen, wie es funktioniert, müssen Sie die Grundlagen kennen, zu denen Anode, Kathode, Elektrolyt und Separator gehören. Die Anode und die Kathode nehmen das Lithium auf. Der Elektrolyt transportiert die positiv geladenen Lithiumionen von der Anode zur Kathode und umgekehrt durch den Separator. Bei einer Bewegung der Lithiumionen entstehen in der Anode freie Elektronen, die am positiven Stromkollektor eine Ladung erzeugen. Der Strom fließt dann durch das Gerät, das mit Strom versorgt wird - ob es sich um eine Kamera, ein Mobiltelefon oder einen Laptop handelt - zum negativen Stromkollektor.

Wenn sich die Batterie entlädt, gibt die Anode einen Teil ihrer Lithiumionen an die Kathode ab. Dies erzeugt daher einen Elektronenfluss von einer Seite zur anderen. Wenn die Batterie aufgeladen wird, geschieht das Gegenteil: Lithiumionen bewegen sich von der Kathode durch den Elektrolyten zur Anode. Wenn sich keine Ionen mehr bewegen, ist der Akku voll aufgeladen und betriebsbereit.

Fazit

Lithium-Ionen-Batterien sind die neueste Batterietechnologie und es läuft sehr gut. Die Batterien sind sehr kompakt und leicht und werden zur Stromversorgung einer Vielzahl tragbarer elektronischer Geräte verwendet. Die Batterien sind aufgrund ihrer Komfortleistung und der Fähigkeit zum Aufladen sehr beliebt.