Vergleich der Lithium-Ionen-Batterie - Beste Batterie und Vorteile

Gibt es eine bessere Batterie als Lithium-Ionen?

Derzeit scheinen Lithium-Ionen-Zellen die führende Energiequelle für viele industrielle und technologische Entwicklungen zu sein. Forschung und technologische Entwicklungen deuten jedoch auf zukünftige Durchbrüche in der Batterietechnologie hin, die den derzeitigen Schausteller in der Branche ersetzen werden. Es gibt genügend technologische Werkzeuge, um die Lithium-Ionen-Technologie zu verbessern und das Problem einer steigenden Nachfrage nach größeren Energiedichten zu lösen. Die Behebung des Problems scheint jedoch keine höhere Priorität zu haben als der derzeitige Energieversorger. Daher konzentrieren sich die Wissenschaftler darauf, diese Lithium-Ionen-Batterie zu verbessern, anstatt sie zu ersetzen.

Man sollte auch die Art der Anwendung in Betracht ziehen, da Lithium-Ionen-Batterien in einigen Bereichen aufgrund verschiedener Faktoren weniger eine Alternative darstellen können. Nehmen Sie zum Beispiel Autostarter; Blei-Säure-Batterien scheinen diesen Sektor aufgrund ihres niedrigeren Preises im Vergleich zu Lithium-Ionen-Zellen zu dominieren. Sie sollten auch die verschiedenen Versionen und Formen der Lithium-Ionen-Technologie berücksichtigen, die in eine breite und umfangreiche Kategorie fallen. Es mag Entwicklungen bei der Weiterentwicklung von Alternativen zu Lithium-Ionen geben, aber das bietet derzeit nur ein kleines Fenster für etwas Besseres.

Gibt es einen Unterschied zwischen Lithium- und Lithium-Ionen-Batterien?

Ja, es gibt einen Unterschied zwischen diesen beiden Batterietypen, obwohl beide Lithiumtechnologie in ihren Eigenschaften enthalten. Die Unterschiede können weiter in verschiedene Abteilungen eingeteilt werden, wie zum Beispiel:

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Zelltyp

Der Hauptunterschied zwischen den beiden hängt vom Zelltyp ab. Während Lithiumzellen als Primärzellen betrachtet werden, können Lithiumionenbatterien als Sekundärzellen bezeichnet werden. Dies bedeutet, dass Lithiumbatterien nicht wiederaufladbar sind, während Lithium-Ionen-Zellen wiederaufladbar sind.

Eigenschaften

Lithiumzellen liefern ausreichende Energiedichten, scheinen jedoch im Verhältnis zu ihrer Größe geringer zu sein als die Menge, die Lithium-Ionen-Batterien produzieren. Diese Eigenschaft macht Lithium-Ionen-Zellen auch weniger anfällig für hohe Wartungskosten und ist aufgrund ihrer wiederaufladbaren Eigenschaft im Vergleich zu lithium-batterien umweltfreundlich.

Funktionalität

Die Lithium-Ionen-Batterie arbeitet nach dem Prinzip der herkömmlichen Trockenzellen. Es verwendet Lithiummetall als Elektrode, die durch Korrosion oder Oxidation des Metalls Energie erzeugt. Sobald diese Energie aufgebraucht ist, muss der Akku entsorgt werden, da er nicht wiederaufladbar ist.

Andererseits verwenden Lithium-Ionen-Zellen Lithiumkobalt an der Kathode, eine Kohlenstoffanode und einen Elektrolyten aus Lithiumsalz. Während des Ladens bewegen sich die Lithiumionen im Elektrolyten zwischen den Elektroden und reagieren mit Kohlenstoff unter Bildung von Lithiumcarbonat. Während der Entladung bewegen sich die Ionen jedoch zurück zu den Kathoden, wodurch ein Zyklus abgeschlossen wird.

Warum ist Lithium-Ionen die beste Batterie?

Längere Lebensspanne

Die Lebensdauer einer Sekundärzelle oder eines Akkus wird hauptsächlich durch die Fähigkeit vorgegeben, Lade- und Entladezyklen zu handhaben. Standard-Lithiumbatterien können Hunderte von Lade- / Entladezyklen aufnehmen, während die durchschnittlichen und verbesserten Versionen Tausende von Zyklen verarbeiten können, bevor maximal etwa 30% ihrer ursprünglichen Ladekapazität verloren gehen. Die fortschrittlicheren Versionen von Lithium-Ionen-Batterien können über 5000 Zyklen verarbeiten. Es ist zu beachten, dass ein einzelner Zyklus für eine Batterie nur dann auftritt, wenn mehr als die Hälfte der Batteriekapazität entladen wurde, bevor sie wieder vollständig aufgeladen wird.

Kleiner und weniger schwer

Ein weiterer einzigartiger Vorteil dieser Lithium-Ionen-Zellen, der sie zu etwas Besonderem macht, ist die Tatsache, dass sie kleiner, tragbarer und von Natur aus leichter sind, wenn man ihre Ladekapazität berücksichtigt. Lithium-Ionen-Zellen weisen im Verhältnis zu ihrer physikalischen Größe tendenziell eine hohe Energiedichte auf, und dies scheint mehr zu sein als das, was andere wiederaufladbare Batterien zu bieten haben. Diese Eigenschaft macht Lithium-Ionen-Batterien in der Lage, große Ladekapazitäten bereitzustellen, ohne sperrig sein zu müssen, wodurch sie tragbarer werden. Ihre Portabilität macht sie für die verschiedenen elektronischen Geräte von Verbrauchern weltweit vorzuziehen und macht sie gleichzeitig perfekt für High-End-Erfindungen wie das Elektroauto.

Schnellere Laderaten

Lithium-Ionen-Batterien lassen sich im Vergleich zu anderen wiederaufladbaren Batterietechnologien wie NiMH- oder NiCad-Typen viel schneller aufladen. Aus rationaler Sicht dauert es ungefähr 1-2 Stunden, bis ein ausgezeichneter lithium-ionen-akku mit der Entwicklung von Schnellladegeräten die maximale Kapazität oder manchmal sogar weniger erreicht hat. Dies hängt jedoch von den Spezifikationen oder Details bezüglich der Hardware zusammen mit der ursprünglichen mAh-Kapazität des Akkus ab. Andere wiederaufladbare Zellen können jedoch bis zu doppelt so lange brauchen wie die Lithium-Ionen-Zellen, um ihre volle Kapazität zu erreichen, was sie weniger bequem macht.

Hohe Energiedichte und Effizienz

Lithiumbatterien bieten ihren Benutzern im Vergleich zu anderen Arten von wiederaufladbaren Zellen tendenziell große Energiedichten mit einem besseren Wirkungsgrad. Diese Eigenschaft beruht auf dem Grundprinzip von Lithium-Ionen-Batterien mit einer hohen Energiedichte im Verhältnis zu ihrer vorgegebenen physikalischen Größe. Der resultierende Effekt ist eine niedrige Selbstentladungsrate von etwa 1,5% monatlich ohne Gedächtniseffekt. Andere Arten von wiederaufladbaren Batterien bieten eine geringere Energiedichte und sind daher nicht die am meisten bevorzugten Optionen für Hochenergieanwendungen.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Geringer Wartungsaufwand

Lithium-Ionen-Batterien erfordern nicht viel Wartung, um ihre Effizienz sicherzustellen und ihre Leistung in Schach zu halten. Dies reduziert den Aufwand und die Kosten, die erforderlich gewesen wären, um diese Zellen aufgrund einer "minderwertigen" Herstellung in gutem Zustand zu halten, erheblich. Hohe Wartung spiegelte sich in den NiCad-Zellen wider, die eine periodische Entladung erforderten, um sicherzustellen, dass sie keinen Memory-Effekt zeigten. Diese Situation wirkt sich jedoch nicht auf Lithium-Ionen-Batterien aus und macht sie daher zur besseren Option.

Kommt in einer Vielzahl

Es gibt viele Varianten oder Versionen von Lithium-Ionen-Batterien, die für verschiedene Anwendungen hergestellt werden. Einige Versionen oder Typen von Lithium-Ionen-Zellen bieten hohe Stromdichten, die für die Unterhaltungselektronik geeignet sind, während andere einen größeren Strom bieten, der für fortgeschrittene Erfindungen wie Elektrofahrzeuge geeignet ist.

Fazit

Es gibt viele Gründe, warum Lithium-Ionen als die beste oder am meisten bevorzugte Batterie des 21. Jahrhunderts bezeichnet werden können, und sie alle liegen in ihren vielen Vorteilen. Lithium-Ionen-Anrufe bieten seinen Benutzern eine Vielzahl von Vorteilen, die ihre Vorgänger übertreffen und ihre Überlegenheit in der Batterieindustrie bestätigen. Seit Jahrzehnten ist diese Batterietechnologie die Lebenskraft der industriellen und technologischen Entwicklung und bietet eine zuverlässige Energiequelle für die vielen fortschrittlichen und einzigartigen Erfindungen. Obwohl viele weitere Fortschritte in der Batterietechnologie erzielt werden und die Forschung positive Ergebnisse für die Zukunft erbracht hat, werden Lithium-Ionen-Zellen noch eine Weile bleiben.