Li-ion

CHE COS'È LA BATTERIA LI-ION?

A Batteria agli ioni di litio o la batteria agli ioni di litio (abbreviata in LIB) è un tipo di batteria ricaricabile in cui gli ioni di litio si spostano dall'elettrodo negativo all'elettrodo positivo durante la scarica e tornano indietro durante la ricarica. Le batterie agli ioni di litio utilizzano un composto di litio intercalato come materiale per elettrodi, rispetto al litio metallico utilizzato in una batteria al litio non ricaricabile.

LO SVILUPPO DELLA BATTERIA LI-ION

• 1991 – Sony e Asahi Kasei lanciano la prima batteria commerciale agli ioni di litio.
• 1996 - John Goodenough, Akshaya Padhi e colleghi hanno proposto il fosfato di ferro di litio (LiFePO4) e altre fosfo-olivine (fosfati metallici di litio con la stessa struttura dell'olivina minerale) come materiali per elettrodi positivi.
• 2001 – Zhonghua Lu e Jeff Dahn depositano un brevetto per la classe di materiali per elettrodi positivi al litio nichel manganese cobalto (NMC), che offre miglioramenti della sicurezza e della densità energetica rispetto all'ossido di litio cobalto ampiamente utilizzato.
• 2002 – Yet-Ming Chiang e il suo gruppo al MIT hanno mostrato un sostanziale miglioramento delle prestazioni delle batterie al litio aumentando la conduttività del materiale drogandolo con alluminio, niobio e zirconio. L'esatto meccanismo che ha causato l'aumento è diventato oggetto di un ampio dibattito.
• 2004 – Chiang ha nuovamente aumentato le prestazioni utilizzando particelle di litio ferro (II) fosfato di diametro inferiore a 100 nanometri. Questa diminuzione della densità delle particelle di quasi cento volte, ha aumentato la superficie dell'elettrodo positivo e migliorato la capacità e le prestazioni. La commercializzazione ha portato a una rapida crescita del mercato dei LIB a capacità più elevata, nonché a una battaglia per violazione dei brevetti tra Chiang e John Goodenough.
• 2011 – Le batterie agli ioni di litio hanno rappresentato il 66% di tutte le vendite di batterie secondarie portatili (cioè ricaricabili) in Giappone.
• 2012 – John Goodenough, Rachid Yazami e Akira Yoshino hanno ricevuto la Medaglia IEEE 2012 per le tecnologie ambientali e di sicurezza per lo sviluppo della batteria agli ioni di litio.
• 2014 – le batterie commerciali di Amprius Corp. hanno raggiunto 650 Wh/L (un aumento del 20%), utilizzando un anodo di silicio e sono state consegnate ai clienti. La National Academy of Engineering ha riconosciuto John Goodenough, Yoshio Nishi, Rachid Yazami e Akira Yoshino per il loro pionieristico sforzi sul campo.
• A partire dal 2016, la capacità di produzione globale di batterie agli ioni di litio era di 28 gigawattora, con 16.4 GWh in Cina

 

CLASSIFICAZIONE BATTERIE AGLI IONI DI LITIO

Classificazione per materiale catodico / Pro /Con /Applicazione:

CLASSIFICAZIONE BATTERIE AGLI IONI DI LITIO PER FORMA

Le celle agli ioni di litio sono realizzate in varie dimensioni, spesso assemblate in pacchi per apparecchiature portatili. Principalmente cilindrici (guscio in acciaio) e prismatico (guscio in alluminio).

Molti tipi sono disponibili anche con un circuito di protezione interno per prevenire sovrascarica e danni da cortocircuito. Questo può aumentare la loro lunghezza fisica; ad esempio, un 18650 è lungo circa 65 mm (2.56 pollici), ma può essere lungo circa 68 mm (2.68 pollici) con un circuito di protezione interno. La ricarica sicura ed economica richiede un caricabatterie specifico per queste celle.

I numeri di designazione comunemente usati indicano le dimensioni fisiche della cella cilindrica, in modo simile al sistema utilizzato per le celle primarie a bottone al litio. Alle celle ricaricabili più grandi vengono generalmente assegnati numeri di cinque cifre, dove le prime due cifre sono il diametro (approssimativo) in millimetri, seguite dalle ultime tre cifre che indicano l'altezza (approssimativa) in decimi di millimetri.

Questa forma mostra quasi tutta la cella cilindrica agli ioni di litio. Possono soddisfare i diversi requisiti di dimensione/capacità dei clienti.

Per la cella prismatica in alluminio, ci sono tanti tipi. Qui ti mostreremo i principali.

APPLICAZIONI CON BATTERIE AGLI IONI DI LITIO

Le applicazioni più diffuse includono l'elettronica di consumo, la casa intelligente, i prodotti per l'energia leggera (utensili elettrici, giocattoli, sigarette elettroniche, aeromodelli, veicoli aerei senza equipaggio (uav), apparecchiature mediche, robot AGV, alimentatore per arresto automatico), illuminazione (illuminazione di emergenza, illuminazione industriale , lampade e lanterne da esterno, lampada da minatore), strumenti topografici e cartografici (stazione totale, rilevatore), prodotti RFID (lettori di codici a barre, stampanti portatili, macchine POS) e altre attrezzature speciali.

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