Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Lithium-ion batteri Pros & Cons

Det har været et par årtier siden den kommercielle debut af genopladelige lithium-ion batterier, og i dag dominerer markedet markedet som det bedste valg til bærbar strøm. G.N. Lewis pioneerede arbejdet med disse batterier allerede i 1912 som et middel til at overvinde den iboende ustabilitet af stærkt reaktivt lithium metal. Lithium-ionbatteriet kan prale af flere fordele - f.eks. Holdbarhed og miljøvenlighed - selvom det har sin del af ulemperne.

Letvægts

Litiumionbatteriets høje energitæthed er måske dens største kant over andre genopladelige batterier. Af vægt og volumen trumper den konkurrencen, og lagrer så meget som 150 watt-timer energi i et enkelt kilogram. NiMH-batterier af nikkelmetalhydrid, derimod, gemmer kun 60 til 70 watt-timer pr. Kilogram, idet de ligger på en forholdsvis lav 100. Blybatterierne går endnu værre, og lagrer 25 watt-timer pr. Kilo - en kun en sjettedel af litiumionbatteriets kapacitet. Med hensyn til energitæthed er lithium-ion-batteriet uden tvivl den pund-for-pund mester.

Lav selvudladningshastighed

Mens et NiMH- eller nikkel-cadmium (NiCd) batteri taber så meget som 20 procent af opladningen om en måned, taber et lithiumionbatteri omkring 5 procent, hvilket gør det til det perfekte valg for rejsende, der bærer elektronisk udstyr. Langvarig opbevaring kræver imidlertid, at lithiumionbatteriet holder mindst 40 procent opladning; opbevaring af et fuldt udtømt batteri nedskæringer ned på dets samlede levetid betydeligt. Opbevaringstemperaturer så lave som -4 grader Fahrenheit fungerer bedst i længere tid, selvom nyere lithiumionbatterier fungerer godt efter langvarig opbevaring ved stuetemperatur.

Udgifter

Omkostningerne ved den gennemsnitlige lithium -ion ​​batteri overstiger ofte det for NiMH og NiCd-batterier af samme kapacitet. For sikker drift udstyre producenter lithium-ion batteripakker med et beskyttelseskreds, som begrænser cellens spænding under opladning og udladning til et bestemt sikkert område. Den kompleksitet, der er involveret i fremstilling af dette kredsløb, overskrider den ekstra omkostning. På trods af de højere indledende omkostninger gør lithium-ionbatteriets effekt over tid i sidste ende mere økonomisk end andre genopladelige og engangsbatterier. Levetiden for et typisk lithiumionbatteri strækker sig til omkring to til tre år.

Størrelses- og opladerspecifikke

Der findes i øjeblikket ikke noget som et universal lithium-ion batteri; producenterne designer dem for at passe til bestemte enheder. I modsætning til NiMH- og NiCd-batterier kommer lithium-ion-batterier ikke i standardcellestørrelser som AA, C og D. Også som en komplet udladning eller en overladningsskader eller forkorter levetiden for et lithium-ion-batteri, kommer deres opladere også med sofistikeret kredsløb og er derfor dyrere.