แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นแบตเตอรี่สำรองชนิดหนึ่งที่ใช้สารประกอบที่ประกอบด้วยลิเธียมเป็นอิเล็กโทรดบวก, และรับรู้การชาร์จและการคายประจุผ่านการสกัดกลับไปกลับมาและการสอดลิเธียมไอออนระหว่างอิเล็กโทรดบวกและลบของแบตเตอรี่ ระหว่างการชาร์จและการคายประจุ. ภายในของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประกอบด้วยอิเล็กโทรดขั้วบวกเป็นส่วนใหญ่, อิเล็กโทรดลบ, อิเล็กโทรไลต์และตัวคั่น.

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำงานโดยการเคลื่อนที่ของไอออนลิเธียมระหว่างอิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบ. ระหว่างกระบวนการชาร์จและการคายประจุ, li+ จะอินเตอร์คาเลตและดีอินเตอร์คาเลตไปมาระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง: ระหว่างการชาร์จ, li+ ถูกขจัดอินเตอร์คาเลต จากอิเล็กโทรดบวก, ที่สอดแทรกเข้าไปในอิเล็กโทรดลบผ่านอิเล็กโทรไลต์, และอิเล็กโทรดลบอยู่ในสถานะที่อุดมด้วยลิเธียม ในระหว่างการปลดปล่อย, ตรงกันข้ามกับความจริง.

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีคุณสมบัติเด่นมากมาย, และ ข้อดี เป็นหลักดังต่อไปนี้:

1. ไฟฟ้าแรงสูง: แรงดันใช้งานของแบตเตอรี่ก้อนเดียวสูงถึง 3.7-3.8V (ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตคือ 3.2V, ซึ่งมากกว่า 3 เท่าของ แบตเตอรี่ ni-cd และ ni-mh.

2. พลังงานจำเพาะขนาดใหญ่: พลังงานจำเพาะจริงที่สามารถทำได้คือประมาณ 555wh/kg, นั่นคือ , วัสดุสามารถเข้าถึงความจุจำเพาะมากกว่า 150mah/g (3-4 เท่าของ ni -cd, 2-3 เท่าของ ni-mh, ใกล้ประมาณ 88% ของค่าตามทฤษฎี.

3. วงจรชีวิตยาว: โดยทั่วไปสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 500 ครั้ง, มากกว่า 1,000 ครั้ง, และลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสามารถเข้าถึง 8000 ครั้ง. สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีการปล่อยกระแสไฟต่ำ, บริการ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของเครื่องใช้ไฟฟ้าเป็นสองเท่า.

4. ประสิทธิภาพความปลอดภัยที่ดี: ไม่มีมลพิษ, ไม่มีผลหน่วยความจำ. เนื่องจากเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนรุ่นก่อน, แบตเตอรี่ลิเธียมมีแนวโน้มที่จะลัดวงจรเนื่องจากการก่อตัวของเดนไดรต์, ซึ่งช่วยลด ขอบเขตการใช้งาน: ลิเธียมไอออนไม่มีแคดเมียม, ตะกั่ว, ปรอทและองค์ประกอบอื่นๆ ที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม กระบวนการบางอย่าง (เช่น การเผาผนึก ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของแบตเตอรี่ ni-cd ของ , คือ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ", ซึ่งจำกัดการใช้แบตเตอรี่อย่างจริงจัง, แต่ไม่มี li-ion ปัญหานี้เลย.

5. การปลดปล่อยตัวเองเล็กน้อย: อัตราการปลดปล่อยตัวเองของ li-ion ที่ชาร์จเต็มแล้วซึ่งเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 1 เดือนคือประมาณ 2%, ซึ่งต่ำกว่า 25-30% ของ ni-cd และ 30- 35% ของ ni-mh.

6. การชาร์จอย่างรวดเร็ว: การชาร์จ 1C เป็นเวลา 30 นาทีสามารถเข้าถึงมากกว่า 80% ของความจุปกติ, และแบตเตอรี่เหล็กฟอสฟอรัสสามารถเข้าถึง 90% ของความจุเล็กน้อยใน 10 นาที.

7. อุณหภูมิในการทำงาน: อุณหภูมิในการทำงานคือ -25~45°C. โดยการปรับปรุงอิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรดบวก, คาดว่าจะขยายตัวเป็น -40~70°c.

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็มีบ้าง ข้อบกพร่อง , ส่วนใหญ่ในด้านต่อไปนี้:

1. อายุ: ไม่เหมือนกับแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้อื่นๆ, ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะลดลงอย่างช้าๆ, ซึ่งสัมพันธ์กับจำนวนการใช้งานและอุณหภูมิ. ปรากฏการณ์การสลายตัวนี้สามารถแสดงเป็นการลดลงใน ความจุหรือความต้านทานภายในที่เพิ่มขึ้น. เพราะมันสัมพันธ์กับอุณหภูมิ, ง่ายกว่าที่จะสะท้อนในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีกระแสไฟทำงานสูง. การแทนที่กราไฟท์ด้วยลิเธียมไททาเนตดูเหมือนจะเพิ่มอายุการใช้งาน.

2. อัตราการกู้คืน: ประมาณ 1% ของผลิตภัณฑ์ใหม่จากโรงงานจำเป็นต้องรีไซเคิลด้วยเหตุผลหลายประการ.

3. ไม่ทนต่อการชาร์จเกิน: เมื่อชาร์จมากเกินไป, ลิเธียมไอออนที่ฝังมากเกินไปจะได้รับการแก้ไขอย่างถาวรในตาข่ายและไม่สามารถปล่อยออกมาได้, ซึ่งอาจทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้น.

4. ไม่ทนต่อการคายประจุมากเกินไป: ในระหว่างการคายประจุมากเกินไป, อิเล็กโทรดจะขจัดไอออนลิเธียมไอออนมากเกินไป, ซึ่งอาจทำให้โครงข่ายพังทลาย, ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง.

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา, การใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีมากขึ้นเรื่อยๆ. แบตเตอรี่ลิเธียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบเก็บพลังงาน เช่น น้ำ, ไฟ, ลมและโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์, เช่นเดียวกับเครื่องมือไฟฟ้า, รถจักรยานไฟฟ้า, รถจักรยานยนต์ไฟฟ้า, ยานพาหนะไฟฟ้า, อุปกรณ์ทางทหาร, การบินและอวกาศและสาขาอื่นๆ. ปัจจุบัน, แบตเตอรี่ลิเธียมได้ค่อยๆ ขยายไปสู่รถจักรยานไฟฟ้า, ยานยนต์ไฟฟ้าและสาขาอื่นๆ.