Dengan aplikasi yang luas dan mempopulerkan produk elektronik digital dan produk tenaga energi baru, industri baterai lithium-ion telah mencapai perkembangan pesat. Ini telah membentuk sistem rantai industri dengan spesialisasi tinggi dan pembagian kerja yang jelas. Setelah lebih dari sepuluh tahun produk, baterai lithium-ion global Pasar baterai ion meningkat.
Apa Itu Baterai Litium?
Baterai lithium adalah baterai utama yang digunakan dalam elektronik konsumen portabel dan kendaraan listrik.
Komposisi Struktur Baterai Lithium
Baterai terutama terdiri dari elektroda positif dan negatif, elektrolit, pemisah dan casing.
Elektroda positif—Elektroda karbon yang dapat menyerap ion litium digunakan. Saat pemakaian, lithium berubah menjadi ion lithium, yang meninggalkan anoda baterai dan mencapai katoda baterai lithium-ion.
Elektroda negatif–bahan memilih senyawa litium interkalasi yang potensinya sedekat mungkin dengan potensi litium, seperti berbagai bahan karbon termasuk grafit alami, grafit sintetik, serat karbon, karbon bola kecil mesofasa, dll., dan oksida logam.
Elektrolit — Sistem pelarut campuran dengan alkil karbonat seperti LiPF6 etilena karbonat, propilena karbonat dan dietil karbonat dengan viskositas rendah.
Diafrakma — Membran mikropori poliena seperti PE, PP atau membran kompositnya, terutama pemisah tiga lapis PP / PE / PP, tidak hanya memiliki titik leleh yang rendah tetapi juga memiliki ketahanan tusukan yang tinggi, yang berperan sebagai asuransi termal.
Kulit— terbuat dari baja atau aluminium, rakitan penutup, memiliki fungsi tahan ledakan dan mematikan daya.
Klasifikasi Produk Baterai Litium
Baterai lithium secara kasar dapat dibagi menjadi dua kategori: baterai lithium-logam dan baterai lithium-ion.
Baterai logam litium: Baterai logam lithium umumnya adalah baterai yang menggunakan mangan dioksida sebagai bahan elektroda positif, logam lithium atau logam paduannya sebagai bahan elektroda negatif, dan menggunakan larutan elektrolit non-air.
Lithium-ion: Baterai lithium-ion umumnya menggunakan oksida logam paduan lithium sebagai bahan elektroda positif, grafit sebagai bahan elektroda negatif, dan elektrolit non-air.
Apakah baterai Lithium-ion dapat didaur ulang?
Baterai lithium-ion adalah baterai yang dapat diisi ulang yang menggunakan reduksi ion lithium yang dapat dibalik untuk menyimpan energi.
Bagaimana baterai lithium-ion dibuat?
Baterai Li-ion yang berbeda bervariasi dalam karakteristik kimiawi, kinerja, biaya, dan keselamatan. Sebagian besar baterai lithium-ion komersial menggunakan senyawa interkalasi sebagai bahan aktif. Anoda atau elektroda negatif biasanya grafit, meskipun bahan silikon-karbon juga semakin banyak digunakan.
Manfaat Baterai Lithium Ion
Baterai lithium-ion memiliki keunggulan relatif ringan, memiliki kapasitas penyimpanan yang besar, dan tidak memiliki efek memori. Mereka banyak digunakan-banyak perangkat elektronik sekarang menggunakan baterai lithium-ion sebagai catu daya utama, meskipun harganya relatif tinggi.
Kepadatan energi baterai lithium-ion sangat tinggi, kapasitas penyimpanannya 1.5 ~ 2 kali lipat dari baterai nikel-logam hidrida dengan berat yang sama, dan memiliki tingkat pelepasan sendiri yang sedikit. Selain itu, baterai lithium-ion tidak memiliki "efek memori", dan keuntungan tidak mengandung zat beracun juga merupakan alasan penting untuk penggunaannya secara luas.
Siklus hidup panjang:
Baterai lithium-ion diisi dan dikosongkan pada kecepatan 1C, dan umur siklusnya lebih tinggi dari atau sama dengan 500 kali, dan kapasitansi pada kali ke-500 melebihi berkas tembaga nominal sebesar 70%. Namun, bahkan jika baterai timbal-asam dikosongkan pada 0.5C dan diisi pada 0.15C, umur siklusnya harus kurang dari atau sama dengan 350 kali, dan kapasitasnya harus kurang dari atau sama dengan 60%. Kinerja pengosongan yang baik pada suhu rendah: baterai lithium-ion dapat bekerja secara normal pada -25 derajat, dan kapasitasnya dapat mencapai 70% dari kapasitas nominal, sedangkan baterai timbal-asam dapat mencapai 50% dari kapasitas pada -10 derajat, dan pada -25 derajat. Itu tidak bisa bekerja secara normal.
Kemampuan retensi muatan yang kuat:
Setelah baterai lithium-ion yang terisi penuh ditempatkan selama dua bulan, kapasitasnya lebih tinggi dari atau sama dengan 80%, sedangkan baterai timbal-asam hanya 40%-50% dari kapasitas nominal setelah ditempatkan untuk dua bulan. Kemampuan kelanjutan yang kuat, karena berat paket baterai lithium-ion hanya 30% dari baterai timbal-asam, jadi di bawah voltase dan kapasitas yang sama, baterai lithium-ion memiliki kemampuan kelanjutan yang kuat.
Energi tinggi:
Karena volume baterai lithium-ion hanya 30% dari baterai timbal-asam, cadangan energi baterai lithium-ion lebih besar daripada baterai timbal-asam saat menggunakan ruang yang sama.
Selain itu, perlu dicatat bahwa bagian luar baterai lithium umumnya ditandai dengan baterai ion lithium 7.2V Inggris atau baterai sekunder lithium 7.2V (baterai sekunder lithium), baterai isi ulang lithium ion 7.2V (baterai lithium yang dapat diisi ulang), sehingga pengguna harus hati-hati saat membeli baterai yang dapat diisi ulang. Lihat tanda pada permukaan blok baterai isi ulang untuk menghindari salah mengira baterai isi ulang nikel-kadmium dan nikel-hidrogen sebagai baterai litium karena Anda tidak melihat jenis baterai isi ulang dengan jelas. Tidak ada efek memori sangat memudahkan pengguna ponsel. Pengguna tidak perlu mengisi dan mengisi ulang setiap kali mengisi daya, tetapi juga dapat mengisi daya ponsel mereka kapan saja sesuka mereka.
Kerugian Baterai Lithium Ion
Kerugian dari baterai lithium adalah harganya yang relatif mahal dan tidak banyak digunakan pada tahap ini. Mereka terutama digunakan di komputer genggam, PDA, peralatan komunikasi, kamera digital, satelit komunikasi, rudal jelajah, rudal, peralatan, dll. Dengan perkembangan teknologi, peningkatan teknologi dan peningkatan volume produksi, harga baterai lithium akan turun lagi dan lagi, dan penggunaannya akan menjadi lebih umum.
Cara menyimpan baterai lithium-ion saat tidak digunakan?
Baterai primer litium memiliki pelepasan sendiri yang sangat rendah dan dapat disimpan selama 3 tahun. Disimpan dalam kondisi didinginkan, efeknya akan lebih baik. Ini adalah cara yang baik untuk menyimpan baterai primer litium di area bersuhu rendah. Baterai lithium-ion dapat disimpan selama sekitar setengah tahun pada suhu 20°C karena tingkat pengosongan sendiri yang rendah dan sebagian besar kapasitas penyimpanan dapat dipulihkan. Fenomena self-discharge ada di baterai lithium. Jika voltase baterai disimpan di bawah 3.6V untuk waktu yang lama, ini akan menyebabkan pengosongan berlebih pada baterai yang dapat diisi ulang dan merusak struktur internal baterai yang dapat diisi ulang, sehingga mengurangi masa pakai baterai. Oleh karena itu, penyimpanan jangka panjang baterai litium harus diisi ulang setiap 3 hingga 6 bulan; yaitu, mengisi daya ke voltase 3.8 hingga 3.9V (tegangan penyimpanan baterai lithium terbaik adalah sekitar 3.85V) sudah sesuai, dan tidak cocok untuk pengisian penuh.
Bagaimana cara kerja baterai lithium-ion?
Prinsip kerja baterai lithium-ion mengacu pada prinsip pengisian dan pengosongannya. Ada berbagai jenis baterai selain Lithium-Ion, dan prinsip kerja dasar bagaimana baterai menghasilkan listrik adalah sama.
Baterai memiliki elektroda positif (elektroda positif) dan elektroda negatif (elektroda negatif) yang terbuat dari bahan logam, dan zat (elektrolit) yang menghantarkan listrik melalui ion diisi antara elektroda positif dan negatif. Elektroda logam dilebur oleh elektrolit dan dibagi menjadi ion dan elektron. Elektron bergerak dari elektroda negatif ke elektroda positif untuk menghasilkan arus, dan listrik dihasilkan saat ini. Baterai sekunder diisi sebelum baterai digunakan, dan elektron disimpan di elektroda negatif terlebih dahulu. Saat baterai digunakan, elektron yang disimpan berpindah ke elektroda positif untuk menghasilkan listrik.
Baterai lithium-ion menggunakan senyawa logam yang mengandung lithium terlebih dahulu pada elektroda positif, dan karbon (grafit) yang dapat menyerap dan menyimpan lithium digunakan pada elektroda negatif. Melalui struktur seperti itu, listrik dapat dihasilkan tanpa melelehkan elektroda dengan elektrolit seperti pada baterai tradisional, memperlambat penuaan baterai itu sendiri, menyimpan lebih banyak listrik dan meningkatkan jumlah waktu pengisian dan pengosongan. Selain itu, lithium merupakan bahan yang minim dan ringan, sehingga baterai memiliki berbagai keunggulan seperti ukurannya yang kecil dan ringan.
Apa Jenis Baterai Lithium?
Baterai lithium-ion berbasis kobalt
Lithium cobaltate digunakan untuk elektroda positif. Litium kobalt relatif mudah disintesis dan digunakan, sehingga produksi massal paling awal dari baterai litium-ion adalah litium-kobaltat. Tapi karena kobalt adalah logam langka dan mahal, hampir tidak digunakan dalam onderdil mobil.
Pro – Diadopsi secara luas sebagai baterai standar untuk Li-ion.
Kekurangan – Mahal, tidak digunakan untuk penggunaan di dalam kendaraan.
Baterai lithium-ion mangan
Litium mangan oksida digunakan untuk elektroda positif. Keuntungannya adalah tegangannya bisa serupa dengan baterai lithium-ion berbasis kobalt, dan biaya pembuatannya murah. Kerugiannya adalah mangan dapat meleleh ke dalam elektrolit selama pengisian dan pemakaian, memperpendek masa pakai baterai.
Pro- Keamanan tinggi, pengisian cepat, dan pemakaian cepat.
Baterai lithium-ion besi fosfat
Litium besi fosfat digunakan untuk elektroda positif. Keuntungan dari baterai lithium-ion besi fosfat adalah sulit untuk merusak struktur pemanas internal, memiliki keamanan yang tinggi, dan menggunakan besi sebagai bahan baku, sehingga biaya pembuatannya lebih rendah daripada baterai berbahan dasar mangan. Tapi voltasenya lebih rendah dari baterai Li-ion lainnya.
Pro – Siklus hidup yang murah dan panjang (penuaan karena pengisian dan pengosongan), masa pakai kalender (penuaan karena rak).
Kekurangan – Tegangan lebih rendah dari baterai Li-ion lainnya.
Baterai lithium-ion terner
Baterai lithium-ion terner terbuat dari tiga bahan, kobalt, nikel, dan mangan, untuk mengurangi jumlah kobalt yang digunakan. Saat ini, sebagian besar baterai lithium-ion terner memiliki proporsi nikel yang tinggi. Meskipun tegangannya sedikit lebih rendah daripada berbasis kobalt dan berbasis mangan, ini dapat mengurangi biaya produksi. Namun, meskipun demikian, sintesis dan persiapan masing-masing bahan rumit, stabilitasnya rendah, dan masih ada masalah yang harus dipecahkan sebagai bahan fungsional.
Pro – Tegangan cukup tinggi, siklus hidup panjang.
Untuk Apa Baterai Litium Digunakan？
Baterai lithium-ion komersial pertama untuk peralatan rumah tangga pada paruh pertama tahun 1990-an digunakan dalam kamera video untuk memenuhi kebutuhan mereka akan ukuran kecil dan ringan. Setelah itu, terus digunakan di ponsel yang dengan cepat dipopulerkan, dan permintaan pasar langsung meningkat. Saat ini, baterai lithium-ion telah banyak digunakan dalam berbagai adegan kehidupan kita, seperti smartphone, komputer laptop, kendaraan listrik, sepeda listrik, dan bidang lainnya.
Pilih Produsen Baterai Lithium yang Tepat
Pesatnya perkembangan kendaraan energi baru telah membawa permintaan yang kuat untuk baterai lithium daya. Di area di mana kendaraan energi baru berkembang paling cepat, semakin banyak perusahaan baterai lithium China yang mulai menempati peringkat terdepan dalam baterai lithium secara global. Jika Anda mencari pemasok baterai lithium yang berkualitas, silakan hubungi KHLiTech.
