Quins tipus de bateries hi ha actualment al mercat i quines característiques tenen?
Les sis bateries de liti inclouen específicament: òxid de liti i cobalt (LiCoO2), òxid de liti i manganès (LiMn2O4), òxid de liti i níquel-cobalt manganès (LiNiMnCoO2 o NMC), aluminat de liti i níquel-cobalt (LiNiCoAlO2 o NCA),fosfat de liti-ferro (LiFePO4), Titanat de liti (Li4Ti5O12).
Oxxid de liti i cobalt (LiCoO2)
La seva alta energia específica fa que l’òxid de liti i cobalt sigui una opció popular per a telèfons mòbils, ordinadors portàtils i càmeres digitals. La bateria està formada per un càtode d’òxid de cobalt i un ànode de carboni de grafit. El càtode té una estructura en capes. Durant la descàrrega, els ions de liti es mouen de l’ànode al càtode, mentre que la direcció del flux és oposada durant el procés de càrrega. El càtode té una estructura en capes. Durant la descàrrega, els ions de liti es mouen de l’ànode al càtode; en carregar-se, el flux flueix del càtode a l’ànode.
Els desavantatges de l’òxid de liti i cobalt són la vida relativament curta, la baixa estabilitat tèrmica i la capacitat de càrrega limitada (potència específica). L’òxid de liti i cobalt és excel·lent en termes d’energia específica elevada, però només pot proporcionar un rendiment general en termes de característiques de potència, seguretat i vida útil del cicle.
Les bateries que s’utilitzen en telèfons mòbils, tauletes i ordinadors portàtils són bateries de ions de liti, també conegudes com a bateries de liti 3C. Les bateries de liti 3C han de sotmetre’s a proves bàsiques de rendiment, proves de rendiment electroquímic, proves de rendiment ambiental i proves de rendiment de seguretat. A la prova, es poden utilitzar mòduls de microagulla de metralla de gran corrent com a mitjà de connexió per transmetre corrent i connectar senyals. En la transmissió actual, el mòdul de microagulla de metralla de gran corrent pot passar de 1 a 50 A i la connexió és estable sense atenuació i la capacitat de sobrecorrent és forta; també hi ha bones solucions en parcel·les petites, dins del rang de 0,15 mm a 0,4 mm. Aquest mòdul pot mantenir una connexió estable, sense agulles clavades i agulles contínues; el mòdul de microagulla de metralla d’alta intensitat té una vida útil mitjana de 20w i es pot utilitzar per posar-se en contacte amb el connector FPC mascle amb un tipus serrat i un tipus punxegut per posar-se en contacte amb el seient femení. La taxa de rendiment és de fins a 99,8 %.
Oxxid de manganès de liti (LiMn2O4)
Les bateries d’òxid de manganès de liti es poden descarregar a un corrent de 20-30A i tenen una acumulació de calor moderada. També és possible aplicar un impuls de càrrega de fins a 50A1 segons. Si es manté una càrrega elevada contínua a aquest corrent, s’acumularà calor i la temperatura de la bateria no haurà de superar els 80 ° C (176 ° F). El manganat de liti s’utilitza en eines elèctriques, equips mèdics i vehicles elèctrics híbrids i purs. El càtode de manganat de liti cristal·litza per formar una estructura marc tridimensional formada després de la formació. L'espinel proporciona una resistència elèctrica baixa, però té una energia específica inferior a l'òxid de liti i cobalt.
La capacitat de l’òxid de liti i manganès és aproximadament un terç inferior a la de l’òxid de liti i cobalt. La flexibilitat de disseny permet als enginyers triar maximitzar la durada de la bateria o augmentar el corrent de càrrega màxim (potència específica) o la capacitat (energia específica).
Idexid de manganès de liti, níquel i cobalt (LiNiMnCoO2 o NMC)
Un dels sistemes d’ions de liti amb més èxit és la combinació de càtodes de níquel-manganès cobalt (NMC). Similar al manganat de liti, aquest sistema es pot personalitzar per utilitzar-lo com a bateria d’energia o bateria d’alimentació. NMC és la bateria preferida per a eines elèctriques, bicicletes elèctriques i altres sistemes d’energia elèctrica. NMC té un bon rendiment general i un rendiment excepcional en termes d’energia específica. Aquesta bateria és la primera opció per als vehicles elèctrics i té la taxa d’autoescalfament més baixa.
Fosfat de ferro-liti (LiFePO4)
El fosfat de liti té un bon rendiment electroquímic i baixa resistència. Això s’aconsegueix a través de materials de càtode de fosfat a nanoescala. Els principals avantatges són el corrent nominal elevat i la vida útil del cicle llarg; bona estabilitat tèrmica, major seguretat i tolerància a l'abús. Si es manté a alta tensió durant molt de temps, el fosfat de liti és més resistent a totes les condicions de càrrega i té menys tensió que altres sistemes de ions de liti. L’inconvenient és que el voltatge nominal més baix de la bateria de 3,2 V fa que l’energia específica sigui inferior a la bateria de ions de liti dopada amb cobalt.
