Kas turi ličio jonų baterijas?

AutoriusJake'as Morrisonas, techninės įrangos rašytojas|Sarah Chen|Mike'as Pattersonas
Paskelbta:2025 m. vasario 8 d

Beveik viskas, kas šiais laikais įkraunama, veikia su ličio jonų baterijomis. Aišku, tavo telefonas. Nešiojamasis kompiuteris. Tos belaidės ausinės, kurias tikriausiai nešiojate dabar. Ši technologija išpopuliarėjo 1991 m., kai „Sony“ komercializavo pirmuosius ličio jonų elementus, skirtus vaizdo kameroms, ir nuo to laiko ji buvo įtraukta į visas produktų kategorijas.

Žmonės klausia „kas turi ličio jonų baterijas“, tikėdamiesi paprasto sąrašo, tačiau tikrasis atsakymas yra: eikite apsidairyti savo namuose. Suskaičiuokite įkraunamus prietaisus. Tai tavo atsakymas.

Šios baterijos kaupia energiją perkeldamos ličio jonus pirmyn ir atgal tarp dviejų elektrodų -anodą į katodą, kai jie išsikrauna, o prijungus juos priešinga kryptimi. Chemija skamba sudėtingai, tačiau praktinis rezultatas yra aiškus: daugiau galios mažesnėje erdvėje, nei senesnių tipų baterijos galėtų valdyti.

What Has Lithium Ion Batteries

Trys priežastys. Energijos tankis lenkia visa kita. Ličio jonų elementas turi 150-250 vatų-valandžių vienam kilogramui. Palyginkite tai su nikeliu-kadmiu, kurio 40-60 Wh/kg. Net ne arti.

Antra, nėra atminties efekto. Prisimenate senus belaidžius telefonus, kuriuose reikėjo visiškai iškrauti bateriją, kitaip ji „pamirštų“ visą savo talpą? Ličio jonai to nedaro. Įkraukite jį bet kada. Trečia, mažos savaiminės-iškrovos-sulaiko savo įkrovą stovėdami ant lentynos ir praranda gal 2–3 % per mėnesį, palyginti su 20 % NiMH baterijų.

Kaina taip pat sumažėjo. 90-aisiais šios baterijos buvo pakankamai brangios, todėl jas naudojo tik aukščiausios kokybės elektronika. Dabar jie yra pakankamai pigūs JAV dolerių parduotuvės USB įkrovikliui. Na, pigupakankamai-vis dar brangesnis už šarminius, bet įkraunamas greitis atsiperka.

Išmanieji telefonai pirmauja. „iPhone 15 Pro“ turi 3 274 mAh talpos bateriją. „Samsung Galaxy S24 Ultra“ yra didesnis – 5000 mAh. Kiekviename telefone, nuo 50 USD kainuojančių išankstinio mokėjimo modelių iki 1 500 USD pavyzdinių modelių, naudojama ličio jonų -dažniausiai ličio kobalto oksido (LCO) chemija, nes ji maksimaliai padidina talpą ankštose vietose.

Nešiojamieji kompiuteriai naudoja didesnes baterijas, paprastai 50–80 Wh ultrabooks, iki 100 Wh darbo stotyse. Tiesą sakant, 100 Wh yra teisėta riba, leidžianti vežti baterijas lėktuvuose be specialaus patvirtinimo, todėl nešiojamųjų kompiuterių gamintojai siekia šio skaičiaus. FAA nustatė šią taisyklę po to, kai 2000-aisiais lėktuvuose sudegė kai kurios ličio baterijos.

Planšetiniai kompiuteriai patenka tarp-„iPad Pro“ turi apie 40 Wh. „Kindle Paperwhite“? Mažytė 6 Wh baterija, kuri veikia savaites, nes e-rašalas rodo gurkšnojant galią.

Tada yra visi kiti dalykai. Belaidės pelės ir klaviatūros (dažniausiai AAA{1}}dydžio ličio jonų elementai). „Bluetooth“ garsiakalbiai-JBL, „Ultimate Ears“, „Bose“, visi ličio jonai. Žaidimų valdikliai. Išmanieji laikrodžiai. Fitneso stebėjimo priemonės. Belaidės apsaugos kameros. Video durų skambučiai. Elektriniai dantų šepetėliai. „Oral-}B iO serijoje naudojama ličio baterija, kurios įkrovimas gali trukti dvi savaites.

„AirPods Pro“ turi 1,98 Wh baterijos talpos tarp ausinių ir dėklo. Tai skamba mažai, kol nesupranti, kad jie ištisas valandas palaiko aktyvų triukšmo slopinimą, erdvinį garso apdorojimą ir belaidį ryšį.

What Has Lithium Ion Batteries

Elektromobiliai visiškai pakeitė skalę. „Tesla Model 3 Long Range“ turi 75 kWh bateriją-, tai yra 75 000 vat-valandžių, arba maždaug 1 500 išmaniųjų telefonų baterijų, kurių vertė yra tokia. Vien baterija sveria apie 1000 svarų.

Daugumoje elektromobilių naudojama nikelio mangano kobalto (NMC) arba ličio geležies fosfato (LFP) chemija, o ne telefonų kobalto{0}}sunkieji elementai. NMC siūlo gerą energijos tankį ir geresnį terminį stabilumą. LFP yra saugesnis ir tarnauja ilgiau-BYD ir Tesla dabar naudoja LFP standartiniams modeliams. Atlyginimas-mažesnis energijos tankis, todėl tam pačiam diapazonui reikia daugiau elementų.

„Ford F-150 Lightning“ galia iki 131 kWh. Rivian R1T pasiekia 135 kWh Max Pack konfigūracijoje. „Lucid Air Dream Range“ siekia 112 kWh ir nuvažiuoja daugiau nei 500 mylių EPA, nes jų varikliai ir elektronika yra beprotiškai efektyvūs.

Elektriniai dviračiai klesti. „Rad Power Bikes“ paprastai naudoja 48 V 14 Ah (672 Wh) pakuotes. Aukštesnės klasės-e-specialized arba Trek dviračiai veikia 500-700 Wh baterijomis. E-paspirtukai yra mažesni – „Xiaomi M365“ sunaudoja 280 Wh, „Bird“ ir „Lime“ nuomojami paspirtukai veikia panašiai.

Elektriniai motociklai vis dar nišą, bet auga. Zero Motorcycles SR/F turi 14,4 kWh bateriją. Energica Ego+ stumia 21,5 kWh. Dar ne visai pakanka ilgoms kelionėms greitkeliu, bet pasiekti.

Atplaukia ir laivai. X Shore Eelex 8000 elektrinis laivas turi 125 kWh akumuliatorių. Candela C-8 povandeninis sparnas sunaudoja 44 kWh ir „skraido“ virš vandens, kad sumažintų pasipriešinimą. „Arc Sport“ elektrinė vandenlentė kainavo 300 000 USD, kai paskutinį kartą tikrinau.

Ši transformacija įvyko greitai. Prieš dvidešimt metų rimti rangovai juokėsi iš akumuliatorinių įrankių. Šiandien? „Milwaukee“, „DeWalt“, „Makita“, „Bosch“{2}}visi jie išnaudojo litį.

DeWalt FlexVolt sistema veikia 20 V arba 60 V, priklausomai nuo įrankio. Milwaukee M18 platformoje yra daugiau nei 200 įrankių, naudojančių tą pačią akumuliatorių sistemą. Jų didelės galios baterijos pasiekia 12 Ah talpos-pakanka, kad diskinis pjūklas galėtų atlikti daugybę pjūvių.

Toliau sekė lauko elektros įranga. „Ego Power Plus“ gamina akumuliatorinę vejapjovę, naudodama 56 V 7,5 Ah (420 Wh) bloką. Jų žoliapjovės, lapų pūstuvai ir net sniego valytuvai naudoja tą pačią akumuliatoriaus platformą. Ryobi turi 40 V sistemą. Greenworks siūlo 60V ir 80V galimybes didesnei įrangai.

Robotų dulkių siurbliai ir vejapjovės naudoja mažesnius akumuliatorius, nes jie automatiškai įkraunami. Roomba j7+ turi apie 60 Wh. Husqvarna Automower naudoja 18 V ličio jonų įtampą, talpa skiriasi priklausomai nuo modelio.

Profesionali įranga nuolat auga. „Milwaukee“ gamina 300 Wh kuprinės bateriją, leidžiančią naudoti kelis įrankius darbo vietose. „Stihl“ siūlo pakankamai galingus akumuliatorinius grandininius pjūklus, skirtus komerciniams medžio darbams.

Nešiojami deguonies koncentratoriai yra labai svarbūs žmonėms, turintiems kvėpavimo sutrikimų. „Inogen One G5“ naudoja ličio jonų bateriją, užtikrinančią 3–6 darbo valandas, priklausomai nuo srauto nustatymų. Phillips Respironics Simply Go Mini siekia apie 4,5 valandos.

CPAP aparatai, skirti miego apnėjai gydyti, vis dažniau siūlo baterijų parinkčių. ResMed AirMini travel CPAP gali veikti iš išorinių ličio baterijų. Naudinga stovyklaujant ar dingus elektrai.

Neseniai klausos aparatai perėjo prie įkraunamo ličio. „Phonak Audeo Paradise“ įkraunama per naktį ir veikia 16+ val. Starkey Evolv AI panašus našumas. Daug geriau, nei kas kelias dienas blaškytis su tais mažytėmis cinko{4}}oro mygtukais.

Medicinos stebėjimo įranga-kraujospūdžio matuokliai, gliukozės matuokliai, nešiojamieji EKG prietaisai-dabar įkraunami. „AliveCor KardiaMobile“ įrašo EKG telefonu, veikia nedideliu ličio elementu, trunkantį mėnesius.

Infuzijos pompos, chirurginiai įrankiai, ligoninėse naudojama diagnostinė įranga{0}}daug ličio jonų atsarginių baterijų arba nešiojamų maitinimo šaltinių. „Stryker System 8“ chirurginiuose elektriniuose įrankiuose naudojamos ličio jonų baterijos, steriliai uždarytos, skirtos naudoti operacinėje.

Implantuojami prietaisai yra visiškai kita kategorija. Kai kurie naujesni širdies stimuliatoriai naudoja įkraunamas ličio jonų baterijas, įkraunamas transkutaniškai (per odą), naudojant indukciją. „Medtronic“ turi modelių, kuriuose akumuliatorius belaidžiu būdu įkraunamas kartą per savaitę, o ne kas 7–10 metų jį reikia pakeisti chirurginiu būdu.

What Has Lithium Ion Batteries

„Tesla Powerwall 2“ talpina 13,5 kWh, įdiegta kainuoja apie 11 000 USD. „Powerwall 3“ neseniai pasirodė su geresne integracija. Generac PWRcell siūlo 9-18 kWh modulines sistemas. LG Chem RESU priklauso nuo 10-16 kWh, priklausomai nuo konfigūracijos.

Šios namų baterijos suporuojamos su saulės baterijomis{0}}saugo energijos perteklių dieną, o naudojate naktį. Taip pat teikite atsarginę kopiją gedimų metu, jei tinkamai sukonfigūruota. Ne visos sistemos veikia elektros energijos tiekimo nutraukimo metu; priklauso nuo keitiklio sąrankos.

Kalifornija įpareigoja saulės energiją naujuose namuose, todėl baterijų diegimas ten spartėja. Havajuose yra didelės elektros sąnaudos ir daug saulės, todėl saulės energijos ir saugojimo ekonomija veikia gerai. Teksase 2021 m. įvyko tinklo gedimas, kuris paskatino susidomėjimą namų baterijomis.

Komerciniai įrenginiai yra daug didesni. Maisto prekių parduotuvė gali įdiegti 50-100 kWh akumuliatorių, kad galėtų valdyti paklausą. Duomenų centrai naudoja megavatų dydžio baterijų patalpas atsarginei energijai, dyzeliniams generatoriams pakeisti ar papildyti.

Naudingumo skalė laukinė. Moss Landing energijos saugyklos Kalifornijoje galia yra 3 000 MWh, -tai 3 mln. kilovat-valandžių, arba pakankamai, kad kelias valandas maitintų maždaug 225 000 namų. Jame naudojami „Tesla Megapack“ įrenginiai, kurių kiekvienas yra gabenimo konteinerio -dydžio 3 MWh akumuliatorius.

Australijos „Hornsdale Power Reserve“ buvo viena iš pirmųjų didelių tinklo baterijų, kurią „Tesla“ pastatė 2017 m., 150 MWh. Nuo tada jis buvo išplėstas. Šios sistemos stabilizuoja tinklo dažnį, kaupia atsinaujinančią energiją, sumažina gamtinių dujų piko elektrinių poreikį.

UPS (nepertraukiamo maitinimo) sistemose tradiciškai buvo naudojami švino{0}}rūgštiniai akumuliatoriai. Sunkus, reikėjo keisti kas 3-5 metus, jame buvo toksiškų medžiagų. APC, Eaton, Vertiv ličio jonų UPS sistemos tarnauja ilgiau, užima mažiau vietos, sveria mažiau. Duomenų centrams tai ypač patinka – mažėjantis svoris reiškia mažesnę pastatų konstrukcinę apkrovą.

Dronai ir ketursparniai{0}}DJI dominuoja šioje rinkoje. Jų dronai naudoja ličio polimero (LiPo) baterijas, kurios techniškai yra ličio jonų variantas su polimero elektrolitu. „DJI Mini 3 Pro“ naudoja 2453 mAh bateriją maždaug 34 minučių skrydžiui. Didesni dronai, tokie kaip „Inspire 2“, turi dvigubas baterijas, kurių bendra talpa yra 98 Wh.

Profesionalūs dronai, skirti žvalgymui, tikrinimui, pristatymui{0}}visi juose veikia ličio baterijos. Zipline medicinos pristatymo dronai Afrikoje naudoja ličio jonus. Juos naudoja „Amazon“ pristatymo dronų prototipai.

Aviacijos ir kosmoso programos plečiasi. Ateina elektriniai lėktuvai. Pipistrel Velis Electro turi ličio baterijas{2}}pirmą visiškai elektrinį lėktuvą, sertifikuotą mokymui skraidyti Europoje. Beta Technologies ir Joby Aviation kuria elektrinius oro taksi, varomus didelėmis ličio baterijomis.

Palydovai ir erdvėlaiviai naudoja specializuotas ličio jonų baterijas, sukurtas taip, kad atlaikytų vakuumą, radiaciją, ekstremalias temperatūras. Tarptautinėje kosminėje stotyje yra ličio jonų baterijos, pakeičiančios senesnius nikelio{1}}vandenilio elementus. Kiekvienas akumuliatoriaus modulis sveria 400+ svarus.

Karinė įranga-naktinio matymo akiniai, taktiniai radijo imtuvai, GPS įrenginiai, dabar veikia ličio baterijos. Didesnis energijos tankis yra svarbus, kai kariai nešiojasi įrangą ištisas dienas. AN/PRC-163 radijas naudoja įkraunamas ličio jonų baterijas.

„Sony“, „Canon“, „Nikon“ visiškai ličio jonų fotoaparatai ir nuotraukų įranga{0}}be veidrodžių. „Sony A7 IV“ naudoja NP-FZ100 akumuliatorius, kurių kiekvieno galia yra 16,4 Wh. Profesionalus apšvietimas-Aputure 300d LED lemputės veikia su V-įjungimo ličio baterijomis (98 Wh standartinio dydžio). Bevieliai mikrofonai, vaizdo monitoriai, viskas, kas nešiojama filmų/foto gamyboje.

What Has Lithium Ion Batteries

Naujesni{0}}baterija maitinami gaminiai dažnai turi „Bluetooth“ arba „Wi{1}}Fi“ ryšį. Galite patikrinti telefono akumuliatoriaus būseną. Ego elektriniai įrankiai programoje rodo įkrovimo lygį. Ryobi įrankiai taip pat. „Tesla“ leidžia nuotoliniu būdu stebėti automobilio akumuliatorių ir įkrovimą.

Išmaniosios baterijų valdymo sistemos (BMS) atlieka daug darbo. Jie subalansuoja elementų įtampą-kelių-elementų pakete, atskiri elementai laikui bėgant nutolsta, o BMS juos išlygina. Jie stebi temperatūrą, apsaugo nuo perkrovimo ir išsikrovimo, perduoda būseną įrenginiui.

Kai kurios prijungtos funkcijos atrodo gudrios, tačiau nuotolinis brangios įrangos stebėjimas yra prasmingas. Statybos brigados gali sekti, kurias baterijas reikia įkrauti. Namų energijos saugyklų savininkai gali stebėti saulės energijos gamybą ir baterijos būseną keliaudami.

Tačiau yra susirūpinimas dėl saugumo. Kartais reikia atnaujinti akumuliatoriaus programinę-aparatinę įrangą. Jei tas ryšio kelias nėra tinkamai apsaugotas, tai yra galimas pažeidžiamumas. Nedaug žmonių nulaužia baterijas, bet teoriškai įmanoma.

Žmonės nuolat susiduria su ličio baterijomis, apie tai negalvodami. Elektrinis dantų šepetėlis vonioje. Belaidis dulkių siurblys (Dyson V15 turi 70 Wh). Įkraunamas žibintuvėlis. Maitinimo bankas jūsų krepšyje-Anker gamina modelius nuo 10 000 mAh (37 Wh) iki 25 000 mAh (90 Wh).

Vaikų žaislai vis dažniau įkraunami. Nuotolinio valdymo automobiliai,{1}}šviečiantys žaislai, elektroniniai mokymosi įrenginiai. Nuolat perka šarmines baterijas.

Išmanieji namų įrenginiai-Skambėjimo vaizdo durų skambutis turi išimamą ličio bateriją. „Arlo“ apsaugos kamerose naudojamos įkraunamos baterijos, veikiančios mėnesius. „Google Nest“ termostatuose yra atsarginės ličio baterijos. Rugpjūčio mėnesio išmaniosios spynos veikia su ličio AA.

Šventinės lemputės taip pat įkraunamos. Šviesos stygos su įmontuotomis -baterijomis ir saulės baterijomis. Įkraunamos LED žvakės. Dekoratyviniai daiktai.

Profesionalaus naudojimo atvejai labai skiriasi. Statybininkai visą dieną keičia Milwaukee arba DeWalt baterijas. Sandėlio šakiniai krautuvai įkrauna ličio jonų baterijas per pertraukas-15 minučių įkrovimo galimybė pranoksta laukimo valandas, kol bus įkraunamos švino-rūgštinės baterijos.

Žemės ūkio technikos priėmimas lėtesnis, bet vyksta. John Deere bando elektrinius traktorius. Autonominiai žemės ūkio robotai dažnai elektriniai. Laistymo sistemos su atsargine baterija.

Valymo pramonė apėmė litį. Grindų šveitikliai, kilimų ištraukikliai, komercinės aukšto slėgio plovimo{1}} įmonės, tokios kaip Tennant ir Karcher, siūlo ličio pasirinkimą. Greitesnis įkrovimas, lengvesnis svoris, nereikalinga akumuliatoriaus laistymo priežiūra, pvz., senos švino -rūgšties sistemos.

Akumuliatoriai genda. Chemija netrunka amžinai. Įprasta ličio jonų baterija išlaiko 80% talpos po 500–1000 įkrovimo ciklų, priklausomai nuo cheminių medžiagų ir naudojimo būdų. Priklausomai nuo modelio, „Tesla“ suteikia savo EV akumuliatorių 70% garantiją po 8 metų / 100 000–150 000 mylių.

Temperatūra sunaikina baterijas greičiau nei bet kas. Karštis, ypač blogas-laikant arba naudojant baterijas aukštesnėje nei 30 laipsnių (86 laipsnio F) temperatūroje, nuolat pagreitėja jų skilimas. Šaltis sumažina laikiną pajėgumą, bet nesukelia nuolatinės žalos, kaip tai daro karštis. Štai kodėl Phoenix EV akumuliatoriai genda greičiau nei Sietlo akumuliatoriai.

Kalendoriaus senėjimas taip pat yra tikras. Baterijos genda net sėdint nenaudojamos. Laikykite juos esant 40–50 % įkrovai vėsioje temperatūroje, kad išlaikytumėte ilgiausią galiojimo laiką. Blogiausias atvejis yra išlaikyti akumuliatorių 100% įkrautą ir 40 laipsnių ilgesnį laiką.

Saugumo incidentai įvyksta retai, bet kai įvyksta, jie tampa naujienomis. Gamybos defektai sukėlė „Samsung Galaxy Note 7“ gaisrus 2016 m. – jie atšaukė 2,5 mln. telefonų. 2015–2016 m. oro lentos taip dažnai užsidegdavo, kad oro linijos jas uždraudė. Paprastai tai susiję su gamybos kokybės kontrolės problemomis, fizine žala arba įkrovimu netinkamais įkrovikliais.

Terminis nutekėjimas-kai elementas perkaista ir šiluma sukelia tolesnes reakcijas, kurios generuoja daugiau šilumos-yra pagrindinis gedimo būdas. Tinkamai suprojektuoti akumuliatoriai turi keletą saugos priemonių: srovės ribojimo grandines, šiluminius saugiklius, slėgio mažinimo angas, separatoriaus išjungimo sluoksnius. Pigios baterijos nepraleidžia šios apsaugos.

Suderinamumas vargina vartotojus. Kiekvienas įrankių prekės ženklas naudoja skirtingus akumuliatoriaus formos veiksnius. DeWalt akumuliatoriai netinka Milwaukee įrankiams. „Ryobi“ rūpinasi, kad jų „One+“ platforma būtų suderinama daugelį metų,{4}}nuo 2005 m. įrankiai veikia su baterijomis nuo 2025 m. Tačiau dauguma gamintojų nori, kad pardavėjas įsijungtų-.

Perdirbimo infrastruktūra vis dar kuriama. Li-Cycle, Redwood Materials ir kiti statantys specialias ličio baterijų perdirbimo gamyklas. Jie gali atkurti daugiau nei 95% akumuliatoriaus medžiagų. Tačiau surinkimo logistika tebėra sudėtinga,{6}}žmonės išmeta baterijas į šiukšliadėžę, todėl kyla problemų dėl sąvartynų.

BMS yra labai svarbus, bet nematomas. Nešiojamajame kompiuteryje jis stebi kiekvieną ląstelių grupę, įvertina likusį veikimo laiką, kontroliuoja įkrovimo greitį, praneša operacinei sistemai apie akumuliatoriaus būklę. Įmantresnis, nei skamba.

Mokesčio-būseną-apskaičiuoti stebėtinai sunku. Akumuliatoriaus įtampa koreliuoja su įkrovimo lygiu, bet priklauso nuo temperatūros, apkrovos, akumuliatoriaus amžiaus. Geras BMS naudoja sudėtingus algoritmus, į kuriuos atsižvelgiama. Štai kodėl telefono akumuliatoriaus įkrovos procentas kartais netikėtai šokteli arba krenta{5}}įvertis iš naujo sukalibruojamas.

Ląstelių balansavimas yra svarbus kelių{0}}ląstelių paketuose. Atskiros ląstelės neišvengiamai turi nedidelių talpos skirtumų. Įkrovimo metu BMS gali šuntuoti srovę aplink pilnesnius elementus, kad galėtų pasivyti silpnesnius. Pasyvus balansavimas išsklaido energiją kaip šilumą. Aktyvus balansavimas perduoda energiją tarp ląstelių, efektyviau, bet brangiau.

Temperatūros valdymas{0}}BMS stebi elementų temperatūrą ir gali sumažinti įkrovimo / iškrovimo greitį, jei viskas tampa per karšta. EV turi sudėtingą šilumos valdymą su skysčiu aušinamu. Elektriniai įrankiai priklauso tik nuo šilumos išjungimo.

Ryšio protokolai{0}}BMS lustai bendrauja su pagrindiniais įrenginiais naudodami I2C, SMBus, CAN magistralę arba patentuotus protokolus. Tai leidžia įrenginiams rodyti tikslią informaciją apie akumuliatorių ir optimizuoti našumą.

Pramonės programos integruoja baterijų stebėjimą į platesnes sistemas. Sandėlis gali centralizuotai stebėti visus šakinių krautuvų akumuliatorius, planuoti įkrovimą ir pažymėti, kad akumuliatorius reikia pakeisti. Numatyta priežiūra pagal BMS duomenis.

Kietojo{0}}kūno baterijos yra šventasis gralis. Pakeiskite skystą elektrolitą kieta keramika arba polimerine medžiaga. Teoriškai saugesnis-be degių skysčių. Galimas didesnis energijos tankis. „Toyota“ teigia, kad iki 2027–2028 m. transporto priemonėse bus{6}}kietojo kūno akumuliatoriai. „QuantumScape“, „Solid Power“ ir kiti, kuriantys technologiją. Tačiau gamyba dideliu mastu lieka neišspręsta.

Natrio{0}}jonų baterijos, kuriose naudojama druska, o ne ličio,{1}}pigesnės žaliavos, galbūt mažesnė kaina. CATL paskelbė apie komercines natrio-jonų baterijas 2021 m. Energijos tankis mažesnis nei ličio jonų, bet tai priimtina stacionariai saugoti. „Northvolt“ statybinio natrio-jonų gamyba Europoje.

Ličio -siera teoriškai suteikia daug didesnį energijos tankį-iki 500 Wh/kg, palyginti su 250 Wh/kg dabartiniais ličio jonais. Tačiau ciklo gyvenimas buvo siaubingas, paprastai pablogėja po 50–100 ciklų. Tyrimai tęsiasi.

Ličio-oro (ličio-deguonies) baterijos turi dar aukštesnes teorines ribas-, potencialiai 1 000 Wh/kg. Tačiau jie vis dar yra laboratoriniai smalsuoliai su didžiuliais praktiniais iššūkiais.

What Has Lithium Ion Batteries

Ateinančius 5-10 metų dominuos įprasti ličio jonai. Laipsniški patobulinimai vis gerėja – katodinės medžiagos, silicio anodai pakeičiantys grafitą (padidėja 20–40 %), gamybos proceso tobulinimas mažina išlaidas.

Nuo 2010 m. iki 2023 m. baterijų kainos sumažėjo maždaug 90 % – nuo maždaug 1100 USD/kWh iki 130 USD/kWh EV akumuliatoriams. Ši tendencija tęsiasi ir iki 2030 m. gali siekti 80–100 USD/kWh. Tokiomis kainomis elektromobiliai pasiekia sąnaudų lygiavertiškumą su dujinėmis transporto priemonėmis be subsidijų.

Pagrindinis dėmesys skiriamas kobalto mažinimui. Kobalto kasyba kelia susirūpinimą dėl žmogaus teisių ir tiekimo grandinės pavojų. Šiuolaikinės NMC baterijos naudoja mažiau kobalto nei senesnės formulės (NMC 811 turi 80 % nikelio, 10 % mangano, 10 % kobalto, palyginti su ankstesniu santykiu 1:1:1). LFP baterijose visiškai nėra kobalto.

Dabar parduodami silicio anodai. Sila Nanotechnologies tiekia silicio anodo medžiagą keliems gamintojams. Panasonic paskelbė, kad bus pradėtos gaminti silicio anodo baterijos. Tesla savo ląstelėse jau naudoja šiek tiek silicio. Tai padidina talpą 10-20%, nekeičiant nieko daugiau apie akumuliatorių.

Klausimas „kas turi ličio jonų baterijas“ turės dar ilgesnį atsakymą po penkerių metų. Daugiau elektrinių gaminių kategorijų. Daugiau programų, kuriose ličio jonai išstumia senesnes technologijas. Technologija sparčiai brendo, tačiau ji vis dar tobulėja.

Supratimas, kurie įrenginiai naudoja ličio baterijas, yra svarbiau, nes jų kaupiame daugiau. Daugumoje namų ūkių dabar yra 20–50 įkraunamų prietaisų. Žinodami, ką turite, kaip jį prižiūrėti ir kada pakeisti, šios investicijos truks ilgiau ir veiks geriau.