Keunggulan Baterai Li-ion

Dibandingkan dengan baterai sekunder berenergi tinggi lainnya seperti baterai Ni-Cd, baterai Ni-MH, baterai timbal-asam, dll.,Li-ionbaterai memiliki keunggulan kinerja yang signifikan, yang terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut.

(1) Tegangan kerja tinggi

Menggunakan senyawa interkalasi litium berkarbon seperti grafit atau kokas minyak bumi sebagai pengganti litium logam sebagai elektroda negatif akan mengurangi tegangan baterai. Namun, karena potensi interkalasi litium yang rendah, kehilangan tegangan dapat diminimalkan. Pada saat yang sama, memilih senyawa interkalasi litium yang sesuai sebagai elektroda positif baterai dan memilih sistem elektrolit yang sesuai (menentukan jendela elektrokimia paket baterai litium ion) dapat membuat paket baterai litium ion memiliki tegangan kerja yang lebih tinggi (- 4V), yang jauh lebih tinggi dibandingkan baterai sistem berair.

(2) Kapasitas spesifik yang besar

Meskipun penggantian litium logam dengan bahan berkarbon akan mengurangi kapasitas spesifik massa bahan tersebut, pada kenyataannya, untuk memastikan masa pakai tertentu dari baterai sekunder litium logam, litium logam negatif biasanya lebih dari tiga kali lipat. Pengurangan aktual dalam kapasitas spesifik massa tidaklah besar, dan terdapat sedikit pengurangan dalam kapasitas spesifik volume.

(3) Kepadatan energi yang tinggi

Tegangan pengoperasian yang lebih tinggi dan kapasitas spesifik volumetrik menentukan kepadatan energi yang lebih tinggi dari baterai lithium-ion sekunder. Dibandingkan dengan baterai Ni-Cd dan baterai Ni-MH yang banyak digunakan saat ini, baterai lithium-ion sekunder memiliki kepadatan energi tertinggi dan masih memiliki potensi pengembangan yang besar.

(4) Kinerja keselamatan yang baik dan siklus hidup yang panjang

Alasan mengapa baterai yang menggunakan litium logam sebagai anoda tidak aman adalah karena struktur elektroda positif baterai litium ion berubah dan terbentuklah dendrit berpori. Ini dapat menembus pemisah dan menyebabkan korsleting internal, dan baterai lithium-ion tidak mengalami masalah ini dan sangat aman. Untuk mencegah adanya logam litium pada baterai, tegangan harus dikontrol selama pengisian. Demi asuransi, baterai lithium-ion dilengkapi dengan beberapa perangkat keselamatan. Baterai litium-ion tidak mengalami perubahan struktur apa pun pada interkalasi dan deinterkalasi ion litium pada katoda dan anoda selama proses pengisian dan pengosongan (akan terjadi pemuaian dan kontraksi kisi selama proses interkalasi dan deinterkalasi), dan karena senyawa interkalasi lebih kuat dari logam litium. Lebih stabil dan tidak membentuk dendrit litium selama proses pengisian dan pengosongan, sehingga secara signifikan meningkatkan kinerja keselamatan baterai, dan masa pakai siklus juga sangat meningkat. Baterai lithium-ion dikecualikan sebagai barang berbahaya oleh Divisi Transportasi Barang Berbahaya Departemen Transportasi AS dan IAIT (Asosiasi Internasional Udara dan Transportasi) masing-masing pada tahun 1989 dan 1990.

(5) Tingkat self-discharge yang kecil

Paket baterai lithium-ion mengadopsi sistem elektrolit non-air, dan bahan karbon interkalasi litium secara termodinamik tidak stabil dalam sistem elektrolit non-air. Selama proses pengisian dan pengosongan pertama, film interfase elektrolit padat (SEI) akan terbentuk pada permukaan elektroda karbon negatif karena reduksi elektrolit, memungkinkan ion litium melewati tetapi tidak melewati elektron, dan memungkinkan elektroda aktif. bahan dengan keadaan muatan berbeda untuk dilewati. Dalam keadaan yang relatif stabil, ia mempunyai tingkat self-discharge yang rendah.

(6) Bersih dan bebas polusi

Paket baterai lithium-ion tidak mengandung zat beracun seperti timbal, keberuntungan, merkuri, dll. Pada saat yang sama, karena baterai harus tersegel dengan baik, sangat sedikit gas yang dilepaskan selama penggunaan, sehingga tidak menyebabkan pencemaran terhadap lingkungan. Pelarut yang digunakan untuk melarutkan pengikat dalam proses pembuatan juga dapat diperoleh kembali sepenuhnya. Sony dan perusahaan produksi baterai lithium-ion skala besar lainnya telah memulai daur ulang baterai lithium-ion dan daur ulang bahan (seperti bor logam, dll.) sejak tahun 1997. Selain itu, pada tahun 1996, baterai lithium-ion Sony telah disertifikasi untuk mematuhi standar lingkungan internasional IS014001 [71O

(7) Efisiensi arus tinggi

Tidak seperti baterai sekunder sebelumnya dengan sistem berair, baterai lithium-ion tidak menghasilkan gas selama proses pengisian dan pengosongan normal, dan efisiensi arusnya mendekati 100%. Properti ini sangat cocok untuk digunakan sebagai baterai untuk penyimpanan dan konversi daya.