Glavne vrste litij-ionskih baterija

Prema različitim elektrolitnim materijalima koji se koriste u litij-ionskim baterijama, litij-ionske baterije podijeljene su na tekuću litij-ionsku bateriju (LIB) i polimernu litij-ionsku bateriju (PLB).

Litij-ionska baterija (li-ion)

Punjiva litij-ionska baterija najraširenija je baterija u modernim digitalnim proizvodima kao što su mobilni telefoni i prijenosna računala, ali je "osjetljiva" i ne može se prekomjerno napuniti ili isprazniti u upotrebi (oštetit će bateriju ili je ostrugati). Stoga na bateriji postoje zaštitne komponente ili sklopovi kako bi se spriječilo skupo oštećenje baterije. Punjenje litij-ionskih baterija vrlo je zahtjevno. Kako bi se osiguralo da je točnost napona završetka unutar ± 1%, veliki proizvođači poluvodičkih uređaja razvili su razne IC-ove punjenja litij-ionskih baterija kako bi osigurali sigurno, pouzdano i brzo punjenje.

Većina mobilnih telefona koristi litij-ionske baterije. Ispravna uporaba litij-ionskih baterija vrlo je važna za produljenje vijeka trajanja baterije. Može se izraditi u ravni pravokutnik, cilindar, pravokutnik i tip gumba prema zahtjevima različitih elektroničkih proizvoda, a ima bateriju sastavljenu od nekoliko baterija spojenih u seriju i paralelno. Nazivni napon litij-ionske baterije općenito je 3,7 V zbog promjene materijala, a napon litij-željeznog fosfata (u daljnjem tekstu ferofosfat) katoda je 3,2V. Kada je potpuno napunjen, završni napon punjenja je općenito 4,2V, a ferofosfat 3,65v. Napon krajnjeg pražnjenja litij-ionske baterije je 2,75V ~ 3,0V (tvornica baterija daje raspon radnog napona ili napon pražnjenja terminala, a parametri su nešto drugačiji, općenito 3,0V i 2,5 V za ferofosfat). Kontinuirano pražnjenje ispod 2,5V (ferofosfat 2,0V) poziva se preko pražnjenja, što će oštetiti bateriju.

Litij-ionske baterije s pozitivnom elektrodom materijala tipa litij-kobaltnog oksida nisu prikladne za pražnjenje velike struje. Prekomjerno pražnjenje struje smanjit će vrijeme pražnjenja (stvorit će se viša unutarnja temperatura i izgubiti energiju) i može uzrokovati opasnost; Međutim, litij-željezni fosfatni katodni materijal litijeva baterija može se puniti i isprazniti velikom strujom od 20c ili više (C je kapacitet baterije, kao što su c = 800mah, brzina punjenja od 1c, odnosno struja punjenja je 800 mA), što je posebno pogodno za električna vozila. Stoga najveća struja pražnjenja koju daje proizvođač baterije mora biti manja od maksimalne struje pražnjenja koja se koristi. Litij-ionska baterija ima određene zahtjeve za temperaturu. Tvornica je dala raspon temperature punjenja, temperaturni raspon pražnjenja i raspon temperature skladištenja. Punjenje prenapona uzrokovat će trajno oštećenje litij-ionske baterije. Struja punjenja litij-ionske baterije mora biti u skladu s preporukama proizvođača baterije, a za izbjegavanje prekomjernog strujanja (pregrijavanja) potreban je krug ograničene struje. Najčešće korištena brzina punjenja je 0, 25c ~ 1C. Prilikom punjenja velikom strujom često je potrebno otkriti temperaturu baterije kako bi se spriječilo pregrijavanje oštećenja baterije ili eksplozije.

Punjenje litij-ionskih baterija podijeljeno je u dvije faze: prvo punjenje konstantnom strujom i konstantno punjenje napona kada je blizu napona završetka. Na primjer, baterija kapaciteta 800MAH ima napon punjenja za završetak od 4,2 V. Baterija se puni konstantnom strujom od 800 mA (brzina punjenja od 1c). Na početku se napon baterije pojačava na velikom nagibu. Kada je napon baterije blizu 4,2 V, mijenja se u 4,2 V konstantno punjenje napona. Struja postupno opada, a napon se malo mijenja. Kada struja punjenja padne na 1/10-50c (vrijednosti podešavanja svake tvornice su različite, što ne utječe na uporabu), smatra se da je gotovo puna, a punjenje se može prekinuti (neki punjači pokreću tajmer na 1/10c i završavaju punjenje nakon određenog vremena).