Ի՞նչ է լիթիում-իոնային վերալիցքավորվող մարտկոցը:

Լիթիում-իոնային մարտկոցը երկրորդական մարտկոց է (վերալիցքավորվող մարտկոց), որը հիմնականում հիմնված է լիթիումի իոնների շարժման վրա դրական էլեկտրոդի և բացասական էլեկտրոդի միջև։ Լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացում Li+-ը տեղադրվում և անջատվում է երկու էլեկտրոդների միջև. լիցքավորման ժամանակ Li+-ը ներկառուցվում է դրական էլեկտրոդից և էլեկտրոլիտի միջոցով ներկառուցվում է բացասական էլեկտրոդի մեջ, իսկ բացասական էլեկտրոդը լիթիումով{{6}առատ վիճակում է. լիցքաթափելիս հակառակն է.

ՄԱՍ 1. Մարտկոցների ներածություն
Լիթիումային մարտկոցները բաժանվում են լիթիումային մարտկոցների և լիթիումային-իոնային մարտկոցների։ Բջջային հեռախոսներն ու դյուրակիր համակարգիչները օգտագործում են լիթիում-իոնային մարտկոցներ, որոնք սովորաբար հայտնի են որպես լիթիումի մարտկոցներ: Մարտկոցները որպես էլեկտրոդներ սովորաբար օգտագործում են լիթիումի տարրեր պարունակող նյութեր և հանդիսանում են ժամանակակից բարձր արդյունավետության{4}}մարտկոցների ներկայացուցիչը։ Այնուամենայնիվ, իրական լիթիումային մարտկոցները հազվադեպ են օգտագործվում ամենօրյա էլեկտրոնային արտադրանքներում, քանի որ դրանք բարձր ռիսկի են:
Լիթիումի-իոնային մարտկոցներն առաջին անգամ մշակվել են Ճապոնիայի Sony կորպորացիայի կողմից 1990 թվականին: Այն ներկառուցում է լիթիումի իոնները ածխածնի մեջ (նավթային կոքս և գրաֆիտ)՝ ձևավորելու բացասական էլեկտրոդ (ավանդական լիթիումային մարտկոցները որպես բացասական էլեկտրոդ օգտագործում են լիթիում կամ լիթիումի համաձուլվածք): Որպես դրական էլեկտրոդի նյութ սովորաբար օգտագործվում է LixCoO2, ինչպես նաև օգտագործվում են LixNiO2 և LixMnO4: Որպես էլեկտրոլիտ օգտագործվում է LiPF6+դիէթիլեն կարբոնատ (EC)+դիմեթիլ կարբոնատ (DMC):
Նավթային կոքսը և գրաֆիտը ոչ-թունավոր են և առատ ռեսուրսներով՝ որպես բացասական էլեկտրոդի նյութեր: Լիթիումի իոնները ներկառուցված են ածխածնի մեջ, որը հաղթահարում է լիթիումի բարձր ակտիվությունը և լուծում ավանդական լիթիումային մարտկոցների անվտանգության խնդիրները։ Դրական LixCoO2 էլեկտրոդը կարող է հասնել լիցքավորման և լիցքաթափման բարձր մակարդակի և ծառայության ժամկետի, ինչը նվազեցնում է արժեքը: Մի խոսքով, լիթիում-իոնային մարտկոցների համապարփակ աշխատանքը բարելավվել է: Ակնկալվում է, որ 21-րդ դարում լիթիում-իոնային մարտկոցները մեծ շուկա կզբաղեցնեն։

ՄԱՍ 2. Մարտկոցի տարբերություններ
Լիթիում-իոնային մարտկոցները հեշտությամբ շփոթվում են հետևյալ երկու մարտկոցների հետ
Լիթիումի մարտկոցներ. օգտագործեք մետաղական լիթիում որպես բացասական էլեկտրոդ:
Լիթիում-իոնային մարտկոցներ. օգտագործեք ոչ-ջրային հեղուկ օրգանական էլեկտրոլիտներ:
Լիթիումի-իոնային պոլիմերային մարտկոցներ. օգտագործեք պոլիմերներ հեղուկ օրգանական լուծիչներ գելելու համար կամ ուղղակիորեն օգտագործեք բոլոր-պինդ էլեկտրոլիտները: Լիթիում-իոնային մարտկոցները սովորաբար օգտագործում են գրաֆիտ ածխածնային նյութեր՝ որպես բացասական էլեկտրոդներ։

ՄԱՍ 3. Հիմնական տեսակները
Ըստ տարբեր էլեկտրոլիտային նյութերի, որոնք օգտագործվում են լիթիումի-իոնային մարտկոցներում, լիթիումի-իոնային մարտկոցները բաժանվում են հեղուկ լիթիում-իոնային մարտկոցների (Liquified Lithium-Ion Battery, որը կոչվում է LIB), խտացված լիթիումի-իոնային մարտկոցների և պոլիմերային լիթիումի մարտկոցների։ Լիթիում-Իոնային մարտկոց, որը կոչվում է PLB):
3.1 Հեղուկ լիթիում-իոնային մարտկոցներ
Վերալիցքավորվող լիթիում-իոնային մարտկոցներն ամենաշատ օգտագործվող մարտկոցներն են ժամանակակից թվային արտադրանքներում, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները և նոութբուքերը: Հետեւաբար, մարտկոցի վրա կան պաշտպանիչ բաղադրիչներ կամ պաշտպանիչ սխեմաներ՝ թանկարժեք մարտկոցների վնասումը կանխելու համար: Լիթիում-իոնային մարտկոցի լիցքավորման պահանջները շատ բարձր են: Ապահովելու համար, որ ավարտական ​​լարման ճշգրտությունը ±1%-ի սահմաններում է, կիսահաղորդչային սարքերի խոշոր արտադրողները մշակել են լիթիումի-իոնային մարտկոցների լիցքավորման մի շարք IC-ներ՝ ապահով, հուսալի և արագ լիցքավորում ապահովելու համար:
Հիմնական բջջային հեռախոսները հագեցած են լիթիում-իոնային մարտկոցներով: Լիթիում-իոնային մարտկոցների ճիշտ օգտագործումը շատ կարևոր է մարտկոցի կյանքը երկարացնելու համար: Այն կարող է պատրաստվել հարթ ուղղանկյուն, գլանաձև, ուղղանկյուն և կոճակային-ձևավորված՝ ըստ տարբեր էլեկտրոնային արտադրանքների պահանջների, և կան մարտկոցներ, որոնք կազմված են մի քանի մարտկոցներից, որոնք միացված են հաջորդաբար և զուգահեռ: Լիթիում-իոնային մարտկոցների անվանական լարումը հիմնականում 3,7 Վ է նյութական փոփոխությունների պատճառով, մինչդեռ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ դրական էլեկտրոդներինը 3,2 Վ է։ Լիցքավորման վերջնական լարումը, երբ ամբողջովին լիցքավորված է, սովորաբար 4,2 Վ է, իսկ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատինը 3,65 Վ է: Լիթիում{13}}իոնային մարտկոցների վերջնական լիցքաթափման լարումը 2,75 Վ-ից 3,0 Վ է (մարտկոցի գործարանը տալիս է աշխատանքային լարման տիրույթը կամ վերջնական լիցքաթափման լարումը, և պարամետրերը մի փոքր տարբեր են՝ հիմնականում 3,0 Վ, իսկ երկաթի ֆոսֆատինը 2,5 Վ է)։ 2,5 Վ-ից ցածր լիցքաթափումը (2,0 Վ՝ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատի դեպքում) կոչվում է լիցքաթափում, որը կվնասի մարտկոցը:
Լիթիում-իոնային մարտկոցները լիթիումի կոբալտ օքսիդի տիպի նյութերով որպես դրական էլեկտրոդներ հարմար չեն բարձր-հոսանքի լիցքաթափման համար։ Ընթացքի չափազանց մեծ արտանետումը կնվազեցնի լիցքաթափման ժամանակը (ներսում ավելի բարձր ջերմաստիճան կստեղծվի, և էներգիան կկորչի), և կարող է վտանգավոր լինել. բայց լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ դրական էլեկտրոդային նյութերով լիթիումի մարտկոցները կարող են լիցքավորվել և լիցքաթափվել 20C կամ նույնիսկ ավելի մեծ հոսանքի դեպքում (C-ն մարտկոցի հզորությունն է, օրինակ՝ C{4}}mAh, 1C լիցքավորման արագությունը նշանակում է, որ լիցքավորման հոսանքը 800 մԱ է), ինչը հատկապես հարմար է էլեկտրական մեքենաների համար։ Հետևաբար, մարտկոցի արտադրողը տալիս է լիցքաթափման առավելագույն հոսանքը, որը օգտագործման ընթացքում պետք է պակաս լինի լիցքաթափման առավելագույն հոսանքից:
Լիթիում-իոնային մարտկոցները ունեն որոշակի ջերմաստիճանի պահանջներ: Գործարանը տալիս է լիցքավորման ջերմաստիճանի միջակայքը, լիցքաթափման ջերմաստիճանի միջակայքը և պահեստավորման ջերմաստիճանի միջակայքը: Գերլարման լիցքավորումը մշտական ​​վնաս կհասցնի լիթիում{3}}իոնային մարտկոցներին: Լիթիումի-իոնային մարտկոցների լիցքավորման հոսանքը պետք է հիմնված լինի մարտկոցի արտադրողի առաջարկությունների վրա, և հոսանքի սահմանափակման միացում է պահանջվում գերհոսանքից (գերտաքացումից) խուսափելու համար:
Սովորաբար օգտագործվող լիցքավորման արագությունը 0.25C-1C է: Մեծ հոսանքով լիցքավորելիս մարտկոցի ջերմաստիճանը հաճախ հայտնաբերվում է, որպեսզի գերտաքացումը չվնասի մարտկոցը կամ չառաջացնի պայթյուն:
Լիթիում-իոնային մարտկոցի լիցքավորումը բաժանված է երկու փուլի՝ սկզբում մշտական ​​հոսանքի լիցքավորում, այնուհետև մշտական ​​լարման լիցքավորում, երբ այն մոտ է ավարտման լարմանը: Օրինակ, 800 մԱ/ժ հզորությամբ մարտկոցն ունի 4,2 Վ լիցքավորման ավարտի լարում: Մարտկոցը լիցքավորվում է 800 մԱ մշտական ​​հոսանքով (լիցքավորման արագությունը 1C է): Սկզբում մարտկոցի լարումը մեծանում է մեծ թեքությամբ։ Երբ մարտկոցի լարումը մոտ է 4,2 Վ-ին, այն փոխվում է 4,2 Վ մշտական ​​լարման լիցքավորման, հոսանքն աստիճանաբար նվազում է, իսկ լարումը շատ չի փոխվում։ Երբ լիցքավորման հոսանքն իջնում ​​է մինչև 1/10-50C (յուրաքանչյուր գործարանի կարգավորումների արժեքը տարբեր է և չի ազդում օգտագործման վրա), համարվում է, որ այն մոտ է լրիվ, և լիցքավորումը կարող է դադարեցվել (որոշ լիցքավորիչներ ժմչփը սկսում են 1/10C-ից հետո և ավարտում լիցքավորումը որոշակի ժամանակահատվածից հետո):
3.2 Խտացված լիթիում-իոնային մարտկոց
2023 թվականի ապրիլի 19-ին CATL-ը թողարկեց մինչև 500 Վտժ/կգ էներգիայի խտությամբ խտացված մարտկոց, որը զանգվածային արտադրության հզորություն կունենա 2023 թվականին։

ՄԱՍ 4. Աշխատանքային սկզբունք

Լիթիում-իոնային մարտկոցները որպես բացասական էլեկտրոդներ օգտագործում են ածխածնային նյութեր, իսկ որպես դրական էլեկտրոդներ լիթիում պարունակող-միացություններ: Չկա մետաղական լիթիում, միայն լիթիումի իոններ: Սա լիթիում-իոնային մարտկոց է: Լիթիում-իոնային մարտկոցները վերաբերում են լիթիումի իոնային ներկառուցված միացություններով մարտկոցների ընդհանուր տերմինին որպես դրական էլեկտրոդի նյութեր: Լիթիումի-իոնային մարտկոցների լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացը լիթիումի իոնային մարտկոցների ներկառուցման և հեռացման գործընթացն է։ Լիթիումի իոնների ներկառուցման և ապամոնտաժման գործընթացում ուղեկցվում է նաև լիթիումի իոններին համարժեք էլեկտրոնների ներկառուցումը և ապամոնտաժումը (սովորական է օգտագործել ներկառուցումը կամ դե{13}}ներկառուցումը դրական էլեկտրոդը ներկայացնելու համար, իսկ էլեկտրոդը ներդնելը կամ էլեկտրոդը ներկայացնելը{12}}): Լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացում լիթիումի իոնները ներկառուցվում են/դե-ներդրվում և տեղադրվում/տեղադրվում են-դրական և բացասական էլեկտրոդների միջև ետ ու առաջ, ինչը վառ կերպով կոչվում է «ճոճվող աթոռի մարտկոց»:
Երբ մարտկոցը լիցքավորվում է, մարտկոցի դրական էլեկտրոդի վրա առաջանում են լիթիումի իոններ, իսկ առաջացած լիթիումի իոնները էլեկտրոլիտի միջոցով շարժվում են դեպի բացասական էլեկտրոդ։ Ածխածինը որպես բացասական էլեկտրոդ ունի շերտավոր կառուցվածք և ունի բազմաթիվ միկրոծակեր: Լիթիումի իոնները, որոնք հասնում են բացասական էլեկտրոդին, ներկառուցված են ածխածնային շերտի միկրոծակոտիներում։ Որքան շատ լիթիումի իոններ են ներկառուցված, այնքան բարձր է լիցքավորման հզորությունը: Նմանապես, երբ մարտկոցը լիցքաթափվում է (այսինքն՝ մարտկոցի օգտագործման գործընթացը), բացասական էլեկտրոդի ածխածնային շերտում ներկառուցված լիթիումի իոնները ազատվում են և հետ են շարժվում դեպի դրական էլեկտրոդ։ Որքան շատ լիթիումի իոններ վերադառնում են դրական էլեկտրոդ, այնքան բարձր է լիցքաթափման հզորությունը:
Նկար
Ընդհանուր առմամբ, լիթիումային մարտկոցների լիցքավորման հոսանքը սահմանվում է 0,2C-ից մինչև 1C: Որքան մեծ է հոսանքը, այնքան ավելի արագ է լիցքավորումը և այնքան մեծ է մարտկոցի ջերմությունը: Ընդ որում, եթե հոսանքը չափազանց մեծ է, հզորությունը լրիվ չի լինի, քանի որ մարտկոցի ներսում էլեկտրաքիմիական ռեակցիան ժամանակ է պահանջում։ Ճիշտ այնպես, ինչպես գարեջուր լցնելը, եթե այն շատ արագ լցնեք, այն փրփուր կառաջացնի և չի լցվի:

ՄԱՍ 5. Բաղադրիչներ

Պողպատե կեղև/ալյումինե պատյան/գլանաձև/փափուկ փաթեթավորման շարք
Դրական էլեկտրոդ. Ակտիվ նյութը հիմնականում լիթիումի մանգանի օքսիդն է կամ լիթիումի կոբալտի օքսիդը, նիկել կոբալտ մանգանի օքսիդը, իսկ էլեկտրական հեծանիվները սովորաբար օգտագործում են նիկել կոբալտի մանգանի օքսիդ (սովորաբար հայտնի է որպես եռակի) կամ եռյակ + փոքր քանակությամբ լիթիումի մանգանի օքսիդ: Մաքուր լիթիումի մանգանի օքսիդը և լիթիումի երկաթի ֆոսֆատը աստիճանաբար մարում են մեծ չափերի, վատ կատարողականության կամ բարձր գնի պատճառով: Հաղորդող հոսանքի կոլեկցիոներն օգտագործում է 10-20 մկմ հաստությամբ էլեկտրոլիտիկ ալյումինե փայլաթիթեղ:
Դիֆրագմ. հատուկ ձևավորված պոլիմերային թաղանթ միկրոծակոտկեն կառուցվածքով, որը թույլ է տալիս լիթիումի իոններին ազատորեն անցնել, բայց էլեկտրոնները չեն կարող անցնել:
Բացասական էլեկտրոդ․ ակտիվ նյութը գրաֆիտ է կամ ածխածինը՝ գրաֆիտի{0}նման կառուցվածքով, իսկ հաղորդիչ հոսանքի կոլեկտորն օգտագործում է 7-15 մկմ հաստությամբ էլեկտրոլիտային պղնձե փայլաթիթեղ։
Էլեկտրոլիտ. կարբոնատային լուծիչներ, որոնք լուծում են լիթիումի հեքսաֆտորոֆոսֆատը, մինչդեռ պոլիմերները օգտագործում են գել էլեկտրոլիտներ:
Մարտկոց.

ՄԱՍ 6. Մարտկոցի կազմը

Ինչպես բոլոր քիմիական մարտկոցները, լիթիում-իոնային մարտկոցները նույնպես բաղկացած են երեք մասից՝ դրական էլեկտրոդ, բացասական էլեկտրոդ և էլեկտրոլիտ: Էլեկտրոդի նյութերը բոլոր լիթիումի իոններն են, որոնք կարող են ներկառուցվել (տեղադրվել)/de-ներկառուցվել (de-տեղադրվել):
6.1 Դրական էլեկտրոդային նյութեր
1) Դրական էլեկտրոդային նյութեր
Կան բազմաթիվ ընտրովի դրական էլեկտրոդային նյութեր, և հիմնական արտադրանքները հիմնականում օգտագործում են լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ: Տարբեր դրական էլեկտրոդների նյութերի համեմատություն.

2) Դրական էլեկտրոդային ռեակցիա
Լիթիումի իոնները տեղադրվում են լիցքաթափման ժամանակ, իսկ լիցքավորման ժամանակ ապաինտերկալացվում են:
Լիցքավորելիս՝ LiFePO4→ Li1-xFePO4 + xLi ++ xe-
Լիցքաթափելիս՝ Li1-xFePO4+ xLi ++ xe- →LiFePO4
6.2 Բացասական էլեկտրոդի նյութեր
1) բացասական էլեկտրոդային նյութեր
Գրաֆիտը հիմնականում օգտագործվում է։ Նոր հետազոտությունը պարզել է, որ տիտանատները կարող են ավելի լավ նյութ լինել: Բացասական էլեկտրոդային ռեակցիա. լիթիումի իոնները տեղադրվում են լիցքավորման ժամանակ և դեինտերկալացվում են լիցքաթափման ժամանակ:
Լիցքավորելիս՝ xLi++ xe-+ 6C →LixC6
Լիցքաթափելիս՝ LixC6→ xLi++ xe-+ 6C
Ընդհանուր առմամբ բաժանվում են հետևյալ կատեգորիաների.
Ածխածնային բացասական էլեկտրոդների նյութեր. Լիթիում-իոնային մարտկոցներում իրականում օգտագործվող բացասական էլեկտրոդային նյութերը հիմնականում ածխածնային նյութեր են, ինչպիսիք են արհեստական ​​գրաֆիտը, բնական գրաֆիտը, մեզոֆազային ածխածնային միկրոբշտիկները, նավթային կոքսը, ածխածնային մանրաթելերը, պիրոլիտիկ խեժի ածխածինը և այլն։
Անագ-բացասական էլեկտրոդների վրա հիմնված նյութեր. Անագ-բացասական էլեկտրոդների վրա հիմնված նյութերը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ անագ օքսիդ և անագ-կոմպոզիտային օքսիդ: Օքսիդը վերաբերում է մետաղական անագի տարբեր վալենտային վիճակների օքսիդներին: Առևտրային ապրանքներ չկան։
Լիթիում-պարունակող անցումային մետաղի նիտրիդ բացասական էլեկտրոդային նյութեր. առևտրային արտադրանք չկա:
Ալյումինե բացասական էլեկտրոդային նյութեր. ներառյալ անագի-հիմնված համաձուլվածքները, սիլիցիումի-հիմնված համաձուլվածքները, գերմանիումի-համաձուլվածքները, ալյումինի-հիմնված համաձուլվածքները, անտիմոնի վրա{4}}համաձուլվածքները, մագնեզիումի-հիմնված համաձուլվածքները և այլ արտադրական համաձուլվածքներ:
Նանո-մասշտաբային բացասական էլեկտրոդային նյութեր՝ նանո ածխածնային խողովակներ, նանո համաձուլվածքներ:
Նանո նյութերը նանոօքսիդ նյութեր են. 2009 թվականին լիթիումային մարտկոցների նոր էներգիայի արդյունաբերության շուկայի զարգացման վերջին միտումների համաձայն, շատ ընկերություններ սկսել են օգտագործել նանոտիտանի օքսիդ և նանո սիլիցիումի օքսիդ՝ ավանդական գրաֆիտի, թիթեղի օքսիդի և նանոածխածնի խողովակներին ավելացնելու համար՝ զգալիորեն բարելավելով լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակը և լիցքավորման հզորությունը:
6.3 Էլեկտրոլիտ
Լուծված նյութ. Լիթիումի աղերը հաճախ օգտագործվում են, ինչպիսիք են լիթիումի պերքլորատը (LiClO4), լիթիումի հեքսաֆտորոֆոսֆատը (LiPF6) և լիթիումի տետրաֆտորոբորատը (LiBF4):
Լուծիչ. Քանի որ մարտկոցի աշխատանքային լարումը շատ ավելի բարձր է, քան ջրի տարրալուծման լարումը, օրգանական լուծիչները հաճախ օգտագործվում են լիթիում-իոնային մարտկոցներում, ինչպիսիք են եթերը, էթիլեն կարբոնատը, պրոպիլեն կարբոնատը, դիէթիլ կարբոնատը և այլն։ (SEI) իր մակերեսին, որի արդյունքում էլեկտրոդի պասիվացում է տեղի ունենում: Օրգանական լուծիչները բերում են նաև անվտանգության խնդիրներ, ինչպիսիք են դյուրավառությունը և պայթյունը:
6.4 Հաղորդող ծածկույթ
Ածխածնային-պատված ալյումինե փայլաթիթեղ մարտկոցների համար (հաղորդիչ ծածկույթ)
Ածխածնային-ծածկված ալյումինե փայլաթիթեղի առավելությունները լիթիումային-իոնային մարտկոցներում
Արգելափակել մարտկոցի բևեռացումը, նվազեցնել ջերմային ազդեցությունները և բարելավել արագության կատարումը.
Նվազեցնել մարտկոցի ներքին դիմադրությունը և զգալիորեն նվազեցնել դինամիկ ներքին դիմադրության աճը ցիկլի գործընթացում.
Բարձր հետևողականություն, բարձրացնել մարտկոցի ցիկլի կյանքը;
Բարձր կպչունություն ակտիվ նյութերի և ընթացիկ կոլեկտորների միջև, նվազեցնելով ձողերի արտադրության արժեքը.
Պաշտպանեք ընթացիկ կոլեկտորը էլեկտրոլիտի կողմից կոռոզիայից.
Բարելավել լիթիումի երկաթի ֆոսֆատի և լիթիումի տիտանատի նյութերի մշակման կատարումը:
Մարտկոցի հաղորդիչ հիմքի մակերեսը մշակելու համար ֆունկցիոնալ ծածկույթների օգտագործումը բեկումնային տեխնոլոգիական նորարարություն է: Ածխածնային-պատված ալյումինե փայլաթիթեղի/պղնձե փայլաթիթեղի համար նախատեսված է ալյումինե փայլաթիթեղի/պղնձե փայլաթիթեղի վրա ցրված նանո-հաղորդիչ գրաֆիտի և ածխածնի-պատված մասնիկները հավասար և նուրբ ծածկելու համար: Այն կարող է ապահովել հիանալի ստատիկ հաղորդունակություն և հավաքել ակտիվ նյութի միկրոհոսանքը՝ դրանով իսկ զգալիորեն նվազեցնելով դրական/բացասական էլեկտրոդի նյութի և կոլեկտորի միջև շփման դիմադրությունը և կարող է բարելավել երկուսի միջև կպչունությունը, ինչը կարող է նվազեցնել օգտագործվող կապի քանակը՝ դրանով իսկ զգալիորեն բարելավելով մարտկոցի ընդհանուր աշխատանքը: Ծածկույթը բաժանված է երկու տեսակի՝ ջրի-հիմնված (ջրային համակարգ) և յուղի-հիմնված (օրգանական լուծիչների համակարգ):

ՄԱՍ 7. Առավելություններն ու թերությունները

7.1 Առավելությունները
Բարձր լարում. մեկ բջջի աշխատանքային լարումը հավասար է 3,7-3,8 Վ-ի (3,2 Վ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատի դեպքում), ինչը 3 անգամ գերազանցում է Ni-Cd և Ni-MH մարտկոցները:
Խոշոր հատուկ էներգիա. իրական հատուկ էներգիան, որը կարելի է ձեռք բերել, կազմում է մոտ 555 Վտժ/կգ, այսինքն՝ նյութը կարող է հասնել ավելի քան 150 մԱժ/գ (3{3}}4 անգամ Ni-Cd-ից 4 անգամ, Ni-MH-ից 2-3 անգամ), ինչը մոտ է իր տեսական արժեքի մոտ 88%-ին:
Երկար ցիկլի կյանք. Ընդհանուր առմամբ, այն կարող է հասնել ավելի քան 500 անգամ կամ նույնիսկ ավելի քան 1000 անգամ, իսկ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատը կարող է հասնել 8000 անգամ: Փոքր հոսանքի լիցքաթափում ունեցող էլեկտրական սարքերի դեպքում մարտկոցի ծառայության ժամկետը կկրկնապատկի սարքի մրցունակությունը:
Անվտանգության լավ կատարում՝ ոչ աղտոտվածություն, ոչ հիշողության էֆեկտ: Որպես Li-իոնի նախորդ` լիթիումային մարտկոցները կրճատել են իրենց կիրառման տարածքները, քանի որ մետաղական լիթիումը հեշտ է ձևավորել դենդրիտներ և կարճ-միացում. Որոշ գործընթացներում Ni-Cd մարտկոցների հիմնական թերությունը «հիշողության էֆեկտն» է, որը լրջորեն սահմանափակում է մարտկոցների օգտագործումը, բայց Li-իոնն ընդհանրապես նման խնդիր չունի:
Ցածր ինքնալիցքաթափում. Մեկ ամիս սենյակային ջերմաստիճանում պահվող լրիվ լիցքավորված Li-իոնային մարտկոցների ինքնալիցքաթափման արագությունը մոտ 2% է, ինչը շատ ավելի ցածր է, քան 25-30% Ni-Cd և 30-35% Ni-MH:
Արագ լիցքավորում. 30 րոպե 1C լիցքավորման հզորությունը կարող է հասնել անվանական հզորության ավելի քան 80%-ին, իսկ երկաթե-ֆոսֆորային մարտկոցը կարող է լիցքավորվել մինչև անվանական հզորության 90%-ը 10 րոպեում:
Գործող ջերմաստիճանը: Գործող ջերմաստիճանը -25~45 աստիճան է: Էլեկտրոլիտի և դրական էլեկտրոդի բարելավմամբ ակնկալվում է, որ այն կընդլայնվի մինչև -40~70 աստիճան:
7.2 Թերությունները
Ծերացում․ Այս անկման երեւույթը կարող է արտահայտվել հզորության նվազմամբ կամ ներքին դիմադրության բարձրացմամբ։ Քանի որ դա կապված է ջերմաստիճանի հետ, ավելի հավանական է, որ այն արտացոլվի բարձր աշխատանքային հոսանք ունեցող էլեկտրոնային արտադրանքներում: Գրաֆիտը լիթիումի տիտանատով փոխարինելը երկարացնում է կյանքը: Պահպանման ջերմաստիճանի և մշտական ​​հզորության կորստի արագության միջև կապը.