Li-ion Pilin Avantajları

Ni-Cd piller, Ni-MH piller, kurşun-asit piller vb. gibi diğer yüksek enerjili ikincil pillerle karşılaştırıldığında,Li-iyonpillerin performans açısından önemli avantajları vardır ve bunlar esas olarak aşağıdaki hususlara yansır.

(1) Yüksek çalışma voltajı

Negatif elektrot olarak metal lityum yerine grafit veya petrol koku gibi karbonlu lityum ara bileşiklerinin kullanılması akü voltajını azaltacaktır. Ancak düşük lityum interkalasyon potansiyeli nedeniyle voltaj kaybı en aza indirilebilir. Aynı zamanda, pilin pozitif elektrodu olarak uygun bir lityum ara bileşik bileşiğinin seçilmesi ve uygun bir elektrolit sisteminin seçilmesi (lityum iyon pil takımının elektrokimyasal penceresinin belirlenmesi), lityum iyon pil takımının daha yüksek bir çalışma voltajına sahip olmasını sağlayabilir (- 4V), sulu sistem akülerinden çok daha yüksektir.

(2) Büyük spesifik kapasite

Metal lityumun karbonlu malzemelerle değiştirilmesi malzemenin kütle özgül kapasitesini azaltsa da, aslında metal lityum ikincil pilin belirli bir çevrim ömrünü sağlamak için negatif metal lityum genellikle üç kattan fazladır. Kütleye özgü kapasitedeki gerçek azalma büyük değildir ve hacme özgü kapasitede çok az azalma vardır.

(3) Yüksek enerji yoğunluğu

Daha yüksek çalışma voltajı ve hacimsel spesifik kapasite, ikincil lityum iyon pillerin daha yüksek enerji yoğunluğunu belirler. Günümüzde yaygın olarak kullanılan Ni-Cd piller ve Ni-MH pillerle karşılaştırıldığında ikincil lityum-iyon piller en yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir ve hala büyük bir gelişme potansiyeline sahiptir.

(4) İyi güvenlik performansı ve uzun çevrim ömrü

Anot olarak metal lityum kullanan pilin güvensiz olmasının nedeni, lityum iyon pilin pozitif elektrotunun yapısının değişmesi ve gözenekli dendrit oluşmasıdır. Ayırıcıyı delerek dahili kısa devreye neden olabilir ve lityum iyon pillerde bu sorun yaşanmaz ve oldukça güvenlidir. Aküde metalik lityum bulunmasını önlemek için şarj sırasında voltajın kontrol edilmesi gerekir. Sigorta amacıyla, lityum iyon piller birden fazla güvenlik cihazıyla donatılmıştır. Lityum-iyon piller, şarj ve deşarj işlemi sırasında katot ve anot üzerindeki lityum iyonlarının interkalasyonu ve deinterkalasyonu konusunda herhangi bir yapısal değişikliğe sahip değildir (interkalasyon ve deinterkalasyon işlemi sırasında kafeste bir miktar genişleme ve daralma olacaktır) ve çünkü interkalasyon bileşiği metal lityumdan daha güçlüdür. Daha kararlıdır ve şarj ve deşarj işlemi sırasında lityum dendritleri oluşturmaz, böylece pilin güvenlik performansını önemli ölçüde artırır ve çevrim ömrü de büyük ölçüde iyileştirilir. Lityum-iyon piller, ABD Ulaştırma Bakanlığı'nın Tehlikeli Madde Taşımacılığı Bölümü ve IAIT (Uluslararası Hava ve Taşımacılık Birliği) tarafından sırasıyla 1989 ve 1990 yıllarında tehlikeli madde olarak hariç tutuldu.

(5) Küçük kendi kendine deşarj oranı

Lityum-iyon pil paketi, sulu olmayan bir elektrolit sistemini benimser ve lityum-interkalasyonlu karbon malzemesi, sulu olmayan elektrolit sisteminde termodinamik olarak kararsızdır. İlk şarj ve deşarj işlemi sırasında, elektrolitin azalması nedeniyle karbon negatif elektrotun yüzeyinde, lityum iyonlarının elektronların geçmesine izin vermeden geçmesine izin veren ve elektrotun aktif olmasına izin veren bir katı elektrolit ara faz (SEI) filmi oluşacaktır. farklı yük durumlarındaki malzemelerin geçmesi. Nispeten kararlı bir durumda, kendi kendine deşarj oranı düşüktür.

(6) Temiz ve kirlilikten arındırılmış

Lityum-iyon pil paketleri kurşun, fal, cıva gibi toksik maddeler içermez. Aynı zamanda pilin iyi kapatılması gerektiği için kullanım sırasında çok az gaz açığa çıkar ve çevreyi kirletmez. Üretim sürecinde bağlayıcıyı çözmek için kullanılan çözücü de tamamen geri kazanılabilir. Sony ve diğer büyük ölçekli lityum iyon pil üretim şirketleri, 1997'den beri lityum iyon pillerin ve malzemelerin (metal matkaplar vb.) geri dönüştürülmesine başlamıştır. Ayrıca 1996 yılında Sony'nin lityum iyon pilleri de piyasaya sürülmüştür. IS014001 uluslararası çevre standardına [71O] uygunluğu onaylanmıştır

(7) Yüksek akım verimliliği

Lityum-iyon piller, daha önceki sulu sistemli ikincil pillerden farklı olarak normal şarj ve deşarj işlemleri sırasında gaz üretmez ve mevcut verimlilik %100'e yakındır. Bu özellik özellikle güç depolama ve dönüştürme amacıyla pil olarak kullanıma uygundur.