یک باتری لیتیومی یونی چگونه کار می‌کند؟
532498#0
باتری لیتیوم-یون یک خانواده از باتری‌های قابل شارژ است که در آن در زمان تخلیه، یونهای لیتیوم از الکترود منفی به سمت الکترود مثبت و در هنگام شارژ شدن درخلاف جهت حرکت می‌کنند. باتری‌های لیتیوم-یون معمولاً برای وسایل الکترونیکی قابل‌حمل و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شوندو استفاده از آنها در کاربردهای هوافضا و نظامی در حال افزایش است.
باتری یون‌لیتیم
5532225#5
امروزه باتری‌های لیتیوم یونی دارای چگالی توان بالا (تخلیه سریع) و چگالی انرژی بالا هستند (شارژ زیادی را در خود نگه می‌دارند). آن‌ها هم‌چنین می‌توانند ساختار دندریتی ایجاد کنند که می‌تواند اتصال کوتاه در باتری ایجاد کند و منجر به آتش‌سوزی شود. هم‌چنین آلومینیوم انرژی را با کارایی بیشتری منتقل می‌کند.
باتری آلومینیومی-یونی
5532225#6
در داخل یک باتری، اتم‌های عنصر (لیتیوم یا آلومینیوم) مقداری از الکترون‌های خود را از دست می‌دهند بوسیله یک سیم خارجی جریان خود را به یک دستگاه منتقل می‌کنند. یون‌های لیتیوم به دلیل ساختار اتمی خود هر بار می‌توانند فقط یک الکترون تهیه کنند در حالی که آلومینیوم می‌تواند سه بار درهمین مدت زمان بدهد. آلومینیوم هم‌چنین نسبت به لیتیوم فراوان است که باعث کاهش هزینه‌های مواد می‌شود.
باتری آلومینیومی-یونی
532498#1
باتری‌های لیتیوم-یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می‌سازند که تقریباً دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتری‌های نیکل-کادمیم است. باتری‌های لیتیم-یون معمولاً برای تأمین نیروی لازم در دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل مورد استفاده قرار می‌گیرند.
باتری یون‌لیتیم
2450340#20
مزیت کار در ولتاژ بالا مانند ۴٫۳۵ ولت، افزایش چگالی انرژی در مقایسه با باتری‌های هم‌اندازه و هم‌وزن لیتیوم- پلیمر است که در ولتاژ حداکثر ۴٫۲ ولتی کار می‌کنند. باتری‌های لیتیومی که با نام سازگار با ولتاژ بالا شناخته می‌شوند، می‌توانند در ولتاژ ۴٫۳۵ ولت کار کنند. هیچ‌گاه یک باتری استاندارد لیتیوم- پلیمر را بالاتر از ۴٫۲ ولت شارژ نکنید چون ممکن است به آن آسیب واردشده یا دچار آتش‌سوزی شود. چرا باتری‌های لیتیوم – پلیمر بسیار محبوب هستند؟
باتری لیتیم پلیمر
2074636#7
مهم‌ترین مشخصه فنی i8، پک باتری لیتیوم یونی ۱۱٫۶ کیلووات ساعتی است که می‌تواند به کمک یک شارژر سطح دو در عرض ۳ ساعت به‌طور کامل شارژ شود. به گزارش پایگاه خبری EPA، با این میزان از انرژی، بی ام و i8 رودستر در حالت تمام الکتریکی، قادر است ۲۸ کیلومتر را طی کند.
ب‌ام‌و آی۸
2450340#27
سلول‌های لیتیوم- پلیمر معمولاً در بسته‌بندی‌های انعطاف‌پذیر ساخته‌شده از فویل که شکلی مشابه با بسته‌بندی‌های مواد غذایی دارند، به بازار عرضه می‌شوند. درحالی‌که یک باتری لیتیوم- یون استاندارد نیاز به قاب صلب برای کنار هم قرار دادن الکترودها دارد، باتری لیتیوم- پلیمر از ورقه‌هایی برای این کار استفاده می‌کند که نیاز به تحت‌فشار قرار دادن ندارند. یک محفظه ساخته‌شده از فویل وزن را نسبت به محفظه‌های معمولی و سخت ۲۰ درصد کاهش می‌دهد. فناوری لایه‌نازک این امکان را فراهم کرده‌است که باتری‌ها در هر شکل دلخواهی طراحی‌شده و قابل جاسازی درگوشی‌های همراه و تبلت‌ها باشند. باتری‌های لیتیوم- پلیمر به شکل بسیار نازک نیز و در حد ضخامت یک کارت اعتباری قابل ساخت هستند. سبکی وزن و بالا بودن توان مخصوص باتری‌های لیتیوم- پلیمر را تبدیل به انتخاب موردعلاقه برای کاربردهای سرگرمی‌کرده‌است.
باتری لیتیم پلیمر
532498#4
زمینه‌های تحقیقاتی برای باتری‌های یون-لیتیوم شامل افزایش طول عمر، افزایش تراکم انرژی، بهبود ایمنی، کاهش هزینه و افزایش سرعت شارژ و دیگر موارد است. تحقیقات در زمینه الکترولیت‌های غیرقابل اشتعال به عنوان راهی برای افزایش ایمنی به دلیل اشتعال‌پذیری و فرار بودن حلال‌های آلی مورد استفاده در الکترولیت‌های متداول در حال انجام است. این استراتژی‌ها شامل باتری‌های لیتیوم یونی آبی، الکترولیت‌های سرامیکی جامد، الکترولیت‌های پلیمری، مایعات یونی و سیستم‌های بسیار فلوئوریزه هستند. طبق گزارشات منتشر شده، بازار جهانی باتری‌های لیتیوم-یونی در سال ۲۰۱۷ معادل ۲۹٫۸۶ میلیارد دلار بوده‌است و انتظار می‌رود این رقم تا سال ۲۰۲۶ به ۱۳۹٫۳۶ میلیارد دلار برسد. بازار پر رونق خودروهای برقی، پیشرفت سریع فناوری، و افزایش تقاضا از جانب دستگاه‌های هوشمند کوچک، از عوامل رشد چشمگیر این بازار است.
باتری یون‌لیتیم
532498#12
بسته به نوع مواد استفاده شده در باتری‌های لیتیمی، ولتاژ، چگالی انرژی، طول عمر و ایمنی به‌طور قابل توجهی می‌تواند تغییر کند. در حال حاضر تلاش‌ها برای بهبود عملکرد این باتری‌ها با استفاده از نانوفناوری ادامه دارد. حوضه‌هایی که روی این موضوع کار می‌کنند: مواد مورد استفاده در الکترودها در مقیاس نانو و دیگر ساختارهای جایگزین الکترود می‌باشد.
باتری یون‌لیتیم
233341#8
باتری لیتیوم-یون ۵۱٫۸ ولت، که در پشت آسیمو قرار گرفته او را قادر می‌سازد که با ۴ ساعت شارژ یک ساعت فعالیت کند.
آسیمو