5. Lítiová batéria

Lithium-iontová (Li-Ion) batéria je rozšírená v prenosnej elektronika a používa sa v elektromobiloch.

Technológia

Anóda je vyrobená z uhlíku, katóda je oxid kovu, a elektrolyt je lítiová soľ v organickom rozpúšťadle.

Základná zjednodušená chemická reakcia:

Li1/2CoO2 + Li1/2C6 ⇆ C6 + LiCoO2

Vo vnútri každej bežnej batérie je (battery packu) je čip, ktorý stráži stav a kontroluje priebeh nabíjania.

Zásoby lítia sa odhadujú na pokrytie výroby 10 miliárd automobilov. Pri odhadovanom počte automobilov a životnosti akumulátorov nemožno očakávať pokrytie spotreby do konca 21. storočia, ak se od polovice storočia budú vyrábať iba elektromobily.

Napätie

  • Menovité napätie článku podľa normy: 3,6 V, v USA 3,7 V, batérie 7,2 - 10,8 - 14,4 - 18 V, niektorí výrobcovia uvádzajú aj iné hodnoty.
  • Skutočné napätie: 3 – 4,2 V.
  • Pomocná elektronika zisťuje mieru vybitia podľa napätia batérie, prekročenie nabíjacieho a vybíjacieho napätia, odpojí batériu po nabití, napr. pri 4,2 V. Bráni tak zničeniu akumulátora a predlžuje jeho životnosť.

Výhody

  • Možno vyrobiť rôzne tvary.
  • Vysoká kapacita v malom objeme a hmotností. 200 Wh/kg, 530 Wh/l – 3x väčšia ako u Ni-MH.
  • Skoro žiadne samovybíjanie (do 5 %).
  • Nemá pamäťový efekt – možno je kedykoľvek nabíjať.
  • Netreba ju formátovať – niekoľkokrát nabíjať a vybíjať pred prvým použitím
  • Vysoké nominálne napätie: 3,6 V
  • Životnosť 500 – 1200 nabíjacích cyklov.

Nevýhody

  • Batéria starne, teda stráca kapacitu, bez ohľadu či sa používa alebo nie. Rýchlosť starnutia sa zvyšuje teplotou, väčším nabitím, vyšším vybíjacím prúdom.
  • Nebezpečie výbuchu alebo zapálenia pri nesprávnom používaní (skratovanie, nabíjanie na vyššiu kapacitu).
  • Vadí jej úplné vybitie. Keď se dostane pod napätie 2,8 V, je veľmi ťažké ju znovu „oživiť“, napríklad keď je dlho vybitá.

Ako predĺžiť životnosť

  • Skladujte a používajte ich pri nižších teplotách (5 - 15 °C).
  • Nenechávajte zbytočne dlho plne nabité nebo úplné vybité batérie stáť.
  • Neudržujte stále pri 100% nabití. Ideálne je udržiavať akumulátor medzi 20% - 80% kapacity. Pri 40% nabití je životnosť 3 x dlhšia.
  • Nevybíjajte do úplného vybitia. S hĺbkou vybíjania (DoD) se životnosť batérie znižuje. Občasné vybíjanie, ktoré je často doporučované, rekalibruje indikátor nabitia, ale životnosti batérie neprospieva.