Литиево-йонни акумулатори
Литиево-йонните акумулатори са създадени в лабораторни условия през 1970 г. с анод от чист литий, като за пръв път са пуснати на пазара през 1991 г. Името им произхожда от факта, че през електролита на акумулатора по време на работата се движат литиеви йони. Когато се извършва процес на зареждане, положителният електрод (катод) се свързва към положителния полюс на подаващото напрежение (което трябва да бъде по-голямо от това на акумулатора), получава се влизащ в катода ток и движение на йоните към отрицателния електрод (анод), където те се натрупват. При процеса на разреждане движението на йоните е в обратната посока от анода към катода и натрупаното количество електроенергия представлява изходящия ток от катода във външната верига. Анодът в съвременните литиево-йонни акумулатори се състои почти винаги от графит с примеси от литий, а катодът – от различни съединения, от които произхождат и различните допълнителни наименования на литиево-йонните акумулатори.
Основни предимства на литиево-йонните акумулатори
- Теглото им е най-ниско от всички досега масово използвани акумулатори - при еднакъв капацитет те са около 4 пъти по-леки от оловните и около 2 пъти от NiMH акумулаторите.
- Най-голямо напрежение от една клетка, което води до доставянето на определено количество енергия с най-малък ток, както и получаването на големи напрежения с минимален брой клетки.
- Не страдат от т. нар. ефект на паметта, който се наблюдава при никел-кадмиевите и в по-малка степен при никел метал-хидридни акумулатори. Благодарение на това не е необходимо преди всяко зареждане да бъдат изцяло разреждани, т. е. могат да бъдат дозареждани независимо от наличната в тях енергия.
- Имат сравнително слаб саморазряд, който е около 2 пъти по-малък от този при никел-метал-хидридните батерии.
- Поради малкото вътрешно съпротивление могат да осигуряват голям разряден ток (в някои конструкции 40С), което е особено полезно за електрическите транспортни средства, тъй като желан ток се получава от акумулатор с по-малък капацитет.
- Разполагат със значително по-голям брой цикли заряд-разряд (до 10 пъти) от оловните акумулатори.
- Имат дълбок разряд, като могат да използват по-голяма част от заряда без това да повреди батериите - типично 80%-90% в сравнение с 50%-60% при оловните.
- В периоди на съхранение не е необходимо извършване на периодично дозареждане.
Литиево-желязно-фосфатните акумулатори са създадени през 1996 г., имат за катод LiFePO4 и се означават като LFP. Номиналното и максималното им напрежение са съответно 3,2 V и 4,3 V. Препоръчва се използването им в обхвата 3 - 3,3 V, но могат да работят от 2,8 V до 3,6 V. Голямо тяхно предимство е сигурното действие и много слабото влияние на температурата върху параметрите. Средният експлоатационен срок е 4000 цикъла заряд-разряд, като зареждането обикновено следва да се извършва при температура 0 – 40 °С, а за разреждането тя може да варира от -10 до +60 °С. В горния край на този обхват капацитетът нараства с около 10% поради увеличаващата се подвижност на литиевите йони. В момента са смятани за едни от най-добрите литиеви акумулатори с голям капацитет.
