Lithium-ionbatterij cellen hebben het potentieel om een van de belangrijkste uitvindingen in de autogeschiedenis te worden, omdat ze elektrische auto's mogelijk hebben gemaakt. Elektriciteitsvoertuigen zouden de toekomst kunnen zijn in een wereld die heeft geprobeerd de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Sony commercialiseerde de lithium-ioncellen in 1991.
Lithium-ionbatterijen verwijzen naar oplaadbare eenheden die meestal worden gebruikt voor draagbare elektronische apparaten en elektrische auto's. Het gebruik ervan is gestaag gegroeid in de lucht- en ruimtevaart en op militair gebied.
Zijn lithiumbatterijen oplaadbaar? Ja, dat zijn ze. Een reden achter hun torenhoge populariteit is hun oplaad- en hoge opslagcapaciteit. Ze kunnen een grote hoeveelheid energie in een kleine constructie stoppen, en dat is waar de auto- en andere industrieën naar op zoek zijn.
Eén eenheid kan 200 wattuur aan vermogen in een enkele kilogram lichaam stoppen, wat een energiedichtheid van 200 Wh/kg betekent. Zo'n energiecapaciteit is een enorme sprong voorwaarts ten opzichte van de oude loodzuuraccu. Er zijn verschillende onderzoeken gaande om de kracht van deze batterijen verder te verbeteren.
Het werkingsmechanisme van een lithiumbatterij is gebaseerd op het hoge reactieve karakter van lithiumionen. Deze ionen zijn eigenlijk lithiumatomen minus een elektron, waardoor het een positieve elektronlading is.
Op het moment van ontlading creëert de anode (positief geladen elektrode) deze ionen, die vervolgens de kathode (de negatief geladen elektrode) bereiken door door een separator en vloeibare elektrolyt te gaan.
Ionen herenigen zich met elektronen in de kathode en blijven in dezelfde staat totdat de batterij op een oplader wordt aangesloten, die het hele proces in omgekeerde volgorde zal herhalen. Het samenvoegen van ionen met elektronen creëert een elektrische kracht die kan worden gebruikt om verschillende dingen te laten werken.
Het antwoord is simpel:vanwege hun vele voordelen. Een lithium-ionbatterij wordt geleverd met twee unieke voordelen die ontbreken in de concurrerende technologieën.
Neem elk type oplaadbare batterij met hetzelfde vermogen, en lithium-ion-eenheden zullen als de lichtste uitkomen. Hun belangrijkste elementen zijn lithium en koolstof, die lichtgewicht zijn.
De belangrijkste reden achter het bescheiden gewicht is echter het hoge reactieve karakter van lithium dat het mogelijk maakt om veel energie op te slaan in zijn atomaire bindingen. Om deze reden is de energiedichtheid van deze eenheden hoger bij alle batterijtypes.
Een standaard lithium-ioneenheid van 1 kg kan bijvoorbeeld 150 wattuur aan lading opslaan, terwijl de capaciteit van een NiMH (nikkelmetaalhydride) van hetzelfde gewicht ongeveer 60 tot 70 wattuur zal zijn. Een loodzuuraccu is in dit geval het minst wenselijk aangezien de capaciteit slechts 25 wattuur per kilogram zal zijn.
Een lithium-ionbatterij houdt zijn lading vast, waardoor het een voorsprong heeft op andere celtypen. Terwijl een NiMH-eenheid 20% van zijn lading per maand verliest, is dit slechts 5% voor een Li-ion-eenheid. Het kan talloze cycli van opladen en ontladen doorlopen en hoeft niet volledig te worden ontladen voordat het wordt opgeladen.
Hoewel Li-ionbatterijen niet lang meegaan en een veiligheidsrisico vormen bij hoge temperaturen, hebben ze geen concurrentie als het gaat om elektronica en elektrische voertuigen.
