літій-іонна батарея — це різновид вторинної батареї, яка використовує літій-вмісну сполуку як позитивний електрод, і реалізує зарядку та розрядку шляхом зворотного витягування та вставки іонів літію між позитивним і негативним електродами батареї. під час процесу заряджання та розрядження. внутрішній простір літій-іонної батареї в основному складається з позитивного електрода,, негативного електрода,, електроліту та сепаратора.

літій-іонні батареї працюють переважно за рахунок переміщення іонів літію між позитивним і негативним електродами. під час процесу заряджання та розряду, li+ вставляється та деінтеркалює назад і вперед між двома електродами: під час заряджання, li+ деінтеркалює від позитивного електрода, вставляється в негативний електрод через електроліт,, і негативний електрод знаходиться в багатому літієм стані; під час виписки, все навпаки.

літій-іонні акумулятори мають багато примітних особливостей, та їх переваги в основному такі:

1. висока напруга: робоча напруга окремої батареї досягає 3.7-3.8V (залізофосфат літію становить 3.2V,, що в 3 рази більше, ніж у ni-cd і ni-mh батареї.

2. велика питома енергія: фактична питома енергія, якої можна досягти, становить близько 555 Вт·год/кг,, тобто , матеріал може досягати питомої потужності понад 150 мАг/г (в 3-4 рази більше, ніж ni -cd, в 2-3 рази більше, ніж у ni-mh,, близько 88% від його теоретичного значення.

3. тривалий термін служби: зазвичай він може досягати більше 500 разів, навіть більше ніж 1000 разів,, а літій-залізофосфат може досягати 8000 разів. для електроприладів з низьким струмом розряду, обслуговування термін служби батареї подвоїть конкурентоспроможність електроприладів.

4. хороші показники безпеки: немає забруднення, немає ефекту пам'яті., оскільки попередник літій-іонної, літієва батарея схильна до короткого замикання через утворення дендритів,, що зменшує його сфери застосування: li-ion не містить кадмій, свинець, ртуть та інші елементи, що забруднюють навколишнє середовище; деякі процеси (наприклад, спікання) Основним недоліком Ni-cd акумулятора , є "ефект пам'яті",, який серйозно обмежує використання батареї,, але літій-іонний акумулятор не має ця проблема взагалі.

5. невеликий саморозряд: швидкість саморозряду повністю зарядженого літій-іону, що зберігається при кімнатній температурі протягом 1 місяця, становить близько 2%,, що значно нижче, ніж 25-30% ni-cd і 30- 35% ni-mh.

6. швидка зарядка: зарядка 1C протягом 30 хвилин може досягти більше 80% номінальної ємності,, а фосфорно-залізні батареї можуть досягти 90% номінальної ємності за 10 хвилин.

7. Робоча температура: робоча температура становить -25~45°C. з покращенням електроліту та позитивного електрода, очікується розширення до -40~70°C.

літій-іонні акумулятори також мають деякі недоліки , в основному в таких аспектах:

1. старіння: на відміну від інших акумуляторних батарей, ємність літій-іонних батарей буде повільно знижуватися,, що пов’язано з кількістю використань і температурою., це явище розпаду можна виразити як зменшення ємність або збільшення внутрішнього опору., оскільки це пов'язано з температурою,, що легше відобразити в електронних виробах з високим робочим струмом., заміна графіту на титанат літію, здається, збільшує термін служби.

2. коефіцієнт відновлення: близько 1% нових продуктів з фабрики потрібно переробити з різних причин.

3. непереносимість перезаряду: при перезарядці, надмірно вбудовані іони літію будуть назавжди закріплені в решітці і не можуть бути вивільнені,, що може призвести до короткого терміну служби батареї.

4. непереносимість надмірного розряду: під час надмірного розряду, електрод деінтеркалює занадто багато іонів літію,, що може призвести до руйнування решітки,, таким чином скорочуючи термін служби.

в останні роки, діапазон застосування літій-іонних батарей стає все більш і більш широким. літієві батареї широко використовуються в системах накопичення енергії, таких як водяні, пожежні, вітрові та сонячні електростанції, а також електроінструменти, електричні велосипеди, електричні мотоцикли, електричні транспортні засоби, військова техніка, аерокосмічна та інші галузі. в даний час, літієві батареї поступово розширилися до електричних велосипедів, електромобілі та інші галузі.