8. marec, 2021
Litij-ionske baterije

Tehnološko so Litij-ionske baterije trenutno vrh ponudbe baterij, imajo pa tudi najboljše razmerje med težo, hitrostjo polnjenja, kapaciteto in tudi življenjsko dobo. V primerjavi s klasičnimi baterijami imajo trikrat daljšo življenjsko dobo, se polnijo dvakrat hitreje in so tudi do 40 odstotkov lažje. Predvsem slednje je zelo pomembno za uporabnike počitniških vozil, kjer šteje vsak kilogram teže.
Na tej povezavi smo se dodobra dotaknili elektrike in klasičnih baterij v počitniškem vozilu (predvsem avtodomu, kjer je vse podrejeno neodvisnosti), tu pa predstavljamo delovanje sodobnih litij-ionskih baterij. Polnilne litijeve baterije uporabljajo interkalirani litij v elektrodah, v nasprotju z nepolnilnimi litijevimi baterijami, ki uporabljajo kovinski (metalni) litij. Med delovanjem se ioni premikajo od negativne elektrode k pozitivni med praznjenjem in obratno pri polnjenju.
Glede na sestavo baterije (kobalt, mangan ali fosfat) so litij-ionske baterije razdeljene v tri večje skupine:
-LiCoO2 – litij-kobaltne baterije
-LiMn2O4 – litij-manganske baterije
-LiFePO4 – litij-fosfatne baterije
Litij-ionske baterije naj ne bi imele spominskega efekta (ang. memory effect), kar pomeni, da lahko izkoristimo večji del njene nazivne kapacitete.


RAZVOJ LITIJ-IONSKIH BATERIJ

Litijeve baterije so stare slabega pol stoletja. Prvi se je z njimi ukvarjal M Stanley Whittingham, ki je elektrode uporabil titanijev (IV) sulfat in kovinski litij. Slabo desetletje kasneje sta na univerzi v Oxfordu John Goodenough in Koichi Mizushima predstavila polnilno baterijo z štirimi volti napetosti. Za pozitivno elektrodo sta uporabila LIB (litij kobalt oksid), za negativno pa kovinski litij. Baterija LIB s stabilno pozitivno elektrodo, ki deluje kot darovalec litijevih ionov, je omogočila uporabo stabilnih materialov za negativno elektrodo. S tem se je zelo povečala možnost njene uporabe.
Leta 1977 je Samar Basu demonstriral interkalacijo litija in grafita. To je vodilo v razvoj nove elektrode, alternativo kovinski litijevi elektrodi. Leta 1980 je Rachid Yazami demonstriral reverzibilno interkalacijo litija in grafita, kar se danes uporablja za elektrode v komercialnih Li-Ion baterijah.
Leta 1983 je Michael M. Thackeray s sodelavci odkril nov material za pozitivno elektrodo - manganov spinel. Koncept je pokazal nove možnosti, bil je poceni, dober prevodnik ionov s tridimenzionalno strukturo, kar mu omogoča dobro strukturno stabilnost.
Dandanes so litij-ionske baterijo široko razširjene na vseh področjih uporabe. Njihova uporaba je vse pogostejše tudi v počitniških vozilih, saj so cenovno že primerljive z gelskimi ali AGM baterijami (ob upoštevanju kapacitete, teže in življenjske dobe).


ZAKAJ LITIJ-IONSKA BATERIJA?

Najbrž se vam je ob branju tokratnega nasvetnega članka odgovor ponudil kar sam od sebe. Litij-ionske baterije so trenutno najboljša izbira, saj imajo najboljše razmerje med ceno, kapaciteto, življenjsko dobo in težo.
Ker je Litij ena najlažjih kovin, imajo litijeve baterije majhno težo. Baterije enake kapacitete so tudi do 40 odstotkov lažje od standardnih, v zadnjem času pa je cena že tako padla, da pomisleka ob nakupu niti ne bi več smelo biti.
Kot pravijo strokovnjaki iz ljubljanskega podjetja Velog d.o.o., je ena največjih prednosti Li-ion baterij zelo visoka gostota energije. Izredno dobro akumulirajo električno energijo, saj ima vsaka celica trikratno napetost v primerjavi z ostalimi tehnologijami. Te baterije tudi ne poznajo spominskega efekta ter imajo relativno nizko samopraznjenje in notranjo upornost, hkrati pa ne zahtevajo posebnega (daljšega) prvega polnjenja. Prednost, ki bo razveselila uporabnike je, da ne zahtevajo vzdrževanja in skrbi za pravilne cikle polnjenja in praznjenja.

 

PONUDBA LITIJ-IONSKIH BATERIJ

V podjetju Velog d.o.o. ponujajo litij-ionske baterije blagovne znamke Haicen z različnimi kapacitetami. Proizvajalec zagotavlja do dva tisoč ciklov (izpraznjenje povsem do konca). Za avtodomarje je zagotovo zelo privlačna Li-ion baterija 100Ah 12V s 3000 cikli (izpraznitev do 80%) in bluetooth komunikacijo, ki stane 549 evrov (499 evrov brez bluetooth modula). Komunikacija preko sistema bluetooth omogoča, da lahko uporabnik preko pametnega telefona nadzoruje stanje baterije.

Med seboj je mogoče zaporedno ali vzporedno vezati do vključno štiri LiFePo4 baterije Haicen, s čimer lahko dosežemo kapaciteto 400 Ah (pri napetosti 12 V).

Celovito ponudbo litij-ionskih baterij in dodatne opreme si oglejte na tem naslovu.