Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα μπαταρίας ιόντων λιθίου

Έχουν περάσει μερικές δεκαετίες από το εμπορικό ντεμπούτο των επαναφορτιζόμενων μπαταριών ιόντων λιθίου και σήμερα κυριαρχούν στην αγορά ως η κορυφαία επιλογή φορητής ισχύος. Γ.Ν. Ο Lewis πρωτοστάτησε στην εργασία σε αυτές τις μπαταρίες ήδη από το 1912 ως μέσο για να ξεπεραστεί η εγγενής αστάθεια του εξαιρετικά αντιδραστικού μετάλλου λιθίου. Η μπαταρία ιόντων λιθίου διαθέτει πολλά πλεονεκτήματα - όπως ανθεκτικότητα και φιλικότητα προς το περιβάλλον - αν και έχει το μερίδιο των μειονεκτημάτων της.

Η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι ίσως το μεγαλύτερο πλεονέκτημά της έναντι άλλων επαναφορτιζόμενων. Κατά βάρος και κατ 'όγκο, κερδίζει τον ανταγωνισμό, αποθηκεύοντας έως και 150 watt-ώρες ενέργειας σε ένα κιλό. Οι μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου (NiMH), από την άλλη πλευρά, αποθηκεύουν μόνο 60 έως 70 watt-ώρες ανά χιλιόγραμμο, κορυφώνοντας σε ένα συγκριτικά χαμηλό 100. Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι ακόμη χειρότερες, αποθηκεύοντας 25 watt-hour ανά χιλιόγραμμο - ένα μόνο έκτο της χωρητικότητας της μπαταρίας ιόντων λιθίου. Όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα, η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι αναμφισβήτητα ο πρωταθλητής λίρας-λίβρας.

Ενώ μια μπαταρία NiMH ή νικέλιο-κάδμιο (NiCd) χάνει έως και 20 τοις εκατό της φόρτισης σε ένα μήνα, Η μπαταρία ιόντων λιθίου χάνει περίπου 5 τοις εκατό, καθιστώντας την ιδανική επιλογή για ταξιδιώτες που μεταφέρουν ηλεκτρονικά εξοπλισμός. Η παρατεταμένη αποθήκευση, ωστόσο, απαιτεί η μπαταρία ιόντων λιθίου να έχει τουλάχιστον 40% φόρτιση. η αποθήκευση μιας πλήρως εξαντλημένης μπαταρίας μειώνει σημαντικά τη συνολική διάρκεια ζωής της. Οι θερμοκρασίες αποθήκευσης τόσο χαμηλές όσο -4 βαθμοί Φαρενάιτ λειτουργούν καλύτερα για παρατεταμένες περιόδους, αν και οι νεότερες μπαταρίες ιόντων λιθίου λειτουργούν καλά μετά από παρατεταμένη αποθήκευση σε θερμοκρασία δωματίου.

Το κόστος της μέσης μπαταρίας ιόντων λιθίου υπερβαίνει συχνά το κόστος των μπαταριών NiMH και NiCd της ίδιας χωρητικότητας. Για ασφαλή λειτουργία, οι κατασκευαστές εξοπλίζουν τις μπαταρίες ιόντων λιθίου με κύκλωμα προστασίας, το οποίο περιορίζει την τάση της κυψέλης κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση σε ένα καθορισμένο εύρος ασφαλείας. Η πολυπλοκότητα στην κατασκευή αυτού του κυκλώματος μεταφράζεται στο πρόσθετο κόστος. Ωστόσο, παρά το υψηλότερο αρχικό κόστος, η ισχύς της μπαταρίας ιόντων λιθίου με την πάροδο του χρόνου την καθιστά τελικά πιο οικονομική από άλλες επαναφορτιζόμενες και μίας χρήσης μπαταρίες. Η διάρκεια ζωής μιας τυπικής μπαταρίας ιόντων λιθίου εκτείνεται σε περίπου δύο έως τρία χρόνια.

Προς το παρόν δεν υπάρχει καθολική μπαταρία ιόντων λιθίου. οι κατασκευαστές τα σχεδιάζουν για να ταιριάζουν σε συγκεκριμένες συσκευές. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες NiMH και NiCd, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν διατίθενται σε τυπικά μεγέθη κυψελών όπως AA, C και D. Επίσης, καθώς η πλήρης εκφόρτιση ή η υπερφόρτιση καταστρέφουν ή μειώνουν τη διάρκεια ζωής μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου, οι φορτιστές τους έρχονται επίσης με εξελιγμένα κυκλώματα και επομένως είναι πιο ακριβοί.