La batterie lithium-ion est une sorte de batterie secondaire qui utilise un composé contenant du lithium comme électrode positive, et réalise la charge et la décharge par l'extraction et l'insertion d'avant en arrière d'ions lithium entre les électrodes positives et négatives de la batterie pendant le processus de charge et de décharge. l'intérieur d'une batterie lithium-ion est principalement composé d'une électrode positive, une électrode négative, un électrolyte et un séparateur.

les batteries lithium-ion fonctionnent principalement par le mouvement des ions lithium entre les électrodes positives et négatives. pendant le processus de charge et de décharge, li+ s'intercale et se désintercale entre les deux électrodes : pendant la charge, li+ est désintercalé de l'électrode positive, intercalée dans l'électrode négative à travers l'électrolyte, et l'électrode négative est dans un état riche en lithium ; pendant la décharge, le contraire est vrai.

les batteries lithium-ion ont de nombreuses caractéristiques remarquables, et leur avantages sont principalement les suivants :

1. haute tension : la tension de fonctionnement de la batterie unique est aussi élevée que 3.7-3.8V (le phosphate de fer au lithium est de 3.2V,, soit 3 fois celui de la piles ni-cd et ni-mh.

2. grande énergie spécifique : l'énergie spécifique réelle pouvant être atteinte est d'environ 555 wh/kg, c'est-à-dire, le matériau peut atteindre une capacité spécifique de plus de 150 mah/g (3 à 4 fois celle de ni -cd, 2-3 fois celui de ni-mh, proche d'environ 88% de sa valeur théorique.

3. longue durée de vie : généralement, elle peut atteindre plus de 500 fois, voire plus de 1000 fois, et le phosphate de fer au lithium peut atteindre 8000 fois. pour les appareils électriques à faible courant de décharge, le service la durée de vie de la batterie doublera la compétitivité des appareils électriques.

4. bonnes performances de sécurité : pas de pollution, pas d'effet mémoire. comme le prédécesseur du li-ion, la batterie au lithium est sujette aux courts-circuits en raison de la formation de dendrites, ce qui réduit sa domaines d'application : li-ion ne contient pas de cadmium, de plomb, de mercure et d'autres éléments qui polluent l'environnement ; certains procédés (comme le frittage Un inconvénient majeur de la batterie ni-cd de , est "l'effet mémoire", qui restreint sérieusement l'utilisation de la batterie, mais le li-ion n'a pas ce problème du tout.

5. petite autodécharge : le taux d'autodécharge d'un li-ion entièrement chargé stocké à température ambiante pendant 1 mois est d'environ 2 %,, ce qui est bien inférieur à 25-30 % de ni-cd et 30- 35% de ni-mh.

6. charge rapide : une charge 1C pendant 30 minutes peut atteindre plus de 80 % de la capacité nominale, et les batteries au fer phosphore peuvent atteindre 90 % de la capacité nominale en 10 minutes.

7. température de fonctionnement : la température de fonctionnement est de -25~45°C. avec l'amélioration de l'électrolyte et de l'électrode positive,, on s'attend à ce qu'elle s'étende à -40~70°c.

les batteries lithium-ion ont également certains lacunes , principalement dans les aspects suivants :

1. vieillissement : contrairement aux autres batteries rechargeables, la capacité des batteries lithium-ion va lentement décliner, ce qui est lié au nombre d'utilisations et à la température. ce phénomène de dégradation peut se traduire par une diminution de capacité ou une augmentation de la résistance interne. car elle est liée à la température, elle est plus facile à refléter dans les produits électroniques à courant de fonctionnement élevé. le remplacement du graphite par du titanate de lithium semble augmenter la durée de vie.

2. taux de récupération : environ 1 % des nouveaux produits de l'usine doivent être recyclés pour diverses raisons.

3. intolérant à la surcharge : en cas de surcharge,, les ions lithium excessivement intégrés seront définitivement fixés dans le réseau et ne pourront pas être libérés,, ce qui peut réduire la durée de vie de la batterie.

4. intolérant à la décharge excessive : pendant la décharge excessive,, l'électrode désintercale trop d'ions lithium,, ce qui peut provoquer l'effondrement du réseau,, raccourcissant ainsi la durée de vie.

ces dernières années, le domaine d'application des batteries lithium-ion est devenu de plus en plus étendu. les batteries au lithium sont largement utilisées dans les systèmes de stockage d'énergie tels que l'eau, le feu, les centrales éoliennes et solaires, ainsi que des outils électriques, des vélos électriques, des motos électriques, des véhicules électriques, des équipements militaires, l'aérospatiale et d'autres domaines. à l'heure actuelle, les batteries au lithium se sont progressivement étendues aux vélos électriques, véhicules électriques et autres domaines.