Litium - Li-Ion

Litiumjonbatterier (Li-Ion) är en av de mest använda batteriteknologierna idag, tack vare hög energitäthet. Li-Ionbatterier används i allt från smartphones och bärbara datorer till elbilar och energilagring. Till litiumbatterier används Kobolt vilket är dyrt att utvinna. Utvecklingen går mot att att minska beroendet av kobolt, genom att utveckla nya katodmaterial som litiumjärnfosfat (LiFePO4) eller nickel-mangan-koboltoxid (NMC).

Egenskaper:

• Kemisk uppbyggnad: Li-Ionbatterier består av en grafitanod och en litiumbaserad katod (ofta LiCoO2).
• Spänning: Typisk arbetsspänning är 3.0–4.2 Volt.
• Laddning: Processen sker i två steg – först med konstant ström (0,7–1C) och därefter med konstant spänning när cellen når 4.2 V (OBS! Laddning och urladdning snabbare än 1C förkortar cellens livslängd.

Fördelar:

• Hög energitäthet: Upp till 150–200 Wh/kg, vilket är betydligt högre än teknologier som Nickelmetallhydrid (NiMH) och Nickelkadmium (NiCd).
• Effektiv laddning: Snabbladdning av lithiumjonbatterier är möjlig vid låg temperatur, vilket gör dem idealiska för t.ex. elfordon.
• Lång livslängd: Li-Ionceller kan, beroende på sin kemiska sammansättning klara upp till 5000 laddningscykler (LiFePO4), när laddning och urladdning sker elektroniskt övervakat.
• Bred användning: Finns i många storlekar och format, till exempel 18650-, 21700 och 26650-celler som används i bärbar elektronik och i elbilar.

Säkerhet och hantering:

Li-Ionbatteriets prestanda kan försämras vid extrema temperaturer orakade av bla. överladdning, därför är det viktigt att minimera riskerna för prestandaförsämring och i värsta fall brand genom att använda ett batterihanteringssystem (BMS) som övervakar spänning, ström och temperatur hos lithiumbatterier.