A bateria de íons de lítio é um tipo de bateria secundária que usa composto contendo lítio como eletrodo positivo , e realiza carregamento e descarregamento através da extração e inserção de íons de lítio entre os eletrodos positivos e negativos da bateria durante o processo de carga e descarga. o interior de uma bateria de íons de lítio é composto principalmente de um eletrodo positivo, um eletrodo negativo, um eletrólito e um separador.

As baterias de íons de lítio funcionam principalmente pelo movimento de íons de lítio entre os eletrodos positivo e negativo. durante o processo de carga e descarga, li+ intercala e desintercala entre os dois eletrodos: durante o carregamento, li+ é desintercalado do eletrodo positivo, intercalado no eletrodo negativo através do eletrólito, e o eletrodo negativo encontra-se em estado rico em lítio; durante a alta, o oposto é verdadeiro.

as baterias de íon-lítio têm muitas características notáveis, e sua vantagens são principalmente os seguintes:

1. alta tensão: a tensão de trabalho da única bateria é tão alta quanto 3.7-3.8V (o fosfato de ferro de lítio é 3.2V,, que é 3 vezes maior que o do baterias ni-cd e ni-mh.

2. grande energia específica: a energia específica real que pode ser alcançada é de cerca de 555wh/kg, ou seja, o material pode atingir uma capacidade específica de mais de 150mah/g (3-4 vezes a de ni -cd, 2-3 vezes maior que ni-mh, próximo a cerca de 88% de seu valor teórico.

3. ciclo de vida longo: geralmente pode chegar a mais de 500 vezes, até mais de 1000 vezes, e fosfato de ferro de lítio pode chegar a 8000 vezes. para aparelhos elétricos com descarga de baixa corrente, o serviço vida útil da bateria dobrará a competitividade dos aparelhos elétricos.

4. bom desempenho de segurança: sem poluição, sem efeito de memória. como o antecessor do li-ion, a bateria de lítio é propensa a curto-circuito devido à formação de dendritos, o que reduz sua campos de aplicação: li-ion não contém cádmio, chumbo, mercúrio e outros elementos que poluem o meio ambiente; alguns processos (como sinterização Uma grande desvantagem da bateria ni-cd de , é o "efeito memória", que restringe seriamente o uso da bateria, mas o li-ion não tem este problema em tudo.

5. pequena auto-descarga: a taxa de auto-descarga do íon de lítio totalmente carregado armazenado à temperatura ambiente por 1 mês é de cerca de 2%,, o que é muito inferior a 25-30% de ni-cd e 30- 35% de ni-mh.

6. carregamento rápido: o carregamento de 1C por 30 minutos pode atingir mais de 80% da capacidade nominal, e as baterias de ferro de fósforo podem atingir 90% da capacidade nominal em 10 minutos.

7. temperatura de trabalho: a temperatura de trabalho é de -25~45°C. com a melhoria do eletrólito e eletrodo positivo, espera-se que se expanda para -40~70°c.

as baterias de íon-lítio também têm alguns deficiências , principalmente nos seguintes aspectos:

1. envelhecimento: ao contrário de outras baterias recarregáveis, a capacidade das baterias de íon de lítio diminuirá lentamente, o que está relacionado ao número de usos e à temperatura. esse fenômeno de deterioração pode ser expresso como uma diminuição na capacidade ou um aumento da resistência interna. por estar relacionado à temperatura, é mais fácil refletir em produtos eletrônicos com alta corrente de operação. substituir grafite por titanato de lítio parece aumentar a vida útil.

2. taxa de recuperação: cerca de 1% dos novos produtos da fábrica precisam ser reciclados por vários motivos.

3. intolerante à sobrecarga: quando sobrecarregado,, os íons de lítio excessivamente incorporados serão fixados permanentemente na rede e não podem ser liberados,, o que pode levar a uma vida útil curta da bateria.

4. intolerante à descarga excessiva: durante a descarga excessiva, o eletrodo desintercala muitos íons de lítio, que podem causar o colapso da rede, encurtando assim a vida útil.

nos últimos anos, a gama de aplicações das baterias de iões de lítio tornou-se cada vez mais extensa. as baterias de lítio são amplamente utilizadas em sistemas de armazenamento de energia, tais como água, fogo, centrais eólicas e solares, bem como ferramentas elétricas, bicicletas elétricas, motocicletas elétricas, veículos elétricos, equipamentos militares, aeroespacial e outros campos. atualmente, baterias de lítio expandiram-se gradualmente para bicicletas elétricas, veículos elétricos e outros campos.