N\u00e5r man s\u00e6tter et batteri i en b\u00e6rbar computer, en mobiltelefon eller et digitalkamera, str\u00f8mmer der elektrisk energi mellem de positive og negative elektroder gennem kemiske reaktioner, hvilket giver elektrisk energi, som kan omdannes til nyttigt arbejde, f.eks. til at drive motorer eller p\u00e6rer.<\/p>\n
Litiumbatterier driver vores b\u00e6rbare forbrugerelektronik og bruges ogs\u00e5 i elbiler og til energilagring.<\/p>\n
Genopladelige litiumbatterier driver mange forbrugerprodukter fra mobiltelefoner til b\u00e6rbare computere samt adskillige energilagringssystemer i industrien og i hjemmet. Deres prim\u00e6re fordel i forhold til traditionelle blysyrebatterier er deres h\u00f8jere energit\u00e6thed; deres vigtigste mekanisme bruger en ionudvekslingsproces til at overf\u00f8re energi mellem positive og negative terminaler. Da deres indre modstand stiger med cykling og alder, forhindrer et batteristyringssystem (BMS) dog, at det n\u00e5r en usikker tilstand.<\/p>\n
Litium-ion-batterier er kendt for deres kompakte st\u00f8rrelse og lave v\u00e6gt, hvilket g\u00f8r dem til en fremragende l\u00f8sning til mobile anvendelser. N\u00e5r de bruges i h\u00e5ndholdt v\u00e6rkt\u00f8j som boremaskiner, save og slibemaskiner, kan de bruges i l\u00e6ngere tid uden at miste deres opladning eller skulle udskiftes; for ikke at n\u00e6vne, at de er mere milj\u00f8venlige end ikke-genopladelige alternativer.<\/p>\n
Omkostningsbesparende teknologi, stigende eftersp\u00f8rgsel efter elbiler og lavere produktionsomkostninger har alle spillet en v\u00e6sentlig rolle. Men litiumbatterier koster stadig mere end deres bly-syre-kolleger.<\/p>\n
En faktor, der bidrager til denne omkostningsforskel, er de h\u00f8je omkostninger, der er forbundet med r\u00e5materialer til fremstilling af litium-ion-batterier. Litium og kobolt, to \u00e6dle og giftige metaller, der findes i batterier, er sj\u00e6ldne og dyre ressourcer, som skal skaffes fra hele verden for at kunne producere disse batterier. Efterh\u00e5nden som eftersp\u00f8rgslen efter elbiler stiger og falder, b\u00f8r litiumpriserne falde i takt med, at eftersp\u00f8rgslen falder; desuden \u00e5bner der nye batterifabrikker, og det kan f\u00e5 priserne til at falde yderligere og skubbe industrien i retning af omkostningskonkurrenceevne med traditionelle biler med forbr\u00e6ndingsmotor (ICE).<\/p>\n
Prisovervejelser tager ogs\u00e5 h\u00f8jde for omkostningerne ved batteristyringssystemer (BMS'er), som hj\u00e6lper med at kontrollere sikkerhedsforholdene. Et BMS kan forhindre, at batterierne oplades for hurtigt, hvilket er med til at sikre deres p\u00e5lidelighed p\u00e5 lang sigt og s\u00e6nke de samlede omkostninger.<\/p>\n
Genopladelige litiumbatterier er allestedsn\u00e6rv\u00e6rende i forbruger- og industriprodukter, og de er ogs\u00e5 hj\u00f8rnestenen i et voksende marked for elektriske k\u00f8ret\u00f8jer (EV'er). I takt med at milj\u00f8hensyn og forbedret br\u00e6ndstofeffektivitet driver v\u00e6ksten i denne sektor, vil eftersp\u00f8rgslen efter litium-ion-batterier kun forts\u00e6tte med at stige med tiden.<\/p>\n
Genopladelige litiumbatterier findes ofte i b\u00e6rbar forbrugerelektronik, elektriske k\u00f8ret\u00f8jer og solenergilagringssystemer, men de kan udg\u00f8re en brandfare, hvis de bruges, oplades eller opbevares forkert. Beskadigelse eller overopladning kan f\u00e5 batterierne til at overophede og eksplodere, hvilket resulterer i brande, der truer virksomheder, bygninger og det naturlige milj\u00f8 - det er derfor, NFPA tilbyder flere ressourcer, der fremmer sikker brug af litiumbatterier.<\/p>\n
Litiumbatterier har positive elektroder lavet af litiumkoboltoxid (LiCoO2) og negative elektroder lavet af kulstof. En separator sidder mellem disse elektroder for at tillade ioner at passere frit gennem en elektrolytv\u00e6ske; under opladning bev\u00e6ger lithiumioner fra LiCoO2 sig mod kulstof for at skabe en elektrisk str\u00f8m; under afladning bev\u00e6ger de sig tilbage mod LiCoO2, hvilket potentielt kan fremskynde denne proces p\u00e5 grund af overopladning, mekaniske skader eller ekstreme temperaturer.<\/p>\n
Brande i litium-ion-batterier kan v\u00e6re sv\u00e6re for brandfolk at indd\u00e6mme og kan hurtigt sprede sig og for\u00e5rsage omfattende skader p\u00e5 ejendom, bygninger og det naturlige milj\u00f8. Derfor er det afg\u00f8rende at \u00f8ge medarbejdernes bevidsthed om korrekt h\u00e5ndtering, brug, opbevaring og opladning af litiumbatterier.<\/p>\n
Batterier skal opbevares i godt ventilerede omr\u00e5der, da de ikke reagerer godt p\u00e5 h\u00f8je niveauer af varme og fugtighed. Desuden b\u00f8r store litiumbatterilagre (som dem, der bruges i kraftv\u00e6rker og elbiler) holdes adskilt fra offentlige omr\u00e5der for at minimere brandrisikoen.<\/p>\n
V\u00e6lg altid litiumbatterier og opladere, der er certificeret af et internationalt anerkendt testlaboratorium. Hold desuden n\u00f8je \u00f8je med alle enheder, der bruger disse batterier, og fjern dem, hvis de lugter m\u00e6rkeligt, viser tegn p\u00e5 overophedning, \u00e6ndrer form markant eller l\u00e6kker eller ryger.<\/p>\n
Litiumbatterier holder typisk i over 10 \u00e5r, n\u00e5r de oplades og vedligeholdes korrekt. De er ideelle til elv\u00e6rkt\u00f8j, b\u00e6rbare computere, tablets, elbiler og mobilitetshj\u00e6lpemidler, men hvor l\u00e6nge et litiumbatteri rent faktisk holder, afh\u00e6nger af, hvordan det oplades, opbevares og bruges.<\/p>\n
Litiumbatterier skal opbevares i et k\u00f8ligt og t\u00f8rt milj\u00f8 og genoplades efter hver brug og holdes p\u00e5 30-50% opladningstilstand (SoC) for at forl\u00e6nge deres levetid og forl\u00e6nge den forventede levetid.<\/p>\n
Litiumbatterier er designet til at fungere optimalt inden for et bestemt sp\u00e6ndingsomr\u00e5de. Overdreven sp\u00e6ndingseksponering kan have katastrofale f\u00f8lger for cellerne, forkorte den forventede levetid og \u00f8ge sikkerhedsrisikoen. N\u00e5r de oplades ud over de anbefalede sp\u00e6ndingsgr\u00e6nser, begynder litiumioner at aflejre sig ukontrolleret p\u00e5 anoderne, hvilket f\u00f8rer til fortykkede SEI-lag og reduceret kapacitet; nogle gange kan det endda for\u00e5rsage brud eller eksplosion i cellerne!<\/p>\n
Afladningsdybden (DoD) spiller en vigtig rolle for litiumbatteriets levetid. Afladning under 50% forkorter ikke kun driftstiden, men forringer ogs\u00e5 batteriets evne til at holde p\u00e5 opladningerne.<\/p>\n
Vedligeholdelse af litiumbatterier kr\u00e6ver, at man bruger en oplader, der automatisk slukker, n\u00e5r batteriet er fuldt opladet, for at forhindre overopladning, som kan \u00f8del\u00e6gge interne komponenter og forkorte batteriets levetid.<\/p>\n
Undg\u00e5 ekstreme temperaturer, der kan p\u00e5virke litiumbatteriets levetid negativt, ved at holde temperaturen mellem 20-25 grader Celsius; det har vist sig at forl\u00e6nge deres levetid med op til to gange mere sammenlignet med at bruge dem under ekstreme kulde- eller varmeforhold.<\/p>\n
Litiumbatterier har mange anvendelsesmuligheder, lige fra at drive mobiltelefoner og b\u00e6rbare computere til at levere elektricitet til elbiler eller lagring af solenergi eller medicinske anvendelser som pacemakere. Litiumbatterier er meget lettere end blysyrebatterier og kan holde i l\u00e6ngere tid uden at forringe deres ydeevne eller kapacitet. Hvert litiumbatteri best\u00e5r af en anode, en katode, en separator og en elektrolyt, som tilsammen udg\u00f8r dets sammens\u00e6tning. Litiumioner lagres b\u00e5de ved anoden og katoden, mens positive og negative str\u00f8msamlere er adskilt af elektrolyt. N\u00e5r opladningen finder sted, flyder der en elektrisk str\u00f8m fra den positive til den negative str\u00f8maftager. N\u00e5r litiumioner bev\u00e6ger sig gennem elektrolytten og interagerer med en anode for at frig\u00f8re frie elektroner, som derefter str\u00f8mmer igennem til de enheder, der f\u00e5r str\u00f8m, hvilket f\u00e5r dem til at generere elektricitet.<\/p>\n
Litiummetalbatterier blev f\u00f8rst skabt af Akira Yoshino, Stanley Whittingham og John Goodenough og er kendt som litiummetalceller. P\u00e5 grund af deres lette v\u00e6gt og h\u00f8je energit\u00e6thed blev disse litium-metal-batterier hurtigt popul\u00e6re, fordi de er lette at h\u00e5ndtere. Desv\u00e6rre skal litium-metalbatterier dog h\u00e5ndteres forsigtigt, da metal reagerer med elektrolyt og danner dendritter, som kan beskadige de ydre elektrodeoverflader og i sidste ende f\u00f8re til, at en anode g\u00e5r i stykker med tiden.<\/p>\n
Grafitanoder er den prim\u00e6re type anode i litiumbatterier, og de bruger interkalering til at lagre litiumioner mellem kulstoflagene i grafitstrukturen. Det g\u00f8r det muligt at placere litiumioner mellem kulstoflagene i strukturen med henblik p\u00e5 lagring, hvilket giver mulighed for anoder med forskellige st\u00f8rrelser og former; i mods\u00e6tning til siliciumanoder, der legeres med litium for at \u00f8ge kapaciteten under opladnings-\/afladningscyklusser.<\/p>\n
Forskere udforsker nye materialer, der kan lagre flere litiumioner end grafitanoder for at \u00f8ge kapaciteten i litiumbatterier, men det kr\u00e6ver meget arbejde og forskning at inkorporere disse nye materialer, da det kr\u00e6ver flere stadier af optimering og udvikling at danne batterier med fuld cellekemi, hvilket kan tage m\u00e5neder og v\u00e6re \u00f8konomisk dyrt.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
N\u00e5r man s\u00e6tter et batteri i en b\u00e6rbar computer, en mobiltelefon eller et digitalkamera, str\u00f8mmer der elektrisk energi mellem de positive og negative elektroder gennem kemiske reaktioner, hvilket giver elektrisk energi, der kan oms\u00e6ttes til nyttigt arbejde som f.eks. at drive motorer eller t\u00e6nde p\u00e6rer. Litiumbatterier driver vores b\u00e6rbare forbrugerelektronik og bruges ogs\u00e5 i ...<\/p>\n