L\u00edtiov\u00e9 bat\u00e9rie poh\u00e1\u0148aj\u00fa mnoh\u00e9 elektronick\u00e9 zariadenia, od prenosn\u00fdch po\u010d\u00edta\u010dov a telef\u00f3nov a\u017e po syst\u00e9my na uskladnenie energie. V\u010faka ich \u013eahkej kon\u0161trukcii s\u00fa energeticky bohat\u00e9 a z\u00e1rove\u0148 sa daj\u00fa nab\u00edja\u0165, \u010do zaru\u010duje ich maxim\u00e1lnu \u017eivotnos\u0165 a spo\u013eahlivos\u0165.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie m\u00f4\u017eu by\u0165 pri likvid\u00e1cii nebezpe\u010dn\u00e9; tu sa dozviete, ako ich bezpe\u010dne recyklova\u0165. Pri v\u00fdrobe l\u00edtium-i\u00f3nov\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed sa namiesto kovov\u00e9ho l\u00edtia \u010dasto pou\u017e\u00edva oxid l\u00edtno-kobaltov\u00fd (LiCoO2) a in\u00e9 interkala\u010dn\u00e9 materi\u00e1ly.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie (Li-ion) sa \u0161iroko pou\u017e\u00edvaj\u00fa v elektronick\u00fdch zariadeniach, ktor\u00e9 si vy\u017eaduj\u00fa vysokokapacitn\u00e9 \u00falo\u017eisko energie, vr\u00e1tane mobiln\u00fdch telef\u00f3nov a prenosn\u00fdch po\u010d\u00edta\u010dov, hra\u010diek, ru\u010dn\u00e9ho elektrick\u00e9ho n\u00e1radia a mal\u00fdch spotrebi\u010dov, ako s\u00fa ru\u010dn\u00e9 elektrick\u00e9 n\u00e1radie a hra\u010dky, ako aj v elektrick\u00fdch vozidl\u00e1ch a syst\u00e9moch skladovania energie. Li-ion bat\u00e9rie s\u00fa v\u0161eobecne zn\u00e1me svojou dlhou \u017eivotnos\u0165ou, vysokou hustotou energie a dobrou za\u0165a\u017eite\u013enos\u0165ou, ako aj dlhou \u017eivotnos\u0165ou; na rozdiel od konkuren\u010dn\u00fdch technol\u00f3gi\u00ed - nikel-kadmiov\u00fdch alebo nikel-metal-hydridov\u00fdch - nedegraduj\u00fa pri pravidelnom pou\u017e\u00edvan\u00ed ako in\u00e9 nab\u00edjate\u013en\u00e9 technol\u00f3gie, napr\u00edklad nikel-kadmiov\u00e9 alebo nikel-metal-hydridov\u00e9, ako napr\u00edklad nikel-kadmiov\u00e9 alebo nikel-metal-hydridov\u00e9.<\/p>\n
L\u00edtiov\u00e9 bat\u00e9rie vyr\u00e1baj\u00fa elektrick\u00fa energiu prechodom i\u00f3nov l\u00edtia medzi ich z\u00e1pornou elektr\u00f3dou alebo an\u00f3dou a kladnou elektr\u00f3dou alebo kat\u00f3dou cez roztok elektrolytu, \u010d\u00edm sa vytv\u00e1ra elektrick\u00e1 energia. Maj\u00fa jednu z najvy\u0161\u0161\u00edch energetick\u00fdch hust\u00f4t spomedzi technol\u00f3gi\u00ed nab\u00edjate\u013en\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed - poskytuj\u00fa pribli\u017ene 300 Wh\/kg v porovnan\u00ed s pribli\u017ene 75 Wh\/kg v pr\u00edpade in\u00fdch technol\u00f3gi\u00ed.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie obsahuj\u00fa viacero komponentov, aby boli bezpe\u010dn\u00e9 a spo\u013eahliv\u00e9, napr\u00edklad separ\u00e1tor, ktor\u00fd zabra\u0148uje dotyku \u010dl\u00e1nkov. Ak\u00e9ko\u013evek naru\u0161enie tohto separ\u00e1tora by mohlo ma\u0165 za n\u00e1sledok nahromadenie tepla v \u010dl\u00e1nku a vznik po\u017eiaru; okrem toho je t\u00e1to bat\u00e9ria vybaven\u00e1 aj obvodom regul\u00e1tora nap\u00e4tia a monitorom stavu nabitia, ktor\u00fd reguluje tok energie do nej a z nej.<\/p>\n
Akt\u00edvne materi\u00e1ly v bat\u00e9ri\u00e1ch - tie, ktor\u00e9 tvoria kat\u00f3du a an\u00f3du - m\u00f4\u017eu by\u0165 zlo\u017een\u00e9 z r\u00f4znych prvkov alebo zl\u00fa\u010den\u00edn; medzi najob\u013e\u00fabenej\u0161ie patria oxid kobaltnat\u00fd l\u00edtia (LiCoO2), oxid mangani\u010dit\u00fd l\u00edtia a fosf\u00e1t l\u00edtia a \u017eeleza. Pri v\u00fdbere chemick\u00e9ho zlo\u017eenia bat\u00e9rie je d\u00f4le\u017eit\u00fdm vod\u00edtkom meranie \u0161pecifickej energie a \u0161pecifick\u00e9ho v\u00fdkonu; meria sa n\u00edm kapacita, resp. za\u0165a\u017eite\u013enos\u0165.<\/p>\n
Medzi \u010fal\u0161ie k\u013e\u00fa\u010dov\u00e9 faktory pri k\u00fape bat\u00e9ri\u00ed patria fyzick\u00e9 vlastnosti, ako je ve\u013ekos\u0165, tvar a hmotnos\u0165. Vplyv m\u00f4\u017ee ma\u0165 aj typ zvolenej ch\u00e9mie, preto\u017ee r\u00f4zne kat\u00f3dov\u00e9 materi\u00e1ly maj\u00fa v porovnan\u00ed s in\u00fdmi vy\u0161\u0161iu odolnos\u0165 alebo \u00fa\u010dinnos\u0165 - napr\u00edklad bat\u00e9rie NMC kombinuj\u00fa vo svojich an\u00f3dach nikel-mang\u00e1n-kobalt, \u010d\u00edm sa dosahuje optim\u00e1lna rovnov\u00e1ha medzi v\u00fdkonom a n\u00e1kladmi; ich \u0161trukt\u00fara lep\u0161ie odol\u00e1va mechanick\u00e9mu nam\u00e1haniu a vyzna\u010duj\u00fa sa vysokou kapacitou nab\u00edjacieho pr\u00fadu, \u010do umo\u017e\u0148uje krat\u0161ie cykly bez straty kapacity.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie poh\u00e1\u0148aj\u00fa v\u00e4\u010d\u0161inu notebookov, mobiln\u00fdch telef\u00f3nov a inej spotrebnej elektroniky; dokonca z\u00edskavaj\u00fa \u010doraz v\u00e4\u010d\u0161\u00ed podiel na trhu pre obytn\u00e9 vozidl\u00e1, lode a aplik\u00e1cie s hlbok\u00fdm cyklom. Ale \u010do presne s\u00fa l\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie? Funguj\u00fa inak ako tradi\u010dn\u00e9 oloven\u00e9 a nikel-kadmiov\u00e9 \u010dl\u00e1nky, preto\u017ee i\u00f3ny l\u00edtia sa pohybuj\u00fa medzi kladn\u00fdmi elektr\u00f3dami (kat\u00f3dami) a z\u00e1porn\u00fdmi elektr\u00f3dami (an\u00f3dami) a vytv\u00e1raj\u00fa elektrick\u00fd pr\u00fad, ktor\u00fd nap\u00e1ja va\u0161e zariadenie.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie sa skladaj\u00fa z troch hlavn\u00fdch \u010dast\u00ed: an\u00f3dy, kat\u00f3dy a elektrolytu. An\u00f3da je zvy\u010dajne vyroben\u00e1 z grafitu pre jeho vynikaj\u00facu vodivos\u0165, zatia\u013e \u010do kat\u00f3da m\u00f4\u017ee pozost\u00e1va\u0165 z oxidov kovov kobaltu l\u00edtneho (LiCoO2) alebo fosfore\u010dnanu l\u00edtneho \u017eeleza (LiFePO4); oba prvky s\u00fa oddelen\u00e9 separ\u00e1torom, ktor\u00fd prep\u00fa\u0161\u0165a iba elektr\u00f3ny.<\/p>\n
Nabit\u00e9 bat\u00e9rie vyu\u017e\u00edvaj\u00fa i\u00f3ny l\u00edtia, ktor\u00e9 sa pohybuj\u00fa cez elektrolyt a separ\u00e1tor od kat\u00f3dy k an\u00f3de prostredn\u00edctvom elektrolytu; kladn\u00e1 aj z\u00e1porn\u00e1 elektr\u00f3da s\u00fa pokryt\u00e9 akt\u00edvnymi materi\u00e1lmi (v podstate so\u013eami) na prenos n\u00e1boja; ke\u010f sa za\u010dne vyb\u00edjanie, i\u00f3ny l\u00edtia z an\u00f3dy sa pohybuj\u00fa smerom ku kat\u00f3de a vytv\u00e1raj\u00fa s \u0148ou uhl\u00edkov\u00e9 v\u00e4zby a z\u00e1porn\u00e9 elektrick\u00e9 n\u00e1boje, ktor\u00e9 odv\u00e1dzaj\u00fa elektr\u00f3ny z ak\u00e9hoko\u013evek zariadenia, ktor\u00e9 bat\u00e9ria nap\u00e1ja.<\/p>\n
Technol\u00f3gia l\u00edtium-i\u00f3nov\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed sa odli\u0161uje od ostatn\u00fdch technol\u00f3gi\u00ed bat\u00e9ri\u00ed svoj\u00edm reverzibiln\u00fdm procesom. I\u00f3ny sa v grafitov\u00fdch an\u00f3dach ukladaj\u00fa prostredn\u00edctvom interkal\u00e1cie, \u010do je reakcia vkladania s vysoko reverzibiln\u00fdmi vlastnos\u0165ami, v\u010faka ktor\u00fdm je an\u00f3da mimoriadne odoln\u00e1 vo\u010di degrad\u00e1cii a cyklovaniu.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie poskytuj\u00fa vysok\u00fa hustotu energie v porovnan\u00ed s in\u00fdmi technol\u00f3giami, preto\u017ee dok\u00e1\u017eu uskladni\u0165 viac i\u00f3nov l\u00edtia. Okrem toho ich ni\u017e\u0161ia miera samovyb\u00edjania znamen\u00e1, \u017ee vydr\u017eia dlh\u0161ie medzi jednotliv\u00fdmi dob\u00edjaniami - v\u010faka tejto vlastnosti s\u00fa l\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie ide\u00e1lne pre \u010dasto pou\u017e\u00edvan\u00e9 notebooky a mobiln\u00e9 telef\u00f3ny.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie sa stali jednou z najob\u013e\u00fabenej\u0161\u00edch technol\u00f3gi\u00ed nab\u00edjate\u013en\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed pre zariadenia spotrebnej elektroniky v\u010faka ich vy\u0161\u0161ej hustote energie, stredn\u00e9mu a\u017e vysok\u00e9mu nap\u00e4tiu \u010dl\u00e1nkov a ni\u017e\u0161ej hmotnosti v porovnan\u00ed s in\u00fdmi chemick\u00fdmi technol\u00f3giami bat\u00e9ri\u00ed. O\u010dak\u00e1va sa, \u017ee l\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie prekonaj\u00fa ostatn\u00e9 typy aj v oblasti dopravy a skladovania energie.<\/p>\n
Predt\u00fdm, ako sa presadili l\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie, boli nikel-kadmiov\u00e9 (NiCad) nab\u00edjate\u013en\u00e9 bat\u00e9rie ved\u00facou technol\u00f3giou nab\u00edjate\u013en\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed. NiCad pou\u017e\u00edvaj\u00fa ako elektr\u00f3dov\u00e9 materi\u00e1ly hydroxid nikelnat\u00fd a kovov\u00e9 kadmium, ktor\u00e9 v\u0161ak r\u00fdchlo zastar\u00e1vaj\u00fa, preto\u017ee na trhu sa presadzuj\u00fa l\u00edtiovo-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie sa vyr\u00e1baj\u00fa v mnoh\u00fdch variantoch, pri\u010dom medzi najob\u013e\u00fabenej\u0161ie patria bat\u00e9rie s oxidom l\u00edtnym (LCO). LCO maj\u00fa vysok\u00fa energetick\u00fa hustotu a s\u00fa \u0161iroko pou\u017e\u00edvan\u00e9 v mobiln\u00fdch zariadeniach, ako s\u00fa tablety, notebooky a digit\u00e1lne fotoapar\u00e1ty, ako aj v elektrick\u00fdch vozidl\u00e1ch.<\/p>\n
Bat\u00e9ria LCO obsahuje nevodn\u00fd elektrolyt zlo\u017een\u00fd z organick\u00fdch uhli\u010ditanov, ako je etyl\u00e9n a propyl\u00e9nkarbon\u00e1t, ktor\u00e9 obsahuj\u00fa komplexy i\u00f3nov l\u00edtia. Je ulo\u017een\u00fd vo vzduchotesnej n\u00e1dobe, aby sa eliminoval prienik vlhkosti. Tak ako v\u0161etky bat\u00e9rie, aj jej v\u00fdkon sa \u010dasom pou\u017e\u00edvan\u00edm zhor\u0161uje; hor\u00face a studen\u00e9 prostredie t\u00fato degrad\u00e1ciu ur\u00fdch\u013euje, rovnako ako cykly preb\u00edjania\/vyb\u00edjania, ktor\u00e9 prekra\u010duj\u00fa limity kapacity.<\/p>\n
L\u00edtium-mang\u00e1n-kobalt-oxidov\u00e9 bat\u00e9rie (NMC) s\u00fa inovat\u00edvnym typom technol\u00f3gie l\u00edtium-i\u00f3nov\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed, ktor\u00e9 s\u00fa zn\u00e1me svojou bezpe\u010dnos\u0165ou a pred\u013a\u017eenou \u017eivotnos\u0165ou a \u010dasto sa pou\u017e\u00edvaj\u00fa v elektromobiloch alebo in\u00fdch vysoko v\u00fdkonn\u00fdch aplik\u00e1ci\u00e1ch.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie sa okrem ve\u013ekosti a tvaru l\u00ed\u0161ia aj zlo\u017een\u00edm. Niektor\u00e9 modely maj\u00fa kovov\u00e9 puzdro, zatia\u013e \u010do in\u00e9 vyu\u017e\u00edvaj\u00fa plastov\u00e9 puzdro alebo dokonca technol\u00f3giu pevn\u00e9ho skupenstva.<\/p>\n
Elektrick\u00e9 vozidlo (EV) si vy\u017eaduje l\u00edtium-i\u00f3nov\u00fa bat\u00e9riu a syst\u00e9m riadenia bat\u00e9rie (BMS), pri\u010dom tento syst\u00e9m m\u00e1 zabr\u00e1ni\u0165 preb\u00edjaniu a skratu, monitorova\u0165 \u00fadaje o stave\/v\u00fdkone bat\u00e9rie na \u00fa\u010dely pod\u00e1vania spr\u00e1v a poskytova\u0165 po\u010d\u00edta\u010dov\u00e9mu syst\u00e9mu inform\u00e1cie potrebn\u00e9 na bezpe\u010dn\u00fa prev\u00e1dzku EV.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie maj\u00fa najvy\u0161\u0161iu energetick\u00fa hustotu spomedzi v\u0161etk\u00fdch s\u00fa\u010dasn\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed, \u010do z nich rob\u00ed ide\u00e1lne rie\u0161enie pre modern\u00fa miniat\u00farnu elektroniku a bezdr\u00f4tov\u00e9 zariadenia. Okrem toho l\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 \u010dl\u00e1nky neobsahuj\u00fa toxick\u00e9 kovy, ktor\u00e9 sa vyskytuj\u00fa v nikel-kadmiov\u00fdch a oloven\u00fdch \u010dl\u00e1nkoch, v\u010faka \u010domu je manipul\u00e1cia s nimi a ich likvid\u00e1cia po skon\u010den\u00ed \u017eivotnosti bezpe\u010dnej\u0161ia.<\/p>\n
S\u00fa ove\u013ea \u013eah\u0161ie ako in\u00e9 typy bat\u00e9ri\u00ed v\u010faka kombin\u00e1cii uhl\u00edka a l\u00edtia ako elektr\u00f3dov\u00fdch materi\u00e1lov, preto\u017ee l\u00edtium sa m\u00f4\u017ee uklada\u0165 s vysokou hustotou v grafitov\u00fdch an\u00f3dach alebo LiCoO2 kat\u00f3dach - jeden l\u00edtiov\u00fd i\u00f3n na ka\u017ed\u00fdch \u0161es\u0165 at\u00f3mov uhl\u00edka - predt\u00fdm, ako sa po\u010das vyb\u00edjania presunie na kat\u00f3du, kde sa vybije; jeho l\u00edtiov\u00e9 i\u00f3ny sa potom spoja s elektr\u00f3nmi na v\u00fdrobu elektriny, ktor\u00e1 poh\u00e1\u0148a na\u0161e telef\u00f3ny a digit\u00e1lne fotoapar\u00e1ty.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie sa medzi ostatn\u00fdmi chemick\u00fdmi bat\u00e9riami vyzna\u010duj\u00fa t\u00fdm, \u017ee si ove\u013ea dlh\u0161ie zachov\u00e1vaj\u00fa nabitie, zvy\u010dajne str\u00e1caj\u00fa len pribli\u017ene p\u00e4\u0165 percent ka\u017ed\u00fd mesiac. Typick\u00fd l\u00edtium-i\u00f3nov\u00fd akumul\u00e1tor zvy\u010dajne str\u00e1ca len okolo 5 percent.<\/p>\n
Ke\u010f\u017ee dopyt po prenosnej elektronike, \u010disto elektrick\u00fdch vozidl\u00e1ch a stacion\u00e1rnych \u00falo\u017eisk\u00e1ch sa v bud\u00facnosti zv\u00fd\u0161i, energetick\u00e1 hustota l\u00edtium-i\u00f3nov\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed sa mus\u00ed \u010falej zvy\u0161ova\u0165, aby ich bolo mo\u017en\u00e9 uspokoji\u0165. Hlavnou v\u00fdzvou je zv\u00fd\u0161enie kapacity an\u00f3dov\u00fdch materi\u00e1lov z tvrd\u00e9ho uhl\u00edka alebo grafitu; krem\u00edk m\u00e1 najvy\u0161\u0161iu teoretick\u00fa kapacitu (372 mAh g-1), ale kv\u00f4li slabej cyklickej stabilite sa \u0165a\u017eko implementuje do elektrochemick\u00e9ho \u010dl\u00e1nku.<\/p>\n
V\u00fdskumn\u00edci sk\u00famaj\u00fa nov\u00e9 materi\u00e1ly na pou\u017eitie ako kat\u00f3dy a an\u00f3dy l\u00edtium-i\u00f3nov\u00fdch bat\u00e9ri\u00ed, pri\u010dom vodiv\u00e9 polym\u00e9ry patria medzi najlep\u0161ie mo\u017enosti. Medzi tak\u00e9to polym\u00e9ry patria polyanil\u00edn (PANI), polypyrrol (PPY) a polytiof\u00e9n (PT), ktor\u00e9 vykazuj\u00fa vysok\u00fa vodivos\u0165 pri izbovej teplote a z\u00e1rove\u0148 sa daj\u00fa \u013eahko spracova\u0165 do tenk\u00fdch pl\u00e1tov s n\u00edzkymi n\u00e1kladmi a minim\u00e1lnymi procesmi spracovania.<\/p>\n
L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie sa vyzna\u010duj\u00fa mimoriadnou odolnos\u0165ou vo\u010di tepelnej nestabilite v porovnan\u00ed s in\u00fdmi chemick\u00fdmi skupinami bat\u00e9ri\u00ed, ktor\u00e1 by inak mohla vies\u0165 k nebezpe\u010dn\u00e9mu kovov\u00e9mu pokovovaniu l\u00edtia alebo nekontrolovate\u013en\u00e9mu po\u017eiaru. Je to v\u010faka zabudovan\u00fdm ochrann\u00fdm obvodom navrhnut\u00fdm v ka\u017edom \u010dl\u00e1nku, ktor\u00e9 zabra\u0148uj\u00fa prekro\u010deniu pr\u00edpustn\u00fdch hodn\u00f4t \u0161pi\u010dkov\u00e9ho nap\u00e4tia po\u010das nab\u00edjania alebo vyb\u00edjania, ako aj monitoruj\u00fa teplotu \u010dl\u00e1nkov, aby sa zabr\u00e1nilo ich prehriatiu.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
L\u00edtiov\u00e9 bat\u00e9rie poh\u00e1\u0148aj\u00fa mnoh\u00e9 elektronick\u00e9 zariadenia, od prenosn\u00fdch po\u010d\u00edta\u010dov a telef\u00f3nov a\u017e po syst\u00e9my na uskladnenie energie. V\u010faka ich \u013eahkej kon\u0161trukcii s\u00fa energeticky bohat\u00e9 a z\u00e1rove\u0148 sa daj\u00fa nab\u00edja\u0165, \u010do zaru\u010duje ich maxim\u00e1lnu \u017eivotnos\u0165 a spo\u013eahlivos\u0165. L\u00edtium-i\u00f3nov\u00e9 bat\u00e9rie m\u00f4\u017eu by\u0165 pri likvid\u00e1cii nebezpe\u010dn\u00e9; tu sa dozviete, ako ich bezpe\u010dne recyklova\u0165. Namiesto element\u00e1rnych bat\u00e9ri\u00ed sa \u010dasto pou\u017e\u00edva oxid l\u00edtno-kobaltov\u00fd (LiCoO2) a in\u00e9 interkala\u010dn\u00e9 materi\u00e1ly, ktor\u00e9 sa ...<\/p>\n