BlueCell - struktura litijeve baterije  LiFePO4

Litijeve baterije so tehnološka nadgradnja do sedaj poznanih vrst baterij. Zaradi dolgoletnega razvoja tehnologije so litijeve baterije danes zanesljiva, varna in varčna izbira s številnimi prednostmi. Imajo izjemno dolgo življenjsko dobo, omogočajo več tisočkratno polnjenje in praznjenje celotne kapacitete, nimajo spomina, majhno samodejno praznjenje, stabilno napetost in omogočajo hitro polnjenje. Njihove prednosti so omogočile, da jih danes uporabljamo v številnih segmentih uporabe. Najdemo jih v mobilnih telefonih, gospodinjskih aparatih, električnih avtomobilih in plovilih, kjer so tehnološka zamenjava za servisne oziroma porabniške svinčene baterije.

Zgradba in delovanje

Litijeve celice imajo kemijsko zgradbo LiFePO4. Sestavljene so iz treh bistvenih delov, anode, katode in polprepustne membrane. Pozitivna elektroda celice je zeleno obarvana struktura železa s fosfatom. Med njimi so litijevi ioni (Li+). Aluminijasta folija deluje kot zbirnik toka pozitivnega pola. Negativna elektroda je sestavljena iz grafita. Bakrena folija služi kot zbirnik negativnega pola. Med anodo in katodo celice je polprepustna membrana izdelana iz polimera. Membrana preprečuje prehod elektronom (e-), omogoča pa prosto gibanje litijevim ionom (Li+). Med praznjenjem celice litijevi ioni prehajajo iz grafita skozi polprepustno membrano v litij-železove okside, elektroni pa se nabirajo na bakrenem zbiralniku toka. Med polnjenjem proces poteka v obratni smeri.

Celotna celica je obdana z elektrolitom, ki je zaprt v kompozitno folijo in ščiti posamezno celico baterije.

P-O struktura v LiFePO4 kristalu je izjemno stabilna. Baterije zato stabilno delujejo tudi pri visokih temperaturah tako med praznjenjem kot polnjenjem. Običajno delovanje za LiFePO4 baterije je vse do 75 °C, njihova struktura pa je stabilna vse do 160 °C. Imajo izjemno življenjsko dobo. Omogočajo praznjenje do 100 % kapacitete več kot 2000-krat. Pri praznjenjih do 80 % kapacitete ali manj pa je njihova življenjska doba mnogo večja in lahko znaša več kot 6000 ciklov ali deset let.

Deli litijeve baterije LiFePO4

  1. (+) pozitivni pol
  2. Aluminijeva folija
  3. Litijevi ioni (Li+)
  4. Železovi oksidi
  5. Fosfati
  6. elektrolit
  7. grafit
  8. membrana iz polimerov
  9. bakrena folija
  10. (-) negativni pol

Baterije so že naprodaj:

Več o Litijevih baterijah za plovila: