Per molti anni al nichel-cadmio erano adatti per l'uso in apparecchiature portatili solo batterie ricaricabili. Nel 1990, sono state inventate le batterie nichel-idruro metallico e agli ioni di litio, meglio fornire un rapporto di energia--peso e una più lenta perdita della carica. Oggi le batterie agli ioni di litio sono la tecnologia di batteria più promettente e più rapida crescita.
Origini
Lavoro su sfruttando la potenza di litio batterie aveva cominciato già nel 1912, ma non era fino al 1970 e il rilascio delle prime batterie al litio non ricaricabili, disponibili in commercio che litio era in grado di essere utilizzato in modo sicuro. Al litio è il più leggero di tutti i metalli e ha il maggiore potenziale elettrochimico. La mancanza di peso e la disponibilità di potenza lo rendono ideale per l'uso in alimentazione di apparecchi portatili.
Tecnologia al litio
A differenza dei primi esemplari degli anni 1970, batterie al litio di oggi sfruttano solo gli ioni di litio per produrre la carica. Gli ioni sono un atomo o molecola che detiene una carica elettrica, che nel caso delle batterie possa essere memorizzata, scaricata e ricaricata.
Una batteria agli ioni di litio standard contiene una spirale di tre sottili fogli compressi insieme. Questi fogli sono un elettrodo positivo, elettrodo negativo e un separatore. Il separatore si trova in mezzo per impedire che toccando consentendo ioni attraverso gli elettrodi positivi e negativi. L'elettrodo positivo è costituito da ossido di litio e cobalto e il negativo è realizzato in carbonio. Tutti i fogli sono immersi in un elettrolita, un liquido che contiene gli ioni. Quando la batteria è carica, ioni di litio spostare attraverso l'elettrolita e bastone al carbonio. Questi ioni gradualmente spostare nuovamente l'elettrodo di ossido del cobalto del litio come elettricità è scarica.
Fabbricazione
Batterie agli ioni di litio sono realizzate da un blocco di litio di frantumazione in una sfoglia sottile, circa 1-100 di un pollice di spessore. Il foglio è ulteriormente assottigliato, teso su una plastificatrice e arrotolato. Il polipropilene laminato impedisce che il litio appiccicoso toccando il rotolo e agisce come l'elettrolito della batteria finito. Il rotolo è posto in un forno a vuoto per circa 90 minuti a 176 gradi Celsius. Dopo il riscaldamento, il rotolo di litio è in grado di produrre una carica e ciascuno di essi è testato per la qualità. Le batterie vengono poi inviate ad un impianto di fabbricazione vengono spruzzati con metallo fuso come rivestimento e sono in grado di essere installati in serie come parte di un modulo o una batteria più grande.
Vantaggi
Batterie al litio sono in grado di produrre il doppio le batterie nichel-cadmio di tensione e non soffrono il "effetto memoria", significato che non devono essere interamente utilizzato prima di essere ricaricate. Batterie al litio anche durano più a lungo rispetto alle batterie al nichel-cadmio perché scaricano più lentamente il loro elettricità.
Svantaggi
Batterie agli ioni di litio, a differenza di nichel-cadmio, richiedono un piccolo circuito per mantenere sicuro di tensione e corrente. Questa tecnologia supplementare spinge verso l'alto il costo di fabbricazione e il costo per il consumatore, che li rende circa 40 per cento più costosi. Batterie al litio sono anche soggetti a invecchiamento e generalmente durano solo pochi anni, anche se possono essere conservati se conservato a circa metà-carica in un ambiente fresco.