Lithium-ion-accu

Een lithium-ion-accu oftewel  Li-ion-accu is een oplaadbare accu die in consumentenelektronica, electrische fietsen en elektrische auto's wordt gevonden, vooral vanwege de hoge energiedichtheid en lange levensduur.

Echter ook een paar nadelen zitten aan dit type accu. De accu mag nooit te ver ontladen worden en wordt daarom meestal gebruikt in een apparaat dat voorzien is van een regelsysteem genaamd; Battery Management System of BMS. Dat systeem voorkomt te diepe ontlading en overlading. De accu is dan ook vaak specifiek voor een apparaat gemaakt, in tegenstelling tot bijvoorbeeld een nikkel-metaalhydrideaccu (NiMH) ofwel de oplaadbare batterij AA Penlight of AAA. De Li-ion accu kent een veelvoud van vormen. De 18650 cyclindrische cel is een bekende. Maar ook de Li-polymer pouch cellen zijn lithium-ion qua ontwerp. De bekendste Li-ion chemische samenstellingen zijn: lithium cobalt oxide (LiCoO2) en lithium ion manganese oxide battery (LiMn2O4, Li2MnO3, of LiMnO)

Diepontlading gebeurt wanneer de accu verder ontladen wordt dan de minimale toegestaande accu spanning. Afhankelijk van het ontwerp ligt die tussen 2,8 volt en 3,0 volt. Diepe ontlading heeft interne beschadiging tot gevolg. Een goed functionerend regelsysteem zorgt ervoor dat de stroomvoorziening wordt gestopt wanneer de interne spanning te laag dreigt te worden.

De lithium-ion-accu dient niet te worden verward met de (niet-oplaadbare) lithiumbatterij of andere lithium accu systemen zoals LiFePO4 en lithium titanate Deze andere lithium achtige batterijen hebben geheel andere eigenschappen en specificaties.

Laadtijd:

Hoe lang het duurt om een Li-ion-accu of batterij op te laden hangt af van de capaciteit. Verder is dit afhankelijk van de lader. Het laden van een typische 18650 Li-ion-accu duurt ongeveer 3 uur. Bij proeven is gebleken dat laden met een hoge laadstroom niet sneller gaat – de accu heeft toch drie uur nodig voordat zij helemaal geladen is. Andere factoren die invloed hebben op de laadsnelheid zijn bijvoorbeeld temperatuur.

Levensduur De levensduur is beperkt tot een aantal laad-cycli, meestal ongeveer 500 maal volledig laden en ontladen. Op een bepaald moment neemt de capaciteit af waardoor de accu onbruikbaar wordt en gerecycled kan worden. De levensduur is te verlengen door de lading van de Li-ion-accu zo min mogelijk helemaal te gebruiken en zo min mogelijk 100% vol te laden. Bij lage temperaturen (<0°C) dienen Li-ion-accu's niet geladen te worden. Dit beschadigt de accu.

Voordelen Lithium-ion-accu:

  • Hoogste energiedichtheid, op de lithium-ion-polymeer-accu na.
  • Geringe zelfontlading (alleen door geïntegreerd regelsysteem).
  • Geen geheugeneffect (geen capaciteitsvermindering bij het consequent laden van een niet-lege accu).
  • Hoog vermogen (sterk afhankelijk van kathodemateriaal).
  • Milieuvriendelijker dan andere batterijen.
  • Lange levensduur.

Nadelen:

  • Hoge kostprijs.
  • Kans op explosie en brand door hoge temperaturen.