De technologie voor lithiumbatterijen blijft zich snel ontwikkelen, waarbij de afgelopen jaren aanzienlijke doorbraken zijn waargenomen op het gebied van lithium-mangaandioxide (Li-MnO2)-batterijen, die tot opmerkelijke prestatieverbeteringen hebben geleid.
Belangrijkste voordelen:
Uitzonderlijke veiligheid: Li-MnO2-batterijen, vergelijkbaar met lithiumijzerfosfaat, vertonen een hoge stabiliteit als positieve elektrodematerialen. In combinatie met unieke veiligheidsontwerpen met scheiders en elektrolyten, tonen deze batterijen een opmerkelijke veiligheid, zelfs onder strenge lektests, waarbij ze zelfs na de test een normale ontlading behouden.
Uitstekende prestaties bij lage temperaturen: Li-MnO2-batterijen presteren uitstekend binnen een temperatuurbereik van -30°C tot +60°C. Uit professionele tests blijkt dat deze batterijen zelfs bij -20°C kunnen ontladen bij hoge stromen met een capaciteit van meer dan 95% van de normale omstandigheden. Lithium-ijzer daarentegen
Fosfaatbatterijen bereiken onder vergelijkbare omstandigheden doorgaans slechts ongeveer 60% van de normale capaciteit met veel lagere ontlaadstromen.
Aanzienlijke verlenging van de levensduur: Li-MnO2-batterijen hebben aanzienlijke verbeteringen in de levensduur gezien. Terwijl vroege producten ongeveer 300 tot 400 cycli aankonden, hebben uitgebreide R&D-inspanningen van bedrijven als Toyota en CATL gedurende een decennium het aantal cycli naar 1400 tot 1700 gebracht, waarmee aan de eisen van de meeste toepassingen wordt voldaan.
Voordeel op het gebied van energiedichtheid: Li-MnO2-batterijen bieden een vergelijkbare gewichtsenergiedichtheid als lithium-ijzerfosfaatbatterijen, maar beschikken over een ongeveer 20% hogere volume-energiedichtheid, wat resulteert in ongeveer 20% kleinere afmetingen voor batterijen met een gelijkwaardige capaciteit.
Oplossing van kwaliteitsproblemen zoals zwelling: De meeste Li-MnO2-batterijen maken gebruik van buidelcellen, een veel voorkomend type in consumentenelektronica. Met meer dan 20 jaar ontwikkeling zijn de productieprocessen voor zakjescellen zeer volwassen. Door voortdurende optimalisatie door grote fabrikanten op gebieden als nauwkeurige elektrodecoating en strikte vochtigheidscontrole zijn problemen als zwelling effectief aangepakt. Explosie- of brandincidenten in batterijen van mobiele telefoons van grote merken zijn de afgelopen jaren uiterst zeldzaam geworden.
Belangrijkste nadelen:
Ongeschikt voor langdurig gebruik boven 60°C: Li-MnO2-batterijen ondervinden prestatieverlies in omgevingen die constant boven de 60°C zijn, zoals tropische of woestijngebieden.
Ongeschiktheid voor toepassingen op zeer lange termijn: Li-MnO2-batterijen zijn mogelijk niet geschikt voor toepassingen die veelvuldige cycli gedurende vele jaren vereisen, zoals commerciële en industriële energieopslagsystemen waarvoor garanties van meer dan 10 jaar nodig zijn.
Representatieve fabrikanten van Li-MnO2-batterijen:
Toyota (Japan): Toyota was de eerste die Li-MnO2-batterijtechnologie introduceerde in hybride auto's zoals de Prius, voornamelijk vanwege de hoge veiligheidseigenschappen. Tegenwoordig geniet de Prius een reputatie op het gebied van veiligheid en brandstofefficiëntie op de markt voor gebruikte auto's in de Verenigde Staten.
Kenergy new energy technology Co., Ltd (China): CATL, opgericht door Dr. Ke Ceng, een nationaal aangestelde expert, is de enige binnenlandse onderneming die zich richt op de productie van pure Li-MnO2-batterijen. Ze hebben belangrijke doorbraken bereikt op R&D-gebieden zoals hoge veiligheid, lange levensduur, weerstand tegen lage temperaturen en industrialisatie.
