Forbrugerelektronik
1. Smartphones
Smartphones er et af de primære applikationsscenarier for lithium-ion-batterier. Lithium-ion-batterier giver en stabil strømkilde til mobiltelefoner, der opfylder deres designkrav til tyndhed, lethed og høj ydeevne. For eksempel bruger Apples iPhone-serie lithium-ion-batterier, hvis høje energitæthed gør det muligt for telefonen at integrere kraftige behandlingschips, skærme med høj-opløsning og andre komponenter i en kompakt krop, mens den stadig sikrer en vis batterilevetid. Generelt har smartphone lithium-ion-batterier en kapacitet mellem 2000 og 5000 mAh, der understøtter flere timers til mere end en dags normal brug på en enkelt opladning. Den specifikke brugstid afhænger af telefonens hardwarekonfiguration og brugerens brugsvaner.
2. Tabletter
Tabletter er også afhængige af lithium-ion-batterier til strøm. Sammenlignet med smartphones har tablets større lithium-ion batterikapacitet, generelt omkring 6000-10000 mAh. Det skyldes, at tabletskærme er større, og strømforbruget på komponenter som processorer er relativt højere. For eksempel giver lithium-ion-batterierne i Apples iPad-serie og andre tablets enheden mulighed for at afspille videoer uafbrudt i flere timer eller endda mere end ti timer, hvilket er praktisk for brugerne at bruge til underholdning, arbejde og andre formål, mens de er på farten.
3. Bærbare computere
Bærbare computere kræver-højtydende lithium-batterier. Deres batterikapacitet er typisk mellem 4000-9000mAh, og de skal understøtte driften af høj-processorer, grafikkort og andre komponenter. For eksempel skal lithium-batterierne i højtydende gaming-bærbare computere opfylde kravene til højbelastningsdrift (såsom at køre store 3D-spil), samtidig med at de bibeholder et vist niveau af bærbarhed. For at forlænge batterilevetiden på bærbare computere har nogle producenter taget intelligent strømstyringsteknologi i brug, der optimerer opladning og afladning af lithiumbatterier for at forbedre energieffektiviteten.
4. Digitale kameraer
Digitale kameraer bruger en betydelig mængde elektrisk energi under optagelse. Lithium-batteriers høje energitæthed og hurtige opladningsydelse kan imødekomme digitale kameraers behov, hvilket giver brugerne mulighed for at tage flere billeder og videoer.
Nye energikøretøjer og elektriske to-køretøjer
1. Rene elektriske køretøjer
Rene elektriske køretøjer er helt afhængige af lithium-batterier for strøm. Kapaciteten af lithium-batterier varierer betydeligt afhængigt af køretøjsmodellen. For eksempel kan batterikapaciteten i et lille rent el-køretøj være mellem 30-50 kWh, mens batterikapaciteten i et stort luksus-rent el-køretøj kan nå over 100 kWh. Hvis vi tager Tesla Model 3 som eksempel, har dens version med lang rækkevidde en batterikapacitet på 75 kWh, hvilket giver en rækkevidde på over 600 kilometer. Lithium-batteriers energitæthed og opladnings-/afladningsydelse påvirker direkte elbilers rækkevidde og accelerationsevne. Lithiumbatterier med høj-energi-densitet kan lagre mere elektrisk energi i samme volumen og vægt og dermed øge køretøjets rækkevidde; mens hurtig opladning/afladning understøtter hurtig opladning og høj effekt, for eksempel, kan nogle højtydende rene elektriske køretøjer accelerere fra 0-100 km/t på få sekunder.
2. Hybride elektriske køretøjer Hybride elektriske køretøjer omfatter plug-hybride elbiler (PHEV'er) og ikke-plug-hybride elbiler (HEV'er). I PHEV'er kan lithiumbatteriet oplades eksternt, hvilket gør det muligt for køretøjet at køre en vis afstand i ren elektrisk tilstand, generelt omkring 50-100 kilometer. For eksempel giver BYD Tang DM-i plug-in-hybrid-elbilens lithiumbatteri det muligt at rejse 112 kilometer i ren elektrisk tilstand. I HEV'er (Hybrid Electric Vehicles) bruges lithiumbatterier primært til at assistere forbrændingsmotoren, der giver ekstra kraft under køretøjets start og acceleration, samtidig med at de genvinder bremseenergien for at forbedre brændstoføkonomien.
3. Nye energierhvervskøretøjer
Herunder elektriske busser, logistikkøretøjer og sanitetskøretøjer. Disse køretøjer har relativt faste ruter og kræver en vis køreafstand. Lithium-batterier kan give stabil strømstøtte, der bidrager til den grønne udvikling af offentlig bytransport og energibesparelse og emissionsreduktion i logistikindustrien.
4. Elektriske to-køretøjer
Elektriske cykler: Lette og fleksible elcykler er et vigtigt transportmiddel for byboere, der rejser korte afstande. Lithium-batterier kan med deres høje energitæthed og lette vægt give elcykler en længere rækkevidde og relativt hurtig opladningshastighed.
Elektriske motorcykler: Sammenlignet med traditionelle benzinmotorcykler har elektriske motorcykler visse fordele med hensyn til ydeevne og miljøvenlighed. Den høje effekt af lithium-batterier kan opfylde strømkravene til elektriske motorcykler, hvilket giver ryttere en god køreoplevelse.
Energiopbevaring
1. Netenergilagring
I netenergilagringssystemer kan lithiumbatterier bruges til at balancere strømforsyningen og efterspørgslen fra elnettet. Når elnettet genererer overskydende elektricitet (såsom i spidsbelastningsperioder med vind- eller solenergiproduktion), kan lithiumbatterier lagre den overskydende energi. Når strømbehovet er højt, eller produktionen er utilstrækkelig, frigiver lithiumbatterierne den lagrede energi tilbage til nettet. For eksempel kan kraftværker til lagring af lithiumbatterier bygget i nærheden af store vindmølleparker eller solenergianlæg nå skalaer på adskillige megawatt eller endda titusinder af megawatt. Disse energilagringskraftværker kan effektivt løse intermittensproblemet med vedvarende energiproduktion, hvilket forbedrer stabiliteten og pålideligheden af elnettet.
2. Energiopbevaring i hjemmet Energilagringssystemer til hjemmet bruges hovedsageligt i forbindelse med distribueret solenergiproduktionsudstyr. Overskydende elektricitet genereret af solpaneler installeret af hjemmebrugere i løbet af dagen kan opbevares i lithiumbatterier til brug om natten eller på overskyede dage. For eksempel er Tesla Powerwall et lithium batteri energilagringsprodukt til hjemmebrugere med en kapacitet på 13,5 kWh, som kan opfylde de basale elbehov i en husholdning, såsom strøm til belysning og apparater. Energilagringssystemer i hjemmet forbedrer ikke kun husholdningernes selvforsyning-, men reducerer også husholdningernes elomkostninger ved at oplade under-spidsbelastningstider og aflade i myldretiden.
3. Energilager til kommunikationsbasestationer
Kommunikationsbasisstationer kræver en stabil strømforsyning for at sikre normal drift af kommunikationsnetværk. Lithium-batterier, som backup-strømkilder, kan yde kontinuerlig strømstøtte til kommunikationsbasestationer under strømafbrydelser, hvilket sikrer uafbrudte kommunikationssignaler.
Lav-højdeøkonomi (luftfartssektoren)
1. Ubemandede luftfartøjer (UAV'er)
UAV'er har ekstremt høje krav til batterivægt og energitæthed, hvilket lithiumbatterier perfekt opfylder. Både forbruger- og industri-UAV'er bruger i vid udstrækning lithium-batterier som deres strømkilde, hvilket gør dem i stand til at flyve i længere perioder og udføre forskellige opgaver såsom fotografering, overvågning og logistiklevering.
2. Satellitter
Nogle satellitter bruger også lithiumbatterier som energilagringsenheder til at yde strømstøtte til deres elektroniske udstyr. På grund af rummiljøets særlige karakter er pålideligheds- og stabilitetskravene til lithiumbatterier ekstremt høje, hvilket nødvendiggør særligt design og test.
Industrisektoren
1. Uninterruptible Power Supply (UPS)
Lithium batteri UPS-systemer er meget udbredt på steder med ekstremt høje krav til strømforsyningskontinuitet, såsom datacentre og kommunikationsbasestationer. Når hovedstrømforsyningen svigter eller afbrydes, kan lithiumbatteriets UPS yde øjeblikkelig strømstøtte, hvilket sikrer normal drift af udstyret. For eksempel i datacentre kræver kritisk udstyr såsom servere en 24/7 uafbrudt strømforsyning. Lithium-ion batteri UPS-systemer kan skifte strøm inden for millisekunder, hvilket giver datacentret tilstrækkelig tid til at starte en backup-generator eller træffe andre nødforanstaltninger. Deres batterikapacitet afhænger af belastningsstørrelsen og krav til backup-tid, generelt fra flere hundrede watt-timer til adskillige kilowatt-timer.
2. Professionelt elværktøj
Værktøjer som elektriske boremaskiner og save, der bruges af bygningsarbejdere, og elektriske skruetrækkere, der bruges af reparatører, har høje krav til batteristrøm og batterilevetid. Lithium-ion-batterier kan levere kraftfuldt output for at imødekomme behovene hos professionelle elværktøjer og har en bedre miljømæssig ydeevne sammenlignet med traditionelle nikkel-cadmium-batterier.
3. Husholdnings el-værktøj
Husholdningsapparater såsom støvsugere og robotstøvsugere bruger også i stigende grad lithium-ion-batterier. Bærbarheden af lithium-ion-batterier gør disse elektriske husholdningsværktøjer nemmere at betjene og bære, samtidig med at de forbedrer brugeroplevelsen.