Pirmieji ličio baterijų darbai prasidėjo 1912 m., vadovaujant GN Lewisui, tačiau tik aštuntojo dešimtmečio pradžioje pirmosios neįkraunamos ličio baterijos buvo pradėtos naudoti komerciniais tikslais. Litis yra lengviausias iš visų metalų, suteikiantis didžiausią elektrocheminį potencialą ir didžiausią energijos tankį pagal svorį.
Bandymai sukurti įkraunamas ličio baterijas žlugo dėl saugos problemų. Tyrimai buvo nukreipti į ličio jonų naudojimą vietoj metalinio ličio nemetalinėse ličio baterijose dėl būdingo ličio metalo nestabilumo, ypač įkrovimo metu. Nors energijos tankis buvo šiek tiek mažesnis nei ličio metalo, ličio jonai yra saugūs, jei įkrovimo ir iškrovimo metu imamasi tam tikrų atsargumo priemonių. 1991 m. Sony pristatė pirmąją ličio jonų bateriją. Kiti gamintojai pasekė pavyzdžiu.
Ličio jonų energijos tankis paprastai yra dvigubai didesnis nei standartinio nikelio-kadmio. Jis turi dar didesnio energijos tankio potencialą. Jo iškrovos charakteristikos yra gana geros, o iškrovoje jis veikia panašiai kaip nikelis-kadmis. Aukšta 3,6 volto akumuliatoriaus įtampa leidžia kurti baterijų paketus naudojant tik vieną elementą. Dauguma šiuolaikinių mobiliųjų telefonų veikia su viena baterija. Nikelio pagrindu pagamintam paketui reikėtų trijų nuosekliai sujungtų 12-voltų elementų.
Ličio jonų akumuliatorius yra mažai priežiūros reikalaujantis akumuliatorius, o tai yra pranašumas, kurio negali teigti dauguma kitų chemijos gamintojų. Nėra atminties ir nereikia suplanuoto važiavimo dviračiu, kad pailgėtų akumuliatoriaus veikimo laikas. Be to, savaiminis išsikrovimas yra mažesnis nei perpus, palyginti su nikelio ir kadmio, todėl ličio jonai puikiai tinka šiuolaikiniams degalų matavimo prietaisams. Ličio jonų elementai išmetimo padaro mažai žalos.
Nepaisant bendrų ličio jonų pranašumų, jis turi ir trūkumų. Jis yra trapus ir reikalauja apsaugos grandinės, kad būtų užtikrintas saugus veikimas. Kiekvienoje pakuotėje įmontuota apsaugos grandinė riboja kiekvieno elemento didžiausią įtampą įkrovimo metu ir neleidžia elemento įtampai nukristi per žemai išsikrovus. Be to, apsaugos grandinė stebi akumuliatoriaus temperatūrą, kad išvengtų ekstremalių situacijų. Daugumos pakuočių vardinė temperatūra yra nuo 1C iki 2C, o 1C yra lygi baterijos vardinei talpai per vieną valandą. Tokia apsauga padidina gamybos sąnaudas.
Senėjimas kelia susirūpinimą daugeliui ličio jonų baterijų, todėl daugelis gamintojų apie tai tyli. Po vienerių metų akumuliatorius praranda maždaug 20 procentų savo talpos per metus, nepriklausomai nuo to, ar baterija naudojama, ar ne. Esant aukštesnei temperatūrai, senėjimas vyksta greičiau. Laikymas vėsioje sulėtina ličio jonų (ir kitų cheminių medžiagų) senėjimo procesą. Gamintojai rekomenduoja laikyti 15 laipsnių (59 laipsnių F). Be to, saugojimo metu akumuliatorius turėtų būti iš dalies įkrautas, o rekomenduojama įkrovimo vertė yra 40 procentų.
Kalbant apie sąnaudas ir energijos tankį, cilindrinis 18650 ličio jonų elementas yra ekonomiškiausias akumuliatorius ir naudojamas mobiliesiems kompiuteriams bei kitoms programoms, kurioms nereikia itin plonos geometrijos. Plonesnėms geometrijoms prizminiai ličio jonai yra geriausias kompromisas tarp kainos ir energijos santykio bei formos faktoriaus.
Privalumai
- Didelis energijos tankis – dar didesnių pajėgumų potencialas.
- Naujai nereikia ilgo gruntavimo. Tereikia vieno įprasto įkrovimo.
- Santykinai mažas savaiminis išsikrovimas – savaiminis išsikrovimas yra mažiau nei perpus mažesnis nei nikelio pagrindu pagamintų baterijų.
- Maža priežiūra – nereikia periodinio iškrovimo; nėra atminties.
- Specialūs elementai gali tiekti labai didelę srovę tokioms reikmėms kaip elektriniai įrankiai.
Apribojimai
- Norint išlaikyti įtampą ir srovę saugiose ribose, reikalinga apsauginė grandinė.
- Gali senėti, net jei nenaudojama – laikymas vėsioje vietoje esant 40 % įkrovai sumažina senėjimo poveikį.
- Transportavimo apribojimai – didesnių kiekių siuntimui gali būti taikoma reguliavimo kontrolė. Šis apribojimas netaikomas asmeniniams nešiojamiems baterijoms.
- Brangi gamyba – maždaug 40 procentų brangesnė nei nikelio-kadmio.
- Ne visiškai subrendęs – metalai ir cheminės medžiagos nuolat keičiasi.