ประเภทหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ตามวัสดุอิเล็กโทรไลต์ต่างๆ ที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลว (LIB) แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบควบแน่น และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโพลิเมอร์ (PLB)
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลว
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบรีชาร์จเป็นแบตเตอรี่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ดิจิทัลสมัยใหม่ เช่น โทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อป ดังนั้นจึงมีส่วนประกอบหรือวงจรป้องกันบนแบตเตอรี่เพื่อป้องกันความเสียหายของแบตเตอรี่ที่มีราคาแพง ข้อกำหนดการชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้นสูงมาก และเพื่อให้มั่นใจว่าความถูกต้องของแรงดันปลายสายอยู่ที่ ± 1 เปอร์เซ็นต์ ผู้ผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่จึงได้พัฒนาไอซีการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลายรุ่นเพื่อให้มั่นใจถึงการชาร์จที่ปลอดภัย เชื่อถือได้ และรวดเร็ว
โทรศัพท์มือถือทั่วไปติดตั้งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน การใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างถูกต้องมีความสำคัญต่อการยืดอายุแบตเตอรี่ สามารถทำเป็นรูปสี่เหลี่ยมแบน ทรงกระบอก สี่เหลี่ยม และปุ่มตามความต้องการของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ และมีชุดแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่หลายก้อนที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยทั่วไปคือ 3.7V เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ และ 3.2V สำหรับขั้วไฟฟ้าบวกของลิเธียมเหล็กฟอสเฟต แรงดันการสิ้นสุดการชาร์จเมื่อชาร์จเต็มโดยทั่วไปคือ 4.2V และ 3.65V สำหรับลิเธียมไอรอนฟอสเฟต แรงดันการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคือ 2.75V~3.0V (โรงงานแบตเตอรี่ให้ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้หรือแรงดันการคายประจุที่ขั้วแบตเตอรี่ โดยมีพารามิเตอร์ต่างกันเล็กน้อย โดยทั่วไปคือ 3.0V, และ 2.5V สำหรับเฟอร์โรฟอสเฟต) การคายประจุอย่างต่อเนื่องที่ต่ำกว่า 2.5V (2.0V ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต) เรียกว่าการคายประจุมากเกินไป ซึ่งอาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายได้
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์เป็นวัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกไม่เหมาะสำหรับการคายประจุกระแสไฟสูง การคายประจุกระแสไฟฟ้ามากเกินไปสามารถลดเวลาในการคายประจุ (ส่งผลให้อุณหภูมิภายในสูงและสูญเสียพลังงาน) และอาจก่อให้เกิดอันตรายได้ แต่แบตเตอรี่ลิเธียมที่เป็นวัสดุแคโทดลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสามารถชาร์จและคายประจุได้ที่กระแสสูง 20C หรือสูงกว่านั้น (C คือความจุของแบตเตอรี่ เช่น C=800mAh อัตราการชาร์จ 1C คือ กระแสไฟชาร์จ 800mA) ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า ดังนั้นกระแสปล่อยสูงสุดที่โรงงานผลิตแบตเตอรี่ควรน้อยกว่ากระแสปล่อยสูงสุดระหว่างการใช้งาน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีข้อกำหนดด้านอุณหภูมิบางประการ และโรงงานมีช่วงอุณหภูมิการชาร์จ ช่วงอุณหภูมิการคายประจุ และช่วงอุณหภูมิในการจัดเก็บ การชาร์จด้วยแรงดันไฟเกินอาจทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเสียหายถาวรได้ กระแสไฟชาร์จของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนควรเป็นไปตามคำแนะนำของผู้ผลิตแบตเตอรี่ และต้องใช้วงจรกระแสไฟที่จำกัดเพื่อหลีกเลี่ยงกระแสไฟเกิน (ความร้อนสูงเกินไป) อัตราการชาร์จที่ใช้กันทั่วไปคือ 0.25C-1C เมื่อทำการชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้าสูง มักจำเป็นต้องตรวจจับอุณหภูมิของแบตเตอรี่เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป ความเสียหายต่อแบตเตอรี่ หรือการระเบิด
การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: การชาร์จด้วยกระแสคงที่ก่อน และการเปลี่ยนเป็นการชาร์จด้วยแรงดันคงที่เมื่อเข้าใกล้แรงดันปลาย ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ที่มีความจุ 800mAh จะมีแรงดันการสิ้นสุดการชาร์จที่ 4.2V แบตเตอรี่ถูกชาร์จที่กระแสคงที่ 800mA (อัตราการชาร์จ 1C) ที่จุดเริ่มต้น แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นตามความลาดเอียงขนาดใหญ่ เมื่อแรงดันแบตเตอรี่เข้าใกล้ 4.2V จะเปลี่ยนเป็นการชาร์จด้วยแรงดันคงที่ 4.2V และกระแสจะค่อยๆ ลดลงเมื่อแรงดันเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย