Historie
Primární lithiové články, vynalezené v polovině šedesátých let minulého století, se již od začátku vyznačovaly vysokou měrnou energií a kapacitou, velice nízkým samovybíjením a četnými dalšími příznivými vlastnostmi. Jako třešničkou na dortu se pak po mnohých pokusech ukázalo, že jsou vyrobitelné i v dobíjitelné verzi.
V polovině sedmdesátých let začaly pokusy, kde kladnou elektrodou byly sulfidy kovů a zápornou elektrodou kovové lithium. Výsledky však nebyly uspokojivé, protože docházelo ke korozi a pasivace elektrod — Po určité době styku, především kovových elektrod s elektrolytem nebo jeho rozpouštědlem, se může na jejich povrchu vytvořit kompaktní vrstva sloučenin, která zabraňuje přístupu iontů elektrolytu k povrchu elektrody. Tento jev se nazývá pasivace elektrod a může se negativně projevit hlavně u některých typů lithiových primárních baterií po jejich dlouhodobém skladování, zvláště za zvýšených teplot. K pasivaci eletrod může dojít i u akumulátorů, zvláště u olověných a NiMH akumulátorů. Důsledkem pasivace elektrod je vytváření tzv. TMV (Transient Minimum Voltage): přechodné napěťové minimum pasivaci elektrod. Dalším problémem bylo, že při nabíjení malým proudem (≈ 0,05 It) mělo lithium snahu tvořit jehličky, které pak perforovaly separátor a docházelo k vnitřním zkratům akumulátoru nebo tvořilo vysoce reaktivní houbovitou hmotu o velkém povrchu, která spouštěla nepředvídatelné teplotní pochody.
V začátku osmdesátých let začaly pokusy s články, kde zápornou elektrodou byly sloučeniny LiWO2, Li6Fe2O3 nebo Li9MoSe6 jako zdroj lithiových iontů Li+ a kladnou elektrodou sloučeniny titanu, wolframu, niobu, vanadia nebo molybdenu. Výsledky však nebyly uspokojivé, protože články měly nízké napětí (1,8 V, 2,7 V), nízkou kapacitu a energeticky náročnou, komplikovanou nebo drahou výrobu.
Velký pokrok přinesl až 4. Mezinárodní seminář o nabíjecích bateriích, konaný v Deerfield Beach na Floridě v březnu 1990, kde zástupci firmy SONY je japonská společnost, která je výrobcem audio a videotechniky, počítačové a komunikační techniky, ale též i akumulátorů a baterií. SONY představili novou technologii, která využívala jako aktivní materiál pro zápornou elektrodu směsi grafitu (uhlíku) obohaceného lithiem a polyolefinů. Možnost elektrochemického vložení iontů Li+ do grafitu (interkalace) byl znám již od roku 1975, ale toto bylo první praktické využití.
Pohyb iontu Li+při nabíjení a vybíjení
Název Li-Ion akumulátorů zavedl výkonný ředitel firmy SONY Energytec pan K. Tozawa, pro tento zdroj spojený s vysokým napětím, možností nabíjení a vybíjení, s dlouhou životností, vysokou kapacitou a dobrou bezpečností. Název „Ion“ je použit díky iontům Li+, které putují při nabíjení z kladné elektrody na zápornou a při vybíjení je tomu naopak.
V normách se setkáváme s označením lithiový akumulátor, akumulátor Li nebo Li-Ion akumulátor. Samozřejmě do této kategorie patří i akumulátor Lithium-polymer, často označován jako Li-Pol.
V lednu roku 1991 se již objevuje první komerční aplikace s Li-Ion technologií – mobilní telefon SONY „Handyphone HP–211“, který přinesl okamžitý úspěch. O rok později v září, přichází na trh první videokamera od SONY s Li-Ionovým akumulátorem.
Japonští výrobci akumulátorů využili zkušeností firmy SONY a získali tím velký náskok ve výrobě Li-Ionových akumulátorů a přišli s vlastními verzemi válcových a prizmatických akumulátorů. Ve skutečnosti dominují světové produkci. V roce 1997 se vyrobilo 193 miliónů Li-Ionových článků. Z toho bylo 98 % vyrobeno na území Japonska v osmi továrnách. Produkce Li-Ionových akumulátorů v této zemi je větší než produkce NiCd a NiMH akumulátorů.
Obrázky 4.2.-4.4. vyjadřují produkci NiCd, NiMH a Li-Ion hermeticky uzavřených akumulátorů v roce 1996, resp. 1997, dle použití, vyjádřenou v procentech a vztaženou na množství jednotlivých článků