Litija jonu baterijas

Ilgu laiku skābes akumulators bija vienīgā ierīce, kas ar elektrisko strāvu varēja nodrošināt autonomus objektus un mehānismus. Neskatoties uz lielo maksimālo strāvu un minimālo iekšējo pretestību, šādām baterijām bija virkne trūkumu, kas ierobežoja to izmantošanu ierīcēs, kas patērē lielu daudzumu elektrības, vai slēgtās telpās. Šajā sakarā litija jonu akumulatoriem nav daudz negatīvu to priekšteču īpašību, lai arī tiem ir trūkumi.

Kas ir litija jonu akumulators?

Pirmās litija baterijas parādījās pirms 50 gadiem. Šādi produkti bija parasts akumulators, kurā tika uzstādīts litija anods, lai palielinātu jaudas līmeni. Šādiem izstrādājumiem bija ļoti augstas ekspluatācijas īpašības, taču viens no nopietnākajiem trūkumiem bija lielā litija aizdegšanās varbūtība katoda pārkaršanas laikā. Ņemot vērā šo īpašību, zinātnieki laika gaitā tīro elementu ir aizstājuši ar metāla joniem, kā rezultātā ievērojami palielinās drošība.

Mūsdienu li-jonu akumulatori ir ļoti uzticami un spēj izturēt lielu skaitu uzlādes-izlādes ciklu. Viņiem ir minimāls atmiņas efekts un relatīvi mazs svars. Pateicoties šīm īpašībām, litija akumulators tiek plaši izmantots daudzās ierīcēs. Produktu var izmantot kā akumulatoru, sadzīves tehnikas akumulatoru veidā, kā arī kā ļoti efektīvu vilces enerģijas avotu.

Mūsdienās šādām ierīcēm ir vairāki trūkumi:

• augstas izmaksas;
• nepatīk dziļas izlādes;
• zemā temperatūrā var nomirt;
• pārkaršanas laikā zaudē spēju.

Kā modernākus analogus jūs varat atrast litija polimērs vai litija titanāts baterijas, taču tās maksā ievērojami dārgāk.

Kā notiek litija jonu bateriju ražošana

Litija jonu baterijas tiek ražotas vairākos posmos:

1. Elektrodu ražošana.
2. Elektrodus apvienojot akumulatorā.
3. Aizsardzības paneļa uzstādīšana.
4. Ievietojiet akumulatoru korpusā.
5. Elektrolītu pildīšana.
6. Pārbaude un uzlāde.

Visos ražošanas posmos jāievēro tehnoloģija un drošības pasākumi, kas galu galā ļauj iegūt kvalitatīvu produktu.

Kā katodu litija jonu akumulatoros foliju izmanto ar vielu, kas satur litiju, kas nogulsnējas uz tās virsmas.

Atkarībā no akumulatora mērķa var izmantot šādus litija savienojumus:

• LiCoO2;
• LiFePO4;
• LiNiO2;
• LiMn2O4.

Ražojot AA un AAA izmēra cilindriskus enerģijas avotus, galvenais elektrods ir savīti rullī, kuru no anoda atdala ar separatoru. Ar lielu katoda laukumu, kura plēvei ir minimālais biezums, ir iespējams sasniegt augstu produkta enerģijas intensitāti.

Darbības princips un ierīces litija jonu akumulators

Litija jonu akumulators darbojas šādi:

1. Kad akumulatora kontaktiem tiek piegādāta pastāvīga elektriskā strāva, litija katjoni pārvietojas uz anoda materiālu.
2. Izlādes laikā litija joni atstāj anodu un iekļūst dielektrikā līdz 50 nm dziļumam.

Litija jonu akumulatora “dzīves laikā” šādi cikli var būt līdz 3000, savukārt akumulators var izdalīt gandrīz visu uzlādes laikā uzkrāto elektrisko strāvu.Dziļa izlāde neizraisa plākšņu oksidēšanu, kas labvēlīgi atšķir šādus produktus salīdzinājumā ar skābju baterijām.

Ne visas litija jonu baterijas labi panes dziļu izlādi. Ja tālrunī vai kamerā ir uzstādīts šāds akumulators (tips AAA), tad, kad akumulators ir dziļi izlādējies, kontroliera plāksne drošības apsvērumu dēļ bloķēs akumulatora uzlādes iespēju, tāpēc to nevar uzlādēt bez īpaša lādētāja. Ja šī ir ārējā motora vilces litija baterija, dziļa izlāde to nemaz nenobiedēs.

Atšķirībā no pirkstu tipa akumulatoriem, sarežģītās baterijas sastāv no vairākiem atsevišķiem elektroenerģijas avotiem, kas savienoti paralēli vai virknē. Savienojuma metode ir atkarīga no tā, kāds elektroenerģijas indikators ir jāpalielina.

Li-jonu bateriju izmēri un veidi

Litija jonu akumulatori ir plaši izplatīti. Šādi elektriskās strāvas avoti tiek izmantoti dažādās mājsaimniecības ierīcēs, sīkrīkos un pat automašīnās. Turklāt tiek ražotas rūpnieciskas litija jonu baterijas, kurām ir liela ietilpība un augstspriegums. Vispopulārākie ir šādi litija bateriju veidi:

Šādu apzīmējumu pirmie divi cipari norāda izstrādājuma diametru, otrais pāris - garumu. Ja baterijas ir cilindriskas, tiek iestatīts pēdējais “0”.

Papildus cilindriskām baterijām rūpniecība ražo arī akumulatorus, kuru tips "Krone"9v spriegums un jaudīgas rūpnieciskās baterijas ar spriegumu 12v, 24v, 36v un 48v.

Atkarībā no elementiem, kas pievienoti izstrādājumam, akumulatora korpusā var parādīties šādi marķējumi:

• ICR - satur kobaltu;
• IMR - - - - mangāns;
• INR - - - - niķelis un mangāns;
• NCR - - - - niķelis un kobalts.

Litija baterijas atšķiras ne tikai pēc lieluma un ķīmiskajām piedevām, bet galvenokārt ar ietilpību un spriegumu. Šie divi parametri nosaka to izmantošanas iespēju dažāda veida elektroierīcēs.

Kur tiek izmantotas litija jonu baterijas?

Litija jonu akumulatoriem nav citas iespējas, ja jums ir nepieciešams akumulators, kas spēj piegādāt elektrību gandrīz pilnā apjomā, un jāveic liels skaits uzlādes / izlādes ciklu, nesamazinot jaudu. Šādu ierīču priekšrocība ir to salīdzinoši nelielais svars, jo šādās ierīcēs nav jāizmanto svina režģi.

Ņemot vērā augstās veiktspējas īpašības, šādus produktus var izmantot:

1. Kā starta baterijas. Automašīnu litija akumulatori katru gadu kļūst lētāki, pateicoties jauninājumiem, kas var samazināt ražošanas izmaksas. Diemžēl šādu akumulatoru cena var būt ļoti augsta, tāpēc daudzi automašīnu īpašnieki šādu akumulatoru nevar atļauties. Litija jonu akumulatoru trūkumos ietilpst ievērojams jaudas kritums temperatūrā zem mīnus 20 grādiem, tāpēc šādu produktu darbība ziemeļu reģionos būs nepraktiska.
2. Kā vilces ierīces. Sakarā ar to, ka litija jonu akumulatori viegli izvada dziļu izlādi, tos bieži izmanto kā vilci laivu elektromotoros. Ja motora jauda nav pārāk liela, tad pietiek ar vienu lādiņu 5-6 stundu nepārtrauktai darbībai, kas ir pilnīgi pietiekami makšķerēšanai vai laivu braucienam. Vilces litija jonu akumulatori tiek uzstādīti uz dažādām iekraušanas iekārtām (elektriskiem krāvējiem, elektriskiem iekrāvējiem), kas darbojas slēgtās telpās.
3. Sadzīves tehnikā. Litija jonu baterijas tiek izmantotas dažādās mājsaimniecības ierīcēs, nevis standarta baterijas. Šādu produktu spriegums ir 3,6–3,7v, taču ir modeļi, kas parasto sāls vai sārma akumulatoru var aizstāt ar 1,5 voltiem.Var satikt arī 3v baterijas (15270, CR2), kuru var uzstādīt 2 standarta akumulatoru vietā.

Šādus produktus galvenokārt izmanto jaudīgās ierīcēs, kurās parastās sāls baterijas izlādējas ļoti ātri.

Li jonu akumulatora lietošanas instrukcija

Litija akumulatora kalpošanas laiku ietekmē daudzi faktori, kuru zināšana ievērojami palielinās resursu. Izmantojot šāda veida akumulatorus, jums:

1. Centieties neļaut akumulatoram pilnībā izlādēt. Neskatoties uz akumulatora augsto izturību pret šādu triecienu, ieteicams neizspiest no tā visas “sulas”. Īpaši piesardzīgi, darbojoties ar šādām baterijām ar UPS un lieljaudas elektromotoriem. Ja akumulators ir pilnībā izlādējies, tas ir nekavējoties jāatdzīvina, tas ir, jāpieslēdz pie īpaša lādētāja. Akumulatoru var uzlādēt arī pēc ilgstošas ​​uzturēšanās dziļas izlādes stāvoklī, kam nepieciešams 12 stundas veikt augstas kvalitātes lādēšanu, pēc tam izlādēt akumulatoru.
2. Nepārsedziet. Pārmērīga uzlāde negatīvi ietekmē produkta darbību. Iebūvētais kontrolieris ne vienmēr spēj savlaicīgi izslēgt akumulatoru, it īpaši, ja uzlādi veic aukstā telpā.

Papildus pārmērīgai uzlādēšanai un pārmērīgai izlādei akumulators ir jāaizsargā no pārmērīgas mehāniskas ietekmes, kas var izraisīt korpusa spiediena pazemināšanu un akumulatora iekšējo sastāvdaļu aizdegšanos. Šī iemesla dēļ ir aizliegts nosūtīt baterijas, kurās tīra litija saturs pārsniedz 1 g.

Kā uzglabāt litija jonu akumulatorus

Ja ir nepieciešama litija jonu bateriju ilgstoša uzglabāšana, tad, lai mazinātu negatīvo ietekmi uz izstrādājumiem, jums jāievēro šādi ieteikumi:

1. Uzglabājiet produktu tikai vēsā, sausā vietā.
2. Akumulators ir jāizņem no elektriskās ierīces.
3. Pirms saglabāšanas akumulators ir jāuzlādē. Minimālais spriegums, pie kura neveidojas iekšējie korozijas procesi, ir vienāds ar 2,5 voltiem uz 1 kameru.

Ņemot vērā šādu bateriju nelielu izlādi, šādā veidā ir iespējams uzglabāt akumulatoru vairākus gadus, taču šajā laika posmā kameras jauda neizbēgami samazināsies.

Litija jonu akumulatoru iznīcināšana

Litija jonu akumulatori satur veselībai bīstamas vielas, tāpēc nekādā gadījumā tos mājās nevajadzētu atdalīt. Pēc akumulatora darbības laika beigām tas ir jāatdod turpmākai apstrādei. Specializētos pieņemšanas centros jūs varat saņemt naudas kompensāciju par vecu litija akumulatoru, jo šādos izstrādājumos ir dārgi elementi, kurus var izmantot atkārtoti.