Ličio jonų baterijos

Ilgą laiką rūgščių akumuliatorius buvo vienintelis įtaisas, galintis aprūpinti autonominius daiktus ir mechanizmus elektros srove. Nepaisant didelės maksimalios srovės ir minimalios vidinės varžos, tokios baterijos turėjo nemažai trūkumų, dėl kurių jų naudojimas ribojamas prietaisuose, sunaudojančiuose daug elektros energijos, arba uždarose vietose. Šiuo atžvilgiu ličio jonų akumuliatoriai neturi daug neigiamų savo pirmtakų savybių, nors jie turi trūkumų.

Kas yra ličio jonų akumuliatorius

Pirmosios ličio baterijos pasirodė prieš 50 metų. Tokie produktai buvo įprasta baterija, kurioje buvo sumontuotas ličio anodas, kad padidėtų išėjimo galia. Tokie produktai turėjo labai aukštas eksploatacines savybes, tačiau vienas rimčiausių trūkumų buvo didelė ličio užsidegimo tikimybė per katodą perkaisti. Atsižvelgiant į šią savybę, mokslininkai laikui bėgant gryną elementą pakeitė metalo jonais, todėl žymiai padidėjo saugumas.

Šiuolaikinės ličio jonų baterijos yra labai patikimos ir gali atlaikyti daugybę įkrovimo-iškrovimo ciklų. Jie pasižymi minimaliu atminties efektu ir santykinai mažu svoriu. Dėl šių savybių ličio baterija yra plačiai naudojama daugelyje prietaisų. Produktas gali būti naudojamas kaip baterija, buitinių prietaisų baterija, taip pat kaip labai efektyvus elektros energijos šaltinis.

Šiandien tokie įrenginiai turi keletą trūkumų:

• didelė kaina;
• nemėgsta gilių iškrovų;
• gali mirti žemoje temperatūroje;
• praranda talpą perkaitinant.

Kaip sudėtingesnius analogus galite rasti ličio polimeras arba ličio titanatas baterijų, tačiau jos kainuoja žymiai brangiau.

Kaip gaminama ličio jonų baterija

Ličio jonų baterijos gaminamos keliais etapais:

1. Elektrodų gamyba.
2. Elektrodų sujungimas į bateriją.
3. Apsauginės plokštės montavimas.
4. Įdėkite akumuliatorių į dėklą.
5. Elektrolitų užpildymas.
6. Testavimas ir įkrovimas.

Visais gamybos etapais reikia vadovautis technologijomis ir saugos priemonėmis, kurios galų gale leidžia jums gauti kokybišką produktą.

Kaip katodas ličio jonų akumuliatoriuose, folija naudojama kartu su medžiaga, kurioje yra ličio, nusėdusios ant jo paviršiaus.

Priklausomai nuo baterijos paskirties, gali būti naudojami šie ličio junginiai:

• LiCoO2;
• „LiFePO4“;
• LiNiO2;
• LiMn2O4.

Gaminant AA ir AAA dydžio cilindrinius energijos šaltinius, pagrindinis elektrodas yra susuktas į ritinį, kuris nuo anodo yra atskirtas separatoriumi. Esant dideliam katodo plotui, kurio plėvelė yra mažiausio storio, galima pasiekti aukštą produkto energijos intensyvumą.

Veikimo principas ir prietaiso ličio jonų akumuliatorius

Ličio jonų akumuliatorius veikia taip:

1. Kai į akumuliatoriaus kontaktus tiekiama nuolatinė elektros srovė, ličio katijonai juda į anodo medžiagą.
2. Iškrovimo metu ličio jonai palieka anodą ir prasiskverbia į dielektriką iki 50 nm gylio.

Ličio jonų akumuliatoriaus „gyvavimo laikotarpiu“ tokių ciklų gali būti iki 3000, o akumuliatorius gali atiduoti beveik visą įkrovimo metu sukauptą elektros srovę.Gilus iškrovimas nelemia plokštelių oksidacijos, o tai palankiai išskiria tokius gaminius, palyginti su rūgštinėmis baterijomis.

Ne visos ličio jonų baterijos gerai toleruoja gilų iškrovimą. Jei tokia baterija yra įmontuota į telefoną ar fotoaparatą (tipas AAA), tada, kai baterija yra labai išsikrovusi, valdiklio plokštė blokuos galimybę įkrauti akumuliatorių saugumo sumetimais, todėl jos negalima įkrauti be specialaus įkroviklio. Jei tai yra traukos ličio akumuliatorius išoriniam varikliui, gilus iškrovimas jo visai neišgąsdins.

Skirtingai nuo piršto tipo baterijų, sudėtingas baterijas sudaro keli atskiri elektros energijos šaltiniai, sujungti lygiagrečiai arba nuosekliai. Prijungimo būdas priklauso nuo to, kokį elektros energijos rodiklį reikia padidinti.

Ličio jonų baterijų dydžiai ir tipai

Ličio jonų akumuliatoriai yra plačiai paplitę. Tokie elektros srovės šaltiniai naudojami įvairiuose buitiniuose prietaisuose, įtaisuose ir net automobiliuose. Be to, gaminamos pramoninės ličio jonų baterijos, turinčios didelę talpą ir aukštą įtampą. Populiariausios yra šių tipų ličio baterijos:

Pirmieji du tokių žymėjimų skaitmenys žymi gaminio skersmenį, antroji pora - ilgį. Paskutinis „0“ yra nustatytas, jei akumuliatoriai yra cilindriniai.

Be cilindrinių baterijų, pramonė taip pat gamina baterijas, kurių tipasKrone„9v įtampos ir galingos pramoninės baterijos, kurių įtampa yra 12v, 24v, 36v ir 48v.

Priklausomai nuo elementų, kurie pridedami prie gaminio, ant akumuliatoriaus korpuso gali būti šie žymėjimai:

• ICR - kuriame yra kobalto;
• IMR - - - - manganas;
• INR - - - - nikelis ir manganas;
• NCR - - - - nikelis ir kobaltas.

Ličio baterijos skiriasi ne tik dydžiu ir cheminiais priedais, bet pirmiausia talpa ir įtampa. Šie du parametrai lemia galimybę juos naudoti įvairių tipų elektriniuose prietaisuose.

Kur naudojamos ličio jonų baterijos?

Ličio jonų akumuliatoriai neturi kitos alternatyvos, kai jums reikia akumuliatoriaus, galinčio tiekti elektrą beveik visu tūriu, ir atlikti daugybę įkrovimo / iškrovimo ciklų nemažinant talpos. Tokių prietaisų pranašumas yra santykinai mažas jų svoris, nes tokiuose prietaisuose nereikia naudoti švino tinklelių.

Atsižvelgiant į aukštas eksploatacines savybes, tokius produktus galima naudoti:

1. Kaip starterio akumuliatoriai. Ličio baterijos automobiliams kasmet tampa pigesnės dėl naujovių, galinčių sumažinti gamybos sąnaudas. Deja, tokių akumuliatorių kaina gali būti labai aukšta, todėl daugelis automobilių savininkų negali sau leisti tokios baterijos. Ličio jonų akumuliatorių trūkumai apima žymų galios sumažėjimą esant žemesnei nei minus 20 laipsnių temperatūrai, todėl tokių produktų eksploatavimas šiauriniuose regionuose bus nepraktiškas.
2. Kaip traukos įtaisai. Dėl to, kad ličio jonų akumuliatoriai lengvai išsikrauna, jie dažnai naudojami kaip valčių elektrinių variklių traukos jėga. Jei variklio galia nėra per didelė, 5-6 valandas nepertraukiamo darbo pakanka vieno įkrovimo, kurio visiškai pakanka žvejybai ar kelionei laivu. Vilkimo ličio jonų akumuliatoriai montuojami ant įvairių krovimo įrenginių (elektrinių rietuvių, elektrinių krautuvų), veikiančių uždarose vietose.
3. Buitiniuose prietaisuose. Ličio jonų akumuliatoriai yra naudojami įvairiuose buitiniuose prietaisuose, o ne standartinėse baterijose. Tokių gaminių įtampa yra 3,6–3,7 V, tačiau yra modelių, kurie įprastą druskos ar šarminę bateriją gali pakeisti 1,5 voltu.Taip pat galite sutikti 3v baterijas (15270, CR2), kurį galima dėti vietoje 2 standartinių baterijų.

Tokie produktai dažniausiai naudojami galinguose prietaisuose, kuriuose įprastos druskos baterijos išsikrauna labai greitai.

Ličio jonų akumuliatorių naudojimo instrukcijos

Ličio baterijos tarnavimo laiką įtakoja daugybė veiksnių, kurių žinojimas žymiai padidins resursą. Naudodami šio tipo akumuliatorius, turite:

1. Stenkitės, kad akumuliatorius visiškai neišsikrautų. Nepaisant didelio akumuliatoriaus atsparumo tokiam smūgiui, patartina neiš jo išspausti visų „sulčių“. Ypač atsargiai reikėtų naudoti tokias baterijas naudojant UPS ir didelės galios elektros variklius. Jei akumuliatorius visiškai išsikrovęs, būtina nedelsiant jį atgaivinti, tai yra prijungti prie specialaus įkroviklio. Akumuliatorių taip pat galima sukratyti po ilgo buvimo gilios iškrovos būsenoje, kuriai atlikti reikia 12 valandų atlikti aukštos kokybės įkrovimą, tada išsikrauti akumuliatorių.
2. Neperkraukite. Per didelis mokestis neigiamai veikia produkto veikimą. Integruotas valdiklis ne visada gali laiku išjungti akumuliatorių, ypač kai įkrovimas atliekamas šaltoje patalpoje.

Be perkrovimo ir perkrovimo, akumuliatorių reikia apsaugoti nuo per didelio mechaninio poveikio, kuris gali sukelti korpuso slėgio sumažėjimą ir vidinius akumuliatoriaus komponentus. Dėl šios priežasties draudžiama siųsti baterijas, kurių gryno ličio kiekis viršija 1 g.

Kaip laikyti ličio jonų baterijas

Jei reikia ilgalaikio ličio jonų akumuliatorių laikymo, tada, norėdami sumažinti neigiamą poveikį gaminiams, turite laikytis šių rekomendacijų:

1. Produktą laikykite tik vėsioje, sausoje vietoje.
2. Bateriją reikia išimti iš elektros prietaiso.
3. Prieš konservavimą akumuliatorius turi būti įkrautas. Mažiausia įtampa, kurios metu vidiniai korozijos procesai nesusidarys, yra lygi 2,5 volto 1 elementui.

Atsižvelgiant į nedidelį tokių baterijų savaiminį išsikrovimą, tokiu būdu bateriją galima laikyti kelerius metus, tačiau per šį laikotarpį elemento talpa neišvengiamai sumažės.

Ličio jonų akumuliatorių utilizavimas

Ličio jonų akumuliatoriuose yra sveikatai pavojingų medžiagų, todėl jų jokiu būdu negalima atskirti namuose. Baterijai pasibaigus, ji turi būti grąžinta tolesniam apdorojimui. Specializuotuose priėmimo centruose galite gauti piniginę kompensaciją už seną ličio bateriją, nes tokiuose gaminiuose yra brangių elementų, kuriuos galima pakartotinai naudoti.