Litium-ion-batterier

I lang tid var en syreakkumulator den eneste enheten som var i stand til å forsyne autonome objekter og mekanismer med elektrisk strøm. Til tross for den store maksimale strømstyrken og den minimale interne motstanden, hadde slike batterier en rekke ulemper som begrenset bruken av dem på apparater som bruker mye strøm eller i lukkede rom. I denne forbindelse er litium-ion-batterier blottet for mange negative egenskaper fra forgjengerne, selv om de har ulemper.

Hva er et litiumionbatteri

De første litiumbatteriene dukket opp for 50 år siden. Slike produkter var et vanlig batteri hvor det ble installert en litiumanode for å øke nivået på effekt. Slike produkter hadde meget høye driftsegenskaper, men en av de mest alvorlige ulempene var stor sannsynlighet for antennelse av litium under overoppheting av katode. Gitt denne funksjonen har forskere over tid erstattet det rene elementet med metallioner, noe som resulterte i betydelig økt sikkerhet.

Moderne li-ion-batterier er veldig pålitelige og tåler et stort antall ladesladingssykluser. De har en minimal minneeffekt og relativt lav vekt. På grunn av disse egenskapene er et litiumbatteri mye brukt på mange enheter. Produktet kan brukes som et batteri, i form av batterier til husholdningsapparater, samt en svært effektiv trekkilde for strøm.

I dag har slike enheter flere ulemper:

• høye kostnader;
• liker ikke dype utladninger;
• kan dø ved lave temperaturer;
• mister kapasiteten ved overoppheting.

Som mer avanserte analoger kan du finne litiumpolymer eller litiumtitanat batterier, men de koster betydelig mer.

Hvordan er produksjonen av li-ion-batterier

Litium-ion-batterier produseres i flere trinn:

1. Produksjon av elektroder.
2. Kombinere elektroder til et batteri.
3. Montering av beskyttelsesbrettet.
4. Sett inn batteriet i etuiet.
5. Elektrolyttfylling.
6. Testing og lading.

I alle ledd i produksjonen må teknologi og sikkerhetstiltak følges, noe som til slutt lar deg få et kvalitetsprodukt.

Som en katode i litium-ion-batterier brukes en folie med et stoff som inneholder litium avsatt på overflaten.

Følgende litiumforbindelser kan brukes, avhengig av batteriets formål:

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

Ved fremstilling av sylindriske kraftkilder i størrelsene AA og AAA blir hovedelektroden vridd til en rull, som er separert fra anoden av en separator. Med et stort område av katoden, hvis film har en minste tykkelse, er det mulig å oppnå høy energiintensitet av produktet.

Prinsippet om drift og Li-ion-batteri

Litium-ion-batteriet fungerer som følger:

1. Når en konstant elektrisk strøm tilføres til batterikontaktene, flytter litiumkationer inn i anodematerialet.
2. Under utladning forlater litiumioner anoden og trenger inn i dielektrikumet til en dybde på 50 nm.

I "levetiden" til et litium-ion-batteri kan slike sykluser være opptil 3000, mens batteriet kan gi fra seg nesten all elektrisk strøm som akkumuleres under lading.Dyp utladning fører ikke til oksidasjon av platene, noe som fordelaktig skiller slike produkter sammenlignet med syrebatterier.

Ikke alle li-ion-batterier tolererer dype utladninger godt. Hvis et slikt batteri er installert i telefonen eller kameraet (type AAA), så når batteriet er dypt utladet, vil kontrollkortet blokkere muligheten for å lade batteriet av sikkerhetsmessige årsaker, derfor kan det ikke lades uten en spesiell lader. Hvis dette er et trekk-litiumbatteri for en påhengsmotor, vil ikke en dyp utladning i det hele tatt være skremmende for det.

I motsetning til fingertypebatterier, består komplekse batterier av flere separate strømkilder koblet parallelt eller i serie. Tilkoblingsmetoden avhenger av hvilken indikator for strøm som må økes.

Størrelser og typer li-ion-batterier

Litium-ion-batterier er utbredt. Slike kilder til elektrisk strøm brukes i forskjellige husholdningsapparater, dingser og til og med biler. I tillegg produseres industrielle litium-ion-batterier, som har stor kapasitet og høyspenning. De mest populære er følgende typer litiumbatterier:

De to første sifrene i slike betegnelser indikerer diameteren på produktet, det andre paret - lengden. Den siste “0” er satt hvis batteriene er sylindriske.

I tillegg til sylindriske batterier produserer industrien også batterier av typen "krone"9V spenning og kraftige industribatterier med en spenning på 12v, 24v, 36v og 48v.

Avhengig av elementene som er lagt til produktet, kan følgende markeringer vises på batterikassen:

• ICR - inneholdende kobolt;
• IMR - - - - mangan;
• INR - - - - nikkel og mangan;
• NCR - - - - nikkel og kobolt.

Litiumbatterier avviker ikke bare i størrelse og kjemiske tilsetningsstoffer, men først og fremst i kapasitet og spenning. Disse to parametrene bestemmer muligheten for bruk i forskjellige typer elektriske apparater.

Hvor brukes li-ion-batterier?

Litium-ion-batterier har ikke noe alternativ der du trenger et batteri som er i stand til å levere strøm i nesten fullt volum, og foretar et stort antall lade- / utladningssykluser uten å redusere kapasiteten. Fordelen med slike innretninger er deres relativt lave vekt, fordi det ikke er behov for å bruke blynett i slike innretninger.

Gitt de høye ytelsesegenskapene, kan slike produkter brukes:

1. Som startbatterier. Litiumbatterier til biler blir billigere for hvert år, takket være den nye utviklingen som kan redusere produksjonskostnadene. Dessverre kan prisen på slike batterier være veldig høy, og det er grunnen til at mange bileiere ikke har råd til et slikt batteri. Ulempene med litium-ion-batterier inkluderer et betydelig kraftfall ved temperaturer under minus 20 grader, så driften av slike produkter i de nordlige regionene vil være upraktisk.
2. Som trekkinnretninger. På grunn av det faktum at litium-ion-batterier lett har en dyp utladning, blir de ofte brukt som trekkraft for båtelektriske motorer. Hvis motoreffekten ikke er for stor, er en lading nok i 5-6 timers kontinuerlig drift, noe som er ganske nok til å fiske eller ta en båttur. Trekk-litium-ion-batterier er installert på forskjellige lasteutstyr (elektriske stablere, elektriske gaffeltrucker) som opererer i lukkede rom.
3. I husholdningsapparater. Litium-ion-batterier brukes i forskjellige husholdningsapparater i stedet for standardbatterier. Slike produkter har en spenning på 3,6 v - 3,7 v, men det er modeller som kan erstatte et vanlig salt- eller alkalisk batteri med 1,5 volt.Du kan også møte 3V-batterier (15270, CR2), som kan installeres i stedet for 2 standardbatterier.

Slike produkter brukes hovedsakelig i kraftige enheter der konvensjonelle saltbatterier tømmes veldig raskt.

Bruksanvisning for Li-ion-batteriet

Lithiumbatteriets levetid påvirkes av mange faktorer, kunnskapen om disse vil øke ressursen betydelig. Når du bruker denne typen batterier, må du:

1. Forsøk å ikke la batteriet gå tomt. Til tross for den høye motstanden til batteriet mot en slik påvirkning, anbefales det ikke å skvise alle "juicene" ut av det. Spesiell forsiktighet bør utvises når du bruker slike batterier med UPS og elektriske motorer med høy effekt. Hvis det har skjedd en full utladning av batteriet, er det nødvendig å gjenopplive det, det vil si koble det til en spesiell lader. Batteriet kan også ristes etter et lengre opphold i en dyp utladningstilstand, som det er nødvendig å foreta en høy kvalitet på i 12 timer, og deretter tømme batteriet.
2. Ikke overlading. Overlading påvirker produktets ytelse negativt. Den innebygde kontrolleren er ikke alltid i stand til å slå av batteriet i tide, spesielt når lading utføres i et kjølerom.

I tillegg til overlading og overlading, skal batteriet beskyttes mot for mye mekanisk påvirkning, noe som kan føre til trykkavlastning av saken og brann til batteriets indre komponenter. Av denne grunn er det forbud mot postbatterier der innholdet i rent litium overstiger 1 g.

Hvordan lagre litium-ion-batterier

Hvis det er behov for langsiktig lagring av litium-ion-batterier, må du følge følgende anbefalinger for å minimere den negative effekten på produktene:

1. Oppbevar produktet bare på et kjølig, tørt sted.
2. Batteriet må tas ut av det elektriske apparatet.
3. Batteriet må lades før konservering. Minste spenning som interne korrosjonsprosesser ikke vil danne er lik 2,5 volt per 1 celle.

Med tanke på den lille selvutladningen av slike batterier, er det mulig å lagre batteriet på denne måten i flere år, men i løpet av denne perioden vil kapasiteten til elementet uunngåelig avta.

Kassering av litium-ion-batterier

Litium-ion-batterier inneholder helseskadelige stoffer, så de skal ikke i noe tilfelle tas fra hverandre hjemme. Etter at batteriet har gått tom, må det returneres for videre behandling. I spesialiserte mottak kan du motta monetær kompensasjon for et gammelt litiumbatteri, fordi slike produkter inneholder dyre elementer som kan brukes på nytt.