Baterias de íon de lítio

Durante muito tempo, um acumulador de ácido foi o único dispositivo capaz de fornecer objetos e mecanismos autônomos com corrente elétrica. Apesar da grande corrente máxima e da resistência interna mínima, essas baterias tiveram várias desvantagens que limitaram seu uso em dispositivos que consomem uma grande quantidade de eletricidade ou em espaços fechados. Nesse sentido, as baterias de íon-lítio são desprovidas de muitas qualidades negativas de seus antecessores, embora tenham desvantagens.

O que é uma bateria de íon de lítio

As primeiras baterias de lítio apareceram há 50 anos. Esses produtos eram uma bateria comum na qual um ânodo de lítio foi instalado para aumentar o nível de saída de energia. Esses produtos tinham características operacionais muito altas, mas uma das desvantagens mais graves era a alta probabilidade de ignição por lítio durante o superaquecimento do cátodo. Dada essa característica, os cientistas substituíram, com o tempo, o elemento puro por íons metálicos, resultando em um aumento significativo da segurança.

As baterias de íon de lítio modernas são muito confiáveis ​​e capazes de suportar um grande número de ciclos de descarga de carga. Eles têm um efeito mínimo de memória e peso relativamente baixo. Devido a essas propriedades, uma bateria de lítio é amplamente utilizada em muitos dispositivos. O produto pode ser usado como bateria, na forma de baterias para eletrodomésticos, bem como uma fonte de energia de tração altamente eficiente.

Hoje, esses dispositivos têm várias desvantagens:

• alto custo;
• não gosta de descargas profundas;
• pode morrer a baixas temperaturas;
• perder capacidade ao superaquecer.

Como análogos mais avançados, você pode encontrar polímero de lítio ou titanato de lítio baterias, mas eles custam significativamente mais.

Como é a produção de baterias de íons de lítio

As baterias de íon de lítio são produzidas em várias etapas:

1. A fabricação de eletrodos.
2. Combinando eletrodos em uma bateria.
3. Instalando a placa de proteção.
4. Instale a bateria no estojo.
5. Enchimento de eletrólitos.
6. Teste e carga.

Em todas as etapas da produção, devem ser seguidas as medidas de tecnologia e segurança, o que permite obter um produto de qualidade.

Como cátodo nas baterias de íon-lítio, uma folha é usada com uma substância que contém lítio depositado em sua superfície.

Os seguintes compostos de lítio podem ser usados, dependendo da finalidade da bateria:

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

Na fabricação de fontes de energia cilíndricas dos tamanhos AA e AAA, o eletrodo principal é torcido em um rolo, que é separado do ânodo por um separador. Com uma grande área do cátodo, cuja película tem uma espessura mínima, é possível obter alta intensidade energética do produto.

O princípio de operação e bateria de iões de lítio do dispositivo

A bateria de íons de lítio funciona da seguinte maneira:

1. Quando uma corrente elétrica constante é fornecida aos contatos da bateria, os cátions de lítio se movem para o material do ânodo.
2. Durante a descarga, os íons de lítio deixam o ânodo e penetram no dielétrico a uma profundidade de 50 nm.

Na "vida" de uma bateria de íons de lítio, esses ciclos podem chegar a 3.000, enquanto a bateria pode emitir quase toda a corrente elétrica acumulada durante o carregamento.A descarga profunda não leva à oxidação das placas, o que distingue favoravelmente esses produtos em comparação com as baterias ácidas.

Nem todas as baterias de íon de lítio toleram bem as descargas profundas. Se uma bateria desse tipo estiver instalada no telefone ou na câmera (tipo AAA), quando a bateria estiver profundamente descarregada, a placa controladora bloqueará a possibilidade de carregar a bateria por motivos de segurança; portanto, ela não poderá ser carregada sem um carregador especial. Se esta for uma bateria de lítio de tração para um motor externo, uma descarga profunda não será nada assustadora.

Diferentemente das baterias do tipo dedo, as baterias complexas consistem em várias fontes separadas de eletricidade conectadas em paralelo ou em série. O método de conexão depende de qual indicador de eletricidade precisa ser aumentado.

Tamanhos e tipos de baterias de íon de lítio

As baterias de íon de lítio são comuns. Tais fontes de corrente elétrica são usadas em vários dispositivos domésticos, gadgets e até carros. Além disso, são fabricadas baterias industriais de íons de lítio, que possuem grande capacidade e alta tensão. Os mais populares são os seguintes tipos de baterias de lítio:

Os dois primeiros dígitos dessas designações indicam o diâmetro do produto, o segundo par - o comprimento. O último "0" é definido se as baterias forem cilíndricas.

Além das baterias cilíndricas, a indústria também produz baterias do tipo "Coroa"Tensão de 9V e poderosas baterias industriais com tensão de 12V, 24V, 36V e 48V.

Dependendo dos elementos adicionados ao produto, as seguintes marcações podem aparecer na caixa da bateria:

• Cobalto contendo ICR;
• IMR - - - - manganês;
• INR - - - - níquel e manganês;
• NCR - - - - níquel e cobalto.

As baterias de lítio diferem não apenas em tamanho e aditivos químicos, mas principalmente em capacidade e voltagem. Esses dois parâmetros determinam a possibilidade de seu uso em vários tipos de aparelhos elétricos.

Onde as baterias de íon de lítio são usadas?

As baterias de íon de lítio não têm alternativa onde você precisa de uma bateria capaz de fornecer eletricidade em volume quase total e executar um grande número de ciclos de carga / descarga sem reduzir a capacidade. A vantagem de tais dispositivos é seu peso relativamente baixo, porque não há necessidade de usar grades de chumbo nesses dispositivos.

Dadas as características de alto desempenho, esses produtos podem ser usados:

1. Como baterias de partida. As baterias de lítio para carros estão ficando mais baratas a cada ano, graças a novos desenvolvimentos que podem reduzir os custos de produção. Infelizmente, o preço dessas baterias pode ser muito alto, e é por isso que muitos proprietários de carros não podem comprar essa bateria. As desvantagens das baterias de íon-lítio incluem uma queda significativa de energia a temperaturas abaixo de 20 graus negativos, de modo que a operação desses produtos nas regiões do norte será impraticável.
2. Como dispositivos de tração. Devido ao fato de que as baterias de íon-lítio transportam facilmente uma descarga profunda, elas são frequentemente usadas como tração para motores elétricos de barcos. Se a potência do motor não for muito grande, uma carga será suficiente para 5-6 horas de operação contínua, o suficiente para pescar ou fazer um passeio de barco. As baterias de íon-lítio de tração também são instaladas em vários equipamentos de carregamento (empilhadeiras elétricas, empilhadeiras elétricas) operando em espaços fechados.
3. Em eletrodomésticos. As baterias de íon de lítio são usadas em vários dispositivos domésticos, em vez das baterias padrão. Esses produtos têm uma voltagem de 3,6v a 3,7v, mas existem modelos que podem substituir uma bateria comum de sal ou alcalina por 1,5 Volts.Você também pode conhecer baterias de 3V (15270, CR2), que pode ser instalado em vez de duas baterias padrão.

Esses produtos são usados ​​principalmente em dispositivos poderosos nos quais as baterias de sal convencionais descarregam muito rapidamente.

Instruções de operação da bateria de íon de lítio

A vida útil de uma bateria de lítio é influenciada por muitos fatores, cujo conhecimento aumentará significativamente o recurso. Ao usar esse tipo de bateria, você deve:

1. Tente não deixar a bateria acabar completamente. Apesar da alta resistência da bateria a esse impacto, é aconselhável não espremer todos os "sucos" dela. Cuidado especial deve ser tomado ao operar essas baterias com no-break e motores elétricos de alta potência. Se ocorrer uma descarga completa da bateria, é necessário revivê-la imediatamente, ou seja, conectá-la a um carregador especial. Você também pode recarregar a bateria após uma longa estadia em um estado de descarga profunda, para o qual é necessário fazer uma carga de alta qualidade por 12 horas e depois descarregar a bateria.
2. Não sobrecarregue. Sobrecarregar afeta negativamente o desempenho do produto. O controlador embutido nem sempre é capaz de desligar a bateria a tempo, principalmente quando o carregamento é realizado em uma sala fria.

Além de sobrecarregar e descarregar demais, a bateria deve ser protegida contra influências mecânicas excessivas, o que pode levar à despressurização da caixa e incêndio nos componentes internos da bateria. Por esse motivo, há uma proibição de enviar baterias em que o conteúdo de lítio puro exceda 1 g.

Como armazenar baterias de íon de lítio

Se houver necessidade de armazenamento prolongado de baterias de íon de lítio, para minimizar o impacto negativo nos produtos, siga as seguintes recomendações:

1. Armazene o produto apenas em local fresco e seco.
2. A bateria deve ser removida do dispositivo elétrico.
3. A bateria deve ser carregada antes da preservação. A tensão mínima na qual os processos de corrosão interna não se formarão é igual a 2,5 volts por 1 célula.

Dada a pequena autodescarga dessas baterias, é possível armazenar a bateria dessa maneira por vários anos, mas durante esse período a capacidade da célula inevitavelmente diminuirá.

Descarte de baterias de íon-lítio

As baterias de íon de lítio contêm substâncias perigosas para a saúde; portanto, em nenhum caso elas devem ser desmontadas em casa. Depois que a bateria ficar sem carga, ela deverá ser devolvida para processamento adicional. Em centros de recepção especializados, você pode receber compensação monetária por uma bateria de lítio antiga, porque esses produtos contêm elementos caros que podem ser reutilizados.