Lithium-ion-batterier

I lang tid var en syreakkumulator den eneste enhed, der var i stand til at forsyne autonome genstande og mekanismer med elektrisk strøm. På trods af den store maksimale strømstyrke og minimale interne modstand havde sådanne batterier et antal ulemper, der begrænsede deres anvendelse på enheder, der forbruger en stor mængde elektricitet eller i lukkede rum. I denne forbindelse er lithium-ion-batterier blottet for mange negative egenskaber hos deres forgængere, selvom de har ulemper.

Hvad er et lithium-ion-batteri

De første lithium-batterier dukkede op for 50 år siden. Sådanne produkter var et almindeligt batteri, hvor en lithiumanode blev installeret for at øge niveauet for effekt. Sådanne produkter havde meget høje driftsegenskaber, men en af ​​de mest alvorlige ulemper var den store sandsynlighed for lithiumantændelse under overophedning af katode. I betragtning af denne funktion har forskere over tid erstattet det rene element med metalioner, hvilket resulterede i markant øget sikkerhed.

Moderne li-ion-batterier er meget pålidelige og er i stand til at modstå et stort antal opladningsafladningscyklusser. De har en minimal hukommelseseffekt og relativt lav vægt. På grund af disse egenskaber bruges et lithiumbatteri i vid udstrækning på mange enheder. Produktet kan bruges som et batteri i form af batterier til husholdningsapparater samt en yderst effektiv trækkraftkilde.

I dag har sådanne enheder flere ulemper:

• høje omkostninger;
• kan ikke lide dybe udledninger;
• kan dø ved lave temperaturer;
• mister kapacitet ved overophedning.

Som mere avancerede analoger kan du finde lithiumpolymer eller lithium titanat batterier, men de koster betydeligt mere.

Hvordan er produktionen af ​​li-ion-batterier

Lithium-ion-batterier produceres i flere trin:

1. Fremstilling af elektroder.
2. Kombination af elektroder til et batteri.
3. Installation af beskyttelseskortet.
4. Installer batteriet i etuiet.
5. Elektrolytfyldning.
6. Testning og opladning.

I alle produktionsfaser skal der følges teknologi og sikkerhedsforanstaltninger, som i sidste ende giver dig mulighed for at få et kvalitetsprodukt.

Som en katode i lithium-ion-batterier bruges en folie sammen med et stof, der indeholder lithium deponeret på dets overflade.

Følgende lithiumforbindelser kan bruges, afhængigt af batteriets formål:

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

Ved fremstilling af cylindriske kraftkilder i størrelserne AA og AAA er hovedelektroden snoet ind i en rulle, der er adskilt fra anoden af ​​en separator. Med et stort område af katoden, hvis film har en minimal tykkelse, er det muligt at opnå produktets høje energiintensitet.

Princippet om betjening og enheds li-ion batteri

Lithium-ion-batteriet fungerer som følger:

1. Når der tilføres en konstant elektrisk strøm til batterikontakterne, bevæger lithiumkationer sig ind i anodematerialet.
2. Under udladning forlader lithiumioner anoden og trænger ind i dielektrikumet til en dybde på 50 nm.

I "levetiden" for et lithium-ion-batteri kan sådanne cyklusser være op til 3.000, mens batteriet kan aflade næsten al den elektriske strøm, der er akkumuleret under opladning.Dyp udladning fører ikke til oxidation af pladerne, hvilket positivt adskiller sådanne produkter i sammenligning med syre-batterier.

Ikke alle li-ion-batterier tolererer dybe udladninger godt. Hvis et sådant batteri er installeret i telefonen eller kameraet (type AAA), så når batteriet er dybt afladet, vil kontrolkortet blokere muligheden for at oplade batteriet af sikkerhedsmæssige årsager, og det kan derfor ikke oplades uden en speciel oplader. Hvis dette er et træklithiumbatteri til en påhængsmotor, vil en dyb afladning slet ikke være skræmmende for det.

I modsætning til fingertypebatterier består komplekse batterier af flere separate strømkilder, der er tilsluttet parallelt eller i serie. Forbindelsesmetoden afhænger af, hvilken indikator for elektricitet, der skal øges.

Størrelser og typer li-ion-batterier

Lithium-ion-batterier er udbredte. Sådanne kilder til elektrisk strøm bruges i forskellige husholdningsapparater, gadgets og endda biler. Derudover fremstilles industrielle lithium-ion-batterier, som har en stor kapacitet og høj spænding. De mest populære er følgende typer litiumbatterier:

De to første cifre i sådanne betegnelser angiver produktets diameter, det andet par - længden. Den sidste “0” indstilles, hvis batterierne er cylindriske.

Ud over cylindriske batterier producerer industrien også batterier af typen "krone"9V spænding og kraftfulde industrielle batterier med en spænding på 12v, 24v, 36v og 48v.

Afhængigt af de elementer, der er føjet til produktet, kan følgende markeringer vises på batterihuset:

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

Lithium-batterier adskiller sig ikke kun i størrelse og kemiske tilsætningsstoffer, men primært i kapacitet og spænding. Disse to parametre bestemmer muligheden for deres anvendelse i forskellige typer elektriske apparater.

Hvor bruges li-ion-batterier?

Lithium-ion-batterier har intet alternativ, hvor du har brug for et batteri, der er i stand til at levere elektricitet i næsten fuldt volumen, og foretage et stort antal opladnings- / afladningscyklusser uden at reducere kapaciteten. Fordelen ved sådanne anordninger er deres relativt lave vægt, fordi der ikke er behov for at bruge blynet i sådanne anordninger.

I betragtning af de høje ydelsesegenskaber kan sådanne produkter bruges:

1. Som startbatterier. Lithium-batterier til biler bliver billigere for hvert år takket være nye udviklinger, der kan reducere produktionsomkostningerne. Desværre kan prisen på sådanne batterier være meget høj, hvorfor mange bilejere ikke har råd til et sådant batteri. Ulemperne ved lithium-ion-batterier inkluderer et betydeligt fald i magten ved temperaturer under minus 20 grader, så driften af ​​sådanne produkter i de nordlige regioner vil være upraktisk.
2. Som trækkraft. På grund af det faktum, at lithium-ion-batterier let bærer en dyb afladning, bruges de ofte som trækkraft til bådelektriske motorer. Hvis motoreffekten ikke er for stor, er en opladning nok til 5-6 timers kontinuerlig drift, hvilket er helt nok til at fiske eller tage en bådtur. Trækkraft-lithium-ion-batterier er installeret på forskellige lasteudstyr (elektriske stablere, elektriske gaffeltrucks), der fungerer i lukkede rum.
3. I husholdningsapparater. Lithium-ion-batterier bruges i forskellige husholdningsapparater i stedet for standardbatterier. Sådanne produkter har en spænding på 3,6 v - 3,7 v, men der er modeller, der kan erstatte et almindeligt salt- eller alkalisk batteri med 1,5 volt.Du kan også møde 3v batterier (15270, CR2), som kan installeres i stedet for 2 standardbatterier.

Sådanne produkter bruges hovedsageligt i kraftfulde enheder, hvor konventionelle saltbatterier aflades meget hurtigt.

Li-ion-batteriets betjeningsvejledning

Lithiumbatteriets levetid påvirkes af mange faktorer, hvis viden vil øge ressourcen markant. Når du bruger denne type batteri, skal du:

1. Forsøg ikke at lade batteriet løbe tør. På trods af batteriets høje modstand mod en sådan påvirkning anbefales det ikke at skubbe alle "juicer" ud af det. Der skal udvises særlig omhu, når du bruger sådanne batterier med UPS og elektriske motorer med høj effekt. Hvis der er opstået en fuld afladning af batteriet, er det nødvendigt at genoplive det med det samme, dvs. tilslutte det til en speciel oplader. Batteriet kan også rystes efter et langt ophold i en dyb afladningstilstand, som det er nødvendigt at foretage en højkvalitetsopladning i 12 timer og derefter aflade batteriet.
2. Overlad ikke. Overopladning påvirker produktets ydelse negativt. Den indbyggede controller er ikke altid i stand til at slukke for batteriet i tide, især når opladning udføres i et køligt rum.

Ud over overopladning og overudladning skal batteriet beskyttes mod overdreven mekanisk påvirkning, hvilket kan føre til trykaflastning af sagen og ild til batteriets indre komponenter. Af denne grund er der et forbud mod at sende batterier, hvor indholdet af rent lithium overstiger 1 g.

Sådan opbevares lithium-ion-batterier

Hvis der er behov for langtidsopbevaring af lithium-ion-batterier, skal du overholde følgende anbefalinger for at minimere den negative indvirkning på produkterne:

1. Opbevar produktet kun på et køligt, tørt sted.
2. Batteriet skal fjernes fra den elektriske enhed.
3. Batteriet skal oplades før konservering. Den mindste spænding, hvormed interne korrosionsprocesser ikke dannes, er lig med 2,5 volt per 1 celle.

I betragtning af den lille selvudladning af sådanne batterier er det muligt at opbevare batteriet på denne måde i flere år, men i denne periode vil elementets kapacitet uundgåeligt mindskes.

Bortskaffelse af lithium-ion-batterier

Lithium-ion-batterier indeholder sundhedsskadelige stoffer, så de bør under ingen omstændigheder adskilles derhjemme. Når batteriet er tør, skal det returneres til videre behandling. I specialiserede modtagelsescentre kan du modtage monetær kompensation for et gammelt lithiumbatteri, fordi sådanne produkter indeholder dyre elementer, der kan genbruges.