Lithium-Ionen-Batterien

Ein Säurespeicher war lange Zeit das einzige Gerät, das autonome Objekte und Mechanismen mit elektrischem Strom versorgen konnte. Trotz des hohen Maximalstroms und des minimalen Innenwiderstands hatten solche Batterien eine Reihe von Nachteilen, die ihre Verwendung in Geräten, die viel Strom verbrauchen, oder in geschlossenen Räumen einschränkten. In dieser Hinsicht weisen Lithium-Ionen-Batterien viele negative Eigenschaften ihrer Vorgänger auf, obwohl sie Nachteile aufweisen.

Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?

Die ersten Lithiumbatterien erschienen vor 50 Jahren. Solche Produkte waren gewöhnliche Batterien, in die eine Lithiumanode eingebaut war, um die Ausgangsleistung zu erhöhen. Solche Produkte hatten sehr hohe Betriebseigenschaften, aber einer der schwerwiegendsten Nachteile war die hohe Wahrscheinlichkeit der Entzündung von Lithium während der Überhitzung der Kathode. Angesichts dieser Eigenschaft haben Wissenschaftler im Laufe der Zeit das reine Element durch Metallionen ersetzt, was zu einer deutlich erhöhten Sicherheit führte.

Moderne Li-Ion-Batterien sind sehr zuverlässig und halten einer großen Anzahl von Lade- und Entladezyklen stand. Sie haben einen minimalen Memory-Effekt und ein relativ geringes Gewicht. Aufgrund dieser Eigenschaften ist eine Lithiumbatterie in vielen Geräten weit verbreitet. Das Produkt kann als Batterie in Form von Batterien für Haushaltsgeräte sowie als hocheffiziente Traktionsstromquelle verwendet werden.

Solche Geräte haben heute mehrere Nachteile:

• hohe Kosten;
• mag keine tiefen Entladungen;
• kann bei niedrigen Temperaturen sterben;
• kapazität verlieren bei überhitzung.

Als weiter fortgeschrittene Analoga können Sie finden Lithiumpolymer oder Lithiumtitanat Batterien, aber sie kosten deutlich mehr.

Wie ist die Herstellung von Li-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterien werden in mehreren Schritten hergestellt:

1. Die Herstellung von Elektroden.
2. Elektroden zu einer Batterie zusammenfassen.
3. Schutzplatine installieren.
4. Setzen Sie den Akku in das Gehäuse ein.
5. Elektrolytfüllung.
6. Testen und aufladen.

In allen Produktionsphasen müssen Technologie- und Sicherheitsmaßnahmen befolgt werden, die es Ihnen letztendlich ermöglichen, ein Qualitätsprodukt zu erhalten.

Als Kathode in Lithium-Ionen-Batterien wird eine Folie verwendet, auf deren Oberfläche eine Substanz abgeschieden ist, die Lithium enthält.

Folgende Lithiumverbindungen können je nach Verwendungszweck der Batterie verwendet werden:

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

Bei der Herstellung von zylindrischen Stromquellen der Größen AA und AAA wird die Hauptelektrode zu einer Rolle verdreht, die durch einen Separator von der Anode getrennt ist. Mit einer großen Fläche der Kathode, deren Film eine minimale Dicke aufweist, ist es möglich, eine hohe Energieintensität des Produkts zu erreichen.

Das Funktionsprinzip und Gerät Li-Ion Akku

Der Lithium-Ionen-Akku funktioniert wie folgt:

1. Wenn den Batteriekontakten ein konstanter elektrischer Strom zugeführt wird, wandern Lithiumkationen in das Anodenmaterial.
2. Während der Entladung verlassen Lithiumionen die Anode und dringen bis zu einer Tiefe von 50 nm in das Dielektrikum ein.

Während der „Lebensdauer“ eines Lithium-Ionen-Akkus können solche Zyklen bis zu 3.000 betragen, während der Akku fast den gesamten elektrischen Strom abgeben kann, der während des Ladevorgangs angesammelt wird.Eine Tiefentladung führt nicht zu einer Oxidation der Platten, was solche Produkte im Vergleich zu sauren Batterien vorteilhaft auszeichnet.

Nicht alle Li-Ion-Akkus vertragen Tiefentladungen. Wenn ein solcher Akku im Telefon oder in der Kamera (z. B. AAA) installiert ist und der Akku tiefentladen ist, blockiert das Controller Board aus Sicherheitsgründen die Möglichkeit, den Akku zu laden. Daher kann er nicht ohne ein spezielles Ladegerät aufgeladen werden. Wenn es sich um eine Lithium-Traktionsbatterie für einen Außenborder handelt, ist eine Tiefentladung für diesen überhaupt nicht furchterregend.

Im Gegensatz zu Fingerbatterien bestehen komplexe Batterien aus mehreren getrennten Stromquellen, die parallel oder in Reihe geschaltet sind. Die Anschlussmethode hängt davon ab, welcher Indikator für Strom erhöht werden muss.

Größen und Arten von Li-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterien sind weit verbreitet. Solche elektrischen Stromquellen werden in verschiedenen Haushaltsgeräten, Geräten und sogar in Autos verwendet. Darüber hinaus werden industrielle Lithium-Ionen-Batterien hergestellt, die eine hohe Kapazität und Hochspannung aufweisen. Am beliebtesten sind die folgenden Arten von Lithiumbatterien:

Die ersten beiden Ziffern solcher Bezeichnungen geben den Durchmesser des Produkts an, das zweite Paar - die Länge. Die letzte „0“ wird gesetzt, wenn die Batterien zylindrisch sind.

Neben zylindrischen Batterien stellt die Industrie auch Batterien des Typs "Krone"9 V Spannung und leistungsstarke Industriebatterien mit einer Spannung von 12 V, 24 V, 36 V und 48 V.

Abhängig von den Elementen, die dem Produkt hinzugefügt wurden, können die folgenden Markierungen auf dem Batteriefach erscheinen:

• ICR - haltiges Kobalt;
• IMR - - - - Mangan;
• INR - - - - Nickel und Mangan;
• NCR - - - - Nickel und Kobalt.

Lithiumbatterien unterscheiden sich nicht nur in Größe und chemischen Zusätzen, sondern vor allem in Kapazität und Spannung. Diese beiden Parameter bestimmen die Möglichkeit ihrer Verwendung in verschiedenen Arten von Elektrogeräten.

Wo werden Li-Ionen-Batterien eingesetzt?

Lithium-Ionen-Batterien haben keine Alternative, wenn Sie eine Batterie benötigen, die Strom in nahezu vollem Volumen liefert und eine große Anzahl von Lade- / Entladezyklen durchführt, ohne die Kapazität zu verringern. Der Vorteil solcher Geräte ist ihr relativ geringes Gewicht, da in solchen Geräten keine Bleigitter verwendet werden müssen.

Aufgrund der hohen Leistungseigenschaften können solche Produkte eingesetzt werden:

1. Als Starterbatterien. Dank neuer Entwicklungen, die die Produktionskosten senken können, werden Lithiumbatterien für Autos von Jahr zu Jahr billiger. Leider kann der Preis solcher Batterien sehr hoch sein, weshalb sich viele Autobesitzer eine solche Batterie nicht leisten können. Die Nachteile von Lithium-Ionen-Batterien umfassen einen signifikanten Leistungsabfall bei Temperaturen unter minus 20 Grad, so dass der Betrieb solcher Produkte in den nördlichen Regionen unpraktisch sein wird.
2. Als Zugmittel. Aufgrund der Tatsache, dass Lithium-Ionen-Batterien leicht tiefentladen sind, werden sie häufig als Antrieb für Bootselektromotoren verwendet. Wenn die Motorleistung nicht zu groß ist, reicht eine Ladung für 5-6 Stunden Dauerbetrieb, was für das Angeln oder eine Bootsfahrt völlig ausreicht. Lithium-Ionen-Traktionsbatterien werden in verschiedenen Ladegeräten (Elektrostapler, Elektrostapler) installiert, die in geschlossenen Räumen betrieben werden.
3. In Haushaltsgeräten. Lithium-Ionen-Batterien werden in verschiedenen Haushaltsgeräten anstelle von Standardbatterien verwendet. Solche Produkte haben eine Spannung von 3,6 V - 3,7 V, aber es gibt Modelle, die eine normale Salz- oder Alkalibatterie mit 1,5 Volt ersetzen können.Sie können auch 3V-Batterien treffen (15270, CR2), der anstelle von 2 Standardbatterien eingesetzt werden kann.

Solche Produkte werden hauptsächlich in leistungsstarken Geräten eingesetzt, bei denen sich herkömmliche Salzbatterien sehr schnell entladen.

Li-Ionen-Akku Bedienungsanleitung

Die Lebensdauer einer Lithiumbatterie wird von vielen Faktoren beeinflusst, deren Kenntnis die Ressource erheblich erhöht. Wenn Sie diesen Batterietyp verwenden, müssen Sie:

1. Versuchen Sie, die Batterie nicht vollständig entladen zu lassen. Trotz der hohen Widerstandsfähigkeit der Batterie gegen solche Stöße ist es ratsam, nicht alle „Säfte“ herauszupressen. Besondere Vorsicht ist geboten, wenn solche Batterien mit USV und Hochleistungsmotoren betrieben werden. Wenn der Akku vollständig entladen ist, muss er sofort wiederbelebt, dh an ein spezielles Ladegerät angeschlossen werden. Sie können den Akku auch nach einem längeren Aufenthalt in einem Tiefentladezustand aufladen, für den eine hochwertige Ladung für 12 Stunden erforderlich ist, und dann den Akku entladen.
2. Überladen Sie nicht. Überladung wirkt sich negativ auf die Produktleistung aus. Der eingebaute Controller kann den Akku nicht immer rechtzeitig ausschalten, insbesondere wenn der Ladevorgang in einem kalten Raum durchgeführt wird.

Zusätzlich zum Überladen und Tiefentladen sollte der Akku vor übermäßigen mechanischen Einflüssen geschützt werden, die zu einer Druckentlastung des Gehäuses und einem Brand an internen Komponenten des Akkus führen können. Aus diesem Grund besteht ein Versandverbot für Batterien, bei denen der Gehalt an reinem Lithium 1 g überschreitet.

So lagern Sie Lithium-Ionen-Batterien

Wenn Lithium-Ionen-Batterien über einen längeren Zeitraum gelagert werden müssen, müssen Sie die folgenden Empfehlungen einhalten, um die negativen Auswirkungen auf die Produkte zu minimieren:

1. Lagern Sie das Produkt nur an einem kühlen, trockenen Ort.
2. Die Batterie muss aus dem elektrischen Gerät entfernt werden.
3. Der Akku muss vor der Konservierung aufgeladen werden. Die minimale Spannung, bei der sich keine internen Korrosionsprozesse bilden, beträgt 2,5 Volt pro Zelle.

Aufgrund der geringen Selbstentladung solcher Batterien ist es möglich, die Batterie auf diese Weise mehrere Jahre lang zu lagern, aber während dieser Zeit nimmt die Kapazität der Zelle unvermeidlich ab.

Entsorgung von Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterien enthalten gesundheitsgefährdende Stoffe und dürfen daher auf keinen Fall zu Hause auseinander genommen werden. Nachdem der Akku leer ist, muss er zur weiteren Verarbeitung zurückgegeben werden. In spezialisierten Empfangszentren können Sie eine Geldentschädigung für eine alte Lithiumbatterie erhalten, da solche Produkte teure Elemente enthalten, die wiederverwendet werden können.