Какво представлява литиево-йоннататерия - конструкция и видове

Ключовият елемент в мобилността електронните устройства е акумулаторнататерия (батерия).растващите изисквания за осигуряване възможной-дълга автономия стимулират непрекъснатите изследвания взи област и водят дозработването нови технологични решения.

Въведена е алтернатива широко използваните Ni-Cd и Ni-MHтерии - първо литиевитерии, а след това и по-съвременните литиево-йоннитерии.

История

Първитетерии от този тип създадени през 70-те години миналия век. Те веднага бяха търсени поради подобрените сирактеристики. Анодът клетката е изработен от метала литий, чиито свойства позволяват се увеличи енергийната плътност. По тозичинзработени литиевитетерии.

Новитетерии имаха основен недостатък - повишен риск от експлозия и запалване. Причината за това е образуването литиев филм върху повърхността електродите, което води до температурна нестабилност. Приксималнотоварванетерията може се взриви.

Усъвършенстването технологията доведе до изоставяне чистия литий в компонентитетерията в полза използването положително заредени йони. Литиево-йоннататерия се оказа успешно решение.

Този типтерии имат по-високрж безопасност порадилко по-ниската енергийна плътност, нопредъкът в технологиите е позволил се сведе до минимум този недостатък.

Устройството

Въвеждането литиево-йоннитетерии в потребителската електроника отбеляза пробив сзработванетотерия стод, изработен от въглеродентериал (графит), и анод, изработен от кобалтов оксид.

Процесътзреждане отстранява литиевите йони оттодниятериал и ги включва в кобалтовия оксид противоположния електрод; по време зареждането процесът протича в обратна посока. По тозичин литиевите йони създават електрически ток,то се движат от единия електрод към другия.

Литиево-йоннитетерии се произвеждат в цилиндричен и призматичен дизайн. При цилиндричната конструкция две ленти от плоски електроди,зделени от импрегниран с електролиттериал, севиват руло и се поставят в запечатан метален корпус.тоднияттериал сенася върху алуминиево фолио, а аноднияттериал - върху медно фолио.

Призматичният дизайнтерията се получава чрез подреждане правоъгълни плочи една върху друга.зи форматерията позволява сеправи по-плътнозположението електронното устройство. Предлагат се и призматичнитерии свити електроди, усукани в спирала.

Работа и живот

Дълготрайната,деждна и безопаснабота литиево-йоннитетерии зависи от правилното им използване, което немо съкращава експлоатационния животтерията, но може доведе и до негативни последици.

Операция

Основното изискване забота с Li-Ionтерии е температурата - трябва се избягва прегряване. Високите температури могат причинятксимална повреда, а прегряването може бъде причинено от външен източник,кто и отпрегнати практики зареждане изреждане.

Например пригряване до 45°C способносттатерията задържа зарядмалява до 2 пъти.зи температура може лесно бъде постигната чрез излагане устройството слънце за дълъг период от време или чрезбота с енергоемки приложения.

Ако продуктът прегрее, препоръчително е го поставите хладно място, за предпочитане с изключена и изваденатерия.

Взгара лятото трябва се използва режимът за пестене енергиятерията, който еличен в повечето мобилни устройства, за се поддържай-добрата ѝбота.

Ниските температури също оказват отрицателно въздействие върху литиево-йоннитетерии - при температури под -4°Cтерията не може осигури пълния сипацитет.

Въпреки това студът не е толкова вреден за литиево-йоннитетерии, колкото високите температури, ий-често не причинява трайни повреди. Въпреки четерията ще възстановипълно своитерактеристики след затопляне до стайна температура, не бива се забравя загубатапацитет в студа.

Друго правило за литиево-йоннитетерии е не се допуска дълбокото имзреждане. Много предишни поколениятерии имаха ефектметта, който изисквашезреждането им до нула и след това пълното им зареждане. При литиево-йоннитетерии този ефект не елице,то случайните пълнизряди нямат неблагоприятни последици, но продължителните дълбокизряди вредни. Препоръчително е зарядното устройство бъде свързано при ниво зареждане 30%.

Живот

Неправилната употреба Li-Ionтерии може съкрати живота им 10-12 пъти. Този термин е пряко свързан с броя циклите зареждане. Изчислено е, че литиево-йоннитетерии могат се използват за между 500 и 1000 цикъла впълнозредено състояние. По-високият процент оставащия заряд преди следващото зареждане ще увеличи значително животатерията.

Тъйто продължителността експлоатационния живот Li-Ionтериите до голяма степен се определя от условиятабота, не е възможно седе точна информация за очакваната продължителност живота тезитерии. Средно може се очаква, четерията от този тип ще издържи 7-10 години, ако се спазват необходимите условия.

Процес зареждане

Не включвайтетерията към зарядното устройство за прекалено дълъг период от време, когато я зареждате. Литиево-йоннататерия функционира нормално припрежение, което недвишава 3,6 волта. По време процеса зареждане зарядните устройства подават 4,2 V входатерията. Ако времето за зареждане седхвърли, втерията могат започнат нежелани електрохимични реакции, които доведат до прегряване с всички произтичащи от това последствия.

Разработчиците взели предвидкава особеност - безопасността зареждането съвременните литиево-йоннитерии се контролира от специално вградено устройство, което спира процеса зареждане, акопрежениетодвиши допустимото ниво.

При литиевитетерии правилниячин за зареждане е двуетапен. Първият етап е за зарежданетерията чрез осигуряване постоянен ток зареждане, а вторият етап е за осигуряване постояннопрежение и постепенномаляване тока зареждане. Този алгоритъм ердуерно реализиран в повечето домашни зарядни устройства затерии.

Съхранение и изхвърляне

Литиево-йоннататерия може се съхранява дълго време,томоразрядът ѝ е 10-20% година. Въпреки товарактеристиките продукта (деградация) постепенно се влошават с времето.

Батерията трябва се съхранява при температура от +5°C до +25°C и се предпазва от влага. Избягвайте силни вибрации, сътресения или контакт с открит огън.

Рециклирането литиево-йонни клетки трябва се извършва от подходящо лицензирани съоръжения за рециклиране. Приблизително 80% оттериалите рециклиранитетерии могат се използват повторно при производството новитерии.

Безопасност

Литиево-йоннататерия, дори и в миниатюрния сизмер, крие риск от експлозивномозапалване. Специалнитерактеристики този типтерии изискват мерки за безопасност всички етапи - от проектирането до производството и съхранението.

За се подобри безопасността литиево-йоннитетерии, по време производството втерията се поставялка електронна платка - система за контрол и управление, предназначена предотвратява претоварване и прегряване. Електронният механизъм увеличава съпротивлението веригата, когато температурата се повишид предварително определена граница. Някои моделитерии имат вграден механичен превключвател, който отваря веригата, когатолягането втерията се повиши.

Корпусите акумулаторите често оборудвани и с предпазен клапан, който освобождавалягането в случай авария.

Плюсове и минуси литиевитетерии

Предимствата този типтерии:

• висока енергийна плътност;
• няма ефектметта;
• дълъг експлоатационен живот;
• нисък процентморазреждане;
• не се изисква поддръжка;
• няма нужда от поддръжка; няма нужда от поддръжка; няма нужда от поддръжка.

Литиевататерия има и недостатъци,топример

• риск отмозапалване;
• по-висока цена от своите предшественици;
• нуждата от вграден контролер;
• нежелателност дълбокотозтоварване.

Технологията литиево-йоннитетерии непрекъснато се усъвършенства, а много от недостатъците постепенно остават в миналото.

Приложения

Високата енергийна плътност литиево-йоннитетерии определя основната им област приложение - мобилни електронни устройства:птопи,блети, смартфони, видеокамери, фотоапарати,вигационни системи,злични вградени сензори и други продукти.

Цилиндричната форма тезитерии позволява те се използват във фенерчета, стационарни телефони и други устройства, които преди това консумирали енергия оттерии за еднократна употреба.

Принципът конструиране литиево-йоннататерия има няколкозновидности,то видовете сезличават по вида използванитетериали (литий-кобалт, литий-манган, литий-никел-манган-кобалтов оксид и др.). Всеки от тяхмира своето приложение.

Освен в мобилната електроника, групата литиево-йоннитетерии се използва и в следните приложения

• ръчни електрически инструменти;
• преносимо медицинско оборудване;
• непрекъсваеми източници захранване;
• системи за сигурност;
• модули за аварийно осветление;
• слънчеви електроцентрали;
• електрически автомобили и електрически велосипеди.

Като се има предвид постоянниятпредък литиево-йонната технология и успехъттериите с голямпацитет илкизмери, можем очакваме, че обхватът приложениятакиватерии ще продължи сезширява.

Етикетиране

Литиево-йоннитетерииркирани върху външния корпус продукта,то кодирането можерира значително призличнитезмери. Все още не езработен общ стандарт за всички производители акумулатори, но всек е възможномизберетей-важнитераметри.

Буквите в реда показват вида клетката и използванитетериали: първата буква I означава литиево-йонна технология, следващата буква (C, M, F или N) определя химическия състав, а третата буква R означава, че клетката е акумулаторна.

Цифрите в обозначениетозмера показватзмератерията в милиметри: първите две цифри показват диаметъра, а другите две - дължината.пример 18650 означава, че диаметърът е 18 mm, а дължината - 65 mm, 0 означава цилиндричен форм-фактор.

Последните букви и цифри в реда специфични за производителя обозначенияпацитета. Не съществуват и единни стандарти за посочванетата производство.

Свързани статии: