Deoarece orice baterie (baterie) este o sursă de curent electric constant, mai devreme sau mai târziu încărcarea sa se va epuiza inevitabil. Cu fiecare reîncărcare, capacitatea sa va deveni din ce în ce mai mică. Acestea sunt legile fizicii.

Îi puteți prelungi activitatea doar pentru o perioadă scurtă de timp. Să ne uităm la cum să recondiționați o baterie litiu-ion pentru a câștiga timpul necesar înlocuirii bateriei.

IMPORTANT. Dacă sunteți nou în tehnologie, atunci, în general, nu merită să citiți mai departe - mergeți să luați o baterie nouă sau invitați un prieten competent. (Nu este nevoie să-l sun pe naș!).

În plus, veți afla despre cauzele incendiului, pericolele de explozie și îmbătrânirea LIB-urilor. Aceste informații vor ajuta la determinarea exactă a ceea ce s-a întâmplat cu bateria și, de asemenea, va face posibilă evitarea erorilor operaționale.

Deci, bateriile litiu-ion (LIB) sunt utilizate într-o gamă largă de diverse tehnologii moderne ca sursă de energie electrică. energie de la telefoanele mobile la dispozitivele de stocare în sistemele energetice.

Principalii lor indicatori de performanță pot varia în următoarele limite (acest lucru depinde de compoziția lor chimică):

• Tensiune (nominală) - 3,7 V sau 3,8 V;
• Tensiune maxima - 4,23 V sau 4,4 V;
• Tensiune minimă - 2,5–2,75 V sau 3,0 V;
• Numărul de încărcare-descărcări este de 600 (cu o pierdere de 20% din capacitate);
• Rezistență internă 5–15 mOhm/Ah;
• În condiții normale, valoarea de autodescărcare este de 3% pe lună;
• Intervalul de temperatură de funcționare este de la minus 20°C la plus 60°C, temperatura optimă este de plus 20°C.
• Dacă tensiunea este depășită la încărcarea LIB-ului, acesta poate lua foc. Pentru a proteja împotriva acestui lucru, în carcasă este introdus un controler. Funcția sa este de a dezactiva LIA. (De asemenea, controlează curentul, supraîncălzirea și adâncimea de descărcare).
• Pentru a reduce costurile, nu fiecare baterie cu litiu este echipată cu un controler (sau nu oferă protecție pentru toți parametrii).

INTERESANT: Primul producător de baterii cu litiu a fost Sony Corporation în 1991.

Design și avantajele LIB

Un LIB constă dintr-un catod (pe folie de aluminiu) și un anod (pe folie de cupru), separate printr-un separator electrolitic și plasate într-o „bidon” etanș.

Catodul și anodul sunt conectate la bornele colectoare de curent.

Carcasa este uneori echipată cu o supapă pentru eliberarea presiunii în caz de funcționare de urgență.

Într-o baterie litiu-ion (LIB), încărcarea este transportată de un litiu ion. Capacitatea sa caracteristică este capacitatea de a pătrunde în rețeaua cristalină a altor materiale (în cazul nostru, grafit, oxizi sau săruri ale metalelor), formând astfel legături chimice.

În prezent, sunt utilizate trei tipuri de materiale catodice:

• Cobaltați de litiu (mulțumită cobaltului crește numărul de cicluri de încărcare-descărcare și devine posibilă funcționarea la temperaturi scăzute);
• Litiu mangan;
• Ferofosfat de litiu (cost redus).
• Avantajele LIB-urilor sunt auto-descărcare scăzută și un număr mare de cicluri.

Dezavantajele LIA

Pericolul de explozie al bateriilor Li-ion din prima generație a fost justificat de apariția unor formațiuni gazoase care au dus la un scurtcircuit între electrozi. Acest lucru a fost acum eliminat prin schimbarea materialului anodului din litiu metalic în grafit.

Pericolele de explozie au apărut și în LIB-urile cu oxid de cobalt din cauza defecțiunilor operaționale.

LIB-urile pe bază de ferofosfat de litiu sunt complet lipsite de acest dezavantaj.

IMPORTANT. Descărcarea LIB-urilor la temperaturi scăzute (în special descărcarea repetată) duce la o reducere a energiei de recul de până la zeci de procente. În plus, LIB-urile reacționează „acut” la temperatură la încărcare: temperatura optimă este de +20 °C și nu mai este recomandată +5 °C.

Efect de memorie

Cercetările au confirmat existența unui efect de memorie în LIB. Dar ideea este prezența sa fundamentală și nu influența ei asupra operei în ansamblu.

Explicația acestui proces este următoarea: bateria funcționează prin eliberarea și captarea periodică a ionilor de litiu, iar acest proces, atunci când nu este complet încărcat, se deteriorează din cauza perturbării microstructurii electrodului.

IMPORTANT. Experții au identificat două reguli pentru prelungirea duratei de viață a LIB:

• Prevenirea scurgerii complete;
• Nu încărcați în apropierea surselor de căldură.

Îmbătrânire

LIB-urile îmbătrânesc chiar și atunci când nu sunt utilizate. Douăzeci la sută din capacitate se pierde după doar doi ani. Nu ar trebui să le cumpărați „pentru masă”. Când cumpărați, uitați-vă la data producției.

Temperaturi și putere scăzute

Până la cincizeci la sută din puterea bateriei se pierde la temperaturi de funcționare sub 0 °C.

Combustie spontana

LIB-urile sunt predispuse la ardere spontană. În timpul accelerației termice a unei baterii defectuoase (deteriorate), sunt eliberate substanțe care accelerează autoîncălzirea acesteia (oxigen plus gaze inflamabile). Prin urmare, este capabil să ardă chiar și în absența aerului.

Pentru a stinge în astfel de cazuri, asigurați o temperatură mai scăzută și preveniți răspândirea focului.

Să începem restaurarea

Odată ce cunoașteți deja din cele de mai sus „fizica” și „chimia” funcționării LIB și umplerea acestuia, puteți alege independent una dintre metodele de tratare a bateriei și, de asemenea, puteți evalua „rezonabilitatea” metodelor de mai jos.

Scaparea de gaze

Știm deja că, dacă sunt utilizate incorect, substanțele gazoase se pot forma în interiorul „bidonului”.

Esența acestei metode este că trebuie să scapi de ele. Pentru a face acest lucru, mai întâi scoateți blocul superior (controller), apoi străpungeți capacul descoperit și apoi apăsați-l pe o suprafață tare cu un fel de presă pentru a elibera gazele.

După aceasta, sigilați gaura cu rășină epoxidice și readuceți controlerul la locul său.

Dar înainte de a reînvia bateria telefonului în acest fel, amintiți-vă pericolele așteptate ale acestei metode:

• Deteriorarea dispozitivului din cauza impactului excesiv;
• Deteriorări ale componentelor electronice de sub capac;
• Posibilitatea de explozie (combustie spontană) când catodul este scurtcircuitat cu anodul.

„Revenirea” capacității pe termen scurt

Puteți reînvia pentru scurt timp bateria dacă o „reanimați” folosind o sursă de alimentare de 5–12 volți, un rezistor de la 330 la 1000 ohmi și o putere de cel puțin 500 mW.

Pentru a face acest lucru, contactele sursei de alimentare sunt conectate la contactele LIB: minus la minus și plus la plus printr-un rezistor, a cărui polaritate este verificată cu un multimetru. Timpul de consum nu este mai mare de două până la trei minute.

Vă rugăm să rețineți că parametrii curentului furnizat trebuie să corespundă cu cei necesari și să utilizați un voltmetru sau un tester pentru a controla tensiunea.

Folosim frigiderul

Urmând această metodă simplă, restaurarea bateriei se realizează după cum urmează:

Bateria scoasă de pe smartphone trebuie introdusă în frigider pentru o perioadă de douăzeci până la treizeci de minute, după ce a fost introdusă într-o pungă de plastic. Apoi conectați-l la încărcător timp de un minut, apoi așteptați până când se încălzește la temperatura camerei.

Se presupune că după aceste manipulări poate fi folosit ca de obicei.

Metoda de încărcare-descărcare

Această metodă ar trebui numită o metodă de resuscitare a unei baterii pentru un elev de clasa a cincea.

Potrivit popularizatorilor acestei „glume”, bateria telefonului poate fi „dată la viață” prin încărcarea „de mai multe ori” (numărul de ori nu este specificat) la 100% și apoi descărcarea completă a bateriei. Pentru a descărca, se recomandă să folosiți un joc care necesită mult resurse sau un utilitar AnTuTu, de fiecare dată scoțându-l și introducându-l înapoi în telefonul mobil.

Rămâne neclar cum va fi încărcată bateria de mai multe ori până la 100% dacă este deja inoperabilă?

Metoda de recuperare „sălbatică”.

Această „manevră” constă în faptul că, după îndepărtarea controlerului de protecție, trebuie să scurtcircuitați bornele colectorului de curent de ieșire cu un obiect metalic. După aceasta, controlerul se întoarce la locul său.

În același timp, se adaugă un alt punct semnificativ - la începutul procedurii, din anumite motive, trebuie să dezlipiți autocolantul cu caracteristicile tehnice ale LIB. Acesta este cu adevărat „dans cu o tamburină”!

Balanțarea LIB dezactivată de controler

Pentru a preveni descărcarea profundă, bateriile litiu-ion sunt echipate cu un controler care le pune într-o stare de „închidere”. În acest caz, la măsurarea tensiunii la bornele sale din fața controlerului, puteți detecta o valoare de aproximativ 2,5 volți. Asta înseamnă că bateria este încă vie!

Pentru a face acest lucru, circuitul de protecție este mai întâi oprit (nesudat).

„Cutia” este conectată la un dispozitiv universal de încărcare-descărcare (de exemplu, Turnigy Accucell 6). În acest caz, dispozitivul însuși monitorizează procesul, iar restaurarea are loc sub controlul său.

Butonul „TYPE” selectează programul de încărcare „Li-Po”, deoarece LIB-ul nostru este de 3,7 V.

Prin apăsarea scurtă „START” sunt selectați parametrii de încărcare. Pentru Li-ion - valoarea este de 3,6 V, pentru Li-pol - 3,7 V.

Trebuie să selectați „AUTO” pentru parametru, deoarece în cazul nostru încărcarea nu va începe din cauza încărcării scăzute a bateriei.

Curentul de încărcare trebuie setat la zece procente din capacitatea bateriei (în cazul nostru, 150 mA). Valoarea este setată folosind butoanele „+” și „-”.

Când încărcarea bateriei ajunge la 4,2 V, dispozitivul va fi comutat în modul de stabilizare a tensiunii, iar la finalizarea procesului, se va auzi un semnal sonor și pe afișaj va apărea mesajul „FULL”.

Și, în sfârșit, un videoclip despre cum nu trebuie să reîncărcați bateriile

Note de siguranță

Înainte de a recondiționa o baterie litiu-ion, trebuie să vă amintiți următoarele reguli:

• Nu ar trebui să lăsați un LIB problematic nesupravegheat în timpul reparațiilor. Arderea spontană nu este o amenințare, ci un fapt real.
• Este necesar să monitorizați periodic temperatura bateriei telefonului cu un termocuplu la distanță, un termometru electronic sau cel puțin cu mâna. Dacă suprafața pare mai degrabă fierbinte decât caldă, reparațiile trebuie oprite imediat.
• Nu utilizați curenți mari pentru încărcare. Maximul admisibil posibil este de 50 mA. Acest parametru este calculat prin împărțirea tensiunii de alimentare la capacitatea rezistenței. De exemplu, la 12 V și 500 ohmi va fi 24 mA.
• În loc de un rezistor, este permisă utilizarea unui ventilator de computer standard de 80 mm.

Amintiți-vă că metodele de mai sus nu dau un rezultat 100% și, în orice caz, responsabilitatea vă revine. Acest lucru este valabil mai ales pentru umaniști.

Nu vă supraestimați cunoștințele și capacitățile. Este mai bine să vă consultați din nou cu oameni cunoscători.

Împărtășiți-vă experiența cu prietenii și scrieți în comentarii.

Bateriile litiu-ion (Li-ion) utilizate în majoritatea tabletelor, smartphone-urilor și laptopurilor moderne necesită întreținere și funcționare diferite în comparație cu bateriile nichel-cadmiu (Ni-Cd) și nichel-hidrură metalică (Ni-MH) utilizate în dispozitivele anterioare.

De fapt, îngrijirea adecvată a bateriei dumneavoastră litiu-ion poate crește durata de viață a acesteia de 15 ori în comparație cu utilizarea greșită. Acest articol va oferi sfaturi despre cum să maximizați ciclul de viață al bateriilor scumpe cu litiu-ion în toate dispozitivele dumneavoastră portabile.

Recent, Fred Langa, jurnalist pentru portalul de internet Windows Secrets, a trebuit să înlocuiască un smartphone deteriorat - și a fost greșeala lui.

Simptomul principal nu era de bun augur - carcasa telefonului a fost deformată deoarece corpul dispozitivului însuși a început să se îndoaie.

După dezasamblare și examinare detaliată, s-a dovedit că bateria smartphone-ului era umflată.

Inițial, Fred nu a observat nicio modificare: bateria arăta mai mult sau mai puțin normal când o privea cu față (Figura 1). Cu toate acestea, când bateria a fost plasată pe o suprafață plană, a devenit evident că marginile sale de sus și de jos nu mai erau plate și paralele între ele. A existat o umflătură gravă pe o parte a bateriei (Figura 2). Această umflătură a făcut ca telefonul să se îndoaie și să se deformeze.

Bombarea bateriei a indicat o problemă serioasă: acumularea de gaze toxice la presiune ridicată în interiorul bateriei.

Carcasa bateriei și-a făcut treaba perfect, dar gazele toxice au făcut ca bateria să arate ca o mică bombă de oală sub presiune care așteaptă să detoneze.

În cazul lui Fred, atât telefonul, cât și bateria au fost deteriorate - era timpul să cumpărăm un nou smartphone.

Lucrul trist este că această problemă ar fi putut fi ușor prevenită. Partea finală a articolului va evidenția greșelile lui Fred.

Pentru a evita repetarea greșelilor din trecut cu noul smartphone și alte dispozitive litiu-ion precum tablete, laptop-uri, Fred a început să cerceteze serios funcționarea și întreținerea corectă a bateriilor litiu-ion.

Fred nu era interesat să prelungească durata de viață a bateriei - aceste tehnici sunt familiare. Majoritatea dispozitivelor oferă moduri și metode de economisire a energiei manuale sau automate pentru reglarea luminozității ecranului, încetinirea performanței procesorului și reducerea numărului de aplicații care rulează.

Fred s-a concentrat mai degrabă pe problemele de extindere a duratei de viață a bateriei - modalități de a menține bateria în stare bună de funcționare și de a prelungi durata de viață a bateriei la nivelul său maxim.

Acest articol include o scurtă declarație de teză bazată pe cercetările lui Fred. Urmați aceste cinci sfaturi pentru a vă asigura că bateriile dumneavoastră litiu-ion funcționează bine, durează și în siguranță în toate dispozitivele dumneavoastră portabile.

Sfat 1: Monitorizați temperatura și nu supraîncălziți bateria

În mod surprinzător, căldura este unul dintre principalii inamici ai bateriilor litiu-ion. Cauzele supraîncălzirii bateriei pot include factori de utilizare greșită, cum ar fi viteza și durata ciclurilor de încărcare și descărcare ale bateriei.

Mediul fizic extern contează și el. Pur și simplu lăsarea unui dispozitiv cu o baterie litiu-ion la soare sau într-o mașină închisă poate reduce semnificativ capacitatea bateriei de a accepta și de a menține încărcarea.

Condițiile ideale de temperatură pentru bateriile litiu-ion sunt temperatura camerei de 20 de grade Celsius. Dacă dispozitivul se încălzește până la 30C, capacitatea sa de a transporta o încărcare este redusă cu 20%. Dacă dispozitivul este folosit la 45C, ceea ce este ușor de atins la soare sau când dispozitivul este utilizat intens de aplicații care consumă mult resurse, capacitatea bateriei este redusă cu aproximativ jumătate.

Deci, dacă dispozitivul sau bateria se încălzesc vizibil în timpul utilizării, încercați să vă mutați într-o locație mai răcoroasă. Dacă aceasta nu este o opțiune, încercați să reduceți cantitatea de energie utilizată de dispozitivul dvs. dezactivând aplicațiile, serviciile și funcțiile inutile, scăzând luminozitatea ecranului sau activând modul de economisire a energiei al dispozitivului.

Dacă acest lucru tot nu ajută, opriți complet dispozitivul până când temperatura revine la normal. Pentru o răcire și mai rapidă, scoateți bateria (desigur, dacă designul dispozitivului o permite) - în acest fel dispozitivul se va răci mai repede datorită separării fizice de sursa de alimentare.

Apropo, deși temperaturile ridicate sunt principala problemă a bateriilor litiu-ion, condițiile de funcționare la temperatură scăzută nu provoacă îngrijorare serioasă. Temperaturile scăzute nu provoacă daune pe termen lung bateriei, deși o baterie rece nu va putea produce toată puterea pe care ar putea-o produce la temperatura optimă. Scăderea puterii devine foarte vizibilă la temperaturi sub 4C. Majoritatea bateriilor litiu-ion de calitate pentru consumatori devin practic inutile la temperaturi apropiate sau sub zero.

Dacă un dispozitiv cu o sursă de alimentare cu litiu-ion devine excesiv de rece din orice motiv, nu încercați să îl utilizați. Lăsați-l deconectat și mutați-l într-un loc cald (buzunar sau cameră încălzită) până când dispozitivul atinge temperatura normală. Ca și în cazul supraîncălzirii, scoateți fizic bateria și încălzirea separată va accelera procesul de încălzire. După ce bateria se încălzește la temperatura normală, proprietățile sale electrolitice vor fi restabilite.

Sfat 2: deconectați încărcătorul pentru a economisi bateria

Reîncărcare - adică Conectarea bateriei la o sursă de înaltă tensiune pentru prea mult timp poate reduce capacitatea bateriei de a menține încărcarea, poate scurta durata de viață a acesteia sau ceea ce se numește „omorâți-o definitiv”.

Majoritatea bateriilor litiu-ion pentru consumator sunt proiectate să funcționeze la un nivel de tensiune de 3,6 V per celulă, dar funcționează la o tensiune mai mare de 4,2 V la încărcare. Dacă încărcătorul furnizează tensiune înaltă pentru prea mult timp, bateria internă poate fi deteriorată.

În cazurile severe, supraîncărcarea poate duce la ceea ce inginerii numesc consecințe „catastrofale”. Chiar și în cazuri moderate, excesul de căldură generat în timpul reîncărcării va crea efectul negativ al temperaturii descris în primul sfat.

Încărcătoarele de înaltă calitate pot funcționa în concordanță cu circuitele bateriilor moderne litiu-ion, reducând pericolul de supraîncărcare prin reducerea curentului de încărcare proporțional cu încărcarea bateriei.

Aceste proprietăți variază semnificativ în funcție de tipul de tehnologie folosită în baterie. De exemplu, atunci când utilizați baterii cu nichel-cadmiu (Ni-Cd) și nichel-hidrură metalică (Ni-MH), încercați să le lăsați conectate la încărcător cât mai mult timp posibil. Acest lucru se datorează faptului că tipurile mai vechi de baterii au o rată ridicată de autodescărcare, de exemplu. acestea încep să piardă o cantitate semnificativă de energie stocată imediat după ce au fost deconectate de la încărcător, chiar dacă dispozitivul portabil în sine este oprit.

De fapt, o baterie cu nichel-cadmiu poate pierde până la 10% din încărcare în primele 24 de ore după încărcare. După această perioadă de timp, curba de auto-descărcare începe să se stabilească, dar bateria cu nichel-cadmiu continuă să piardă cu 10-20 la sută pe lună.

Situația cu bateriile nichel-hidrură metalică este și mai rea. Rata lor de auto-descărcare este cu 30 la sută mai mare decât cea a omologilor lor din nichel-cadmiu.

Cu toate acestea, bateriile litiu-ion au o rată de autodescărcare foarte scăzută. O baterie care funcționează bine își va pierde doar 5% din încărcare în primele 24 de ore după încărcare și încă 2% în prima lună după aceea.

Astfel, nu este nevoie să lăsați dispozitivul cu o baterie litiu-ion conectată la încărcător până în ultimul moment. Pentru cele mai bune rezultate și o durată de viață extinsă a bateriei, deconectați încărcătorul atunci când este indicată o încărcare completă.

Noile dispozitive cu baterii litiu-ion nu trebuie încărcate intens înainte de prima utilizare (se recomandă 8 până la 24 de ore de încărcare pentru dispozitivele cu baterii nichel-cadmiu și nichel-hidrură metalică). Bateriile cu litiu-ion sunt încărcate maxim atunci când indică o încărcare de 100%. Încărcarea extinsă nu este necesară.

Nu toate ciclurile de descărcare au același efect asupra stării bateriei. Utilizarea prelungită și intensivă generează mai multă căldură, încordând serios bateria, iar ciclurile de descărcare mai scurte, mai frecvente, dimpotrivă, prelungesc durata de viață a bateriei.

S-ar putea să credeți că creșterea ciclurilor mici de descărcare/încărcare poate reduce serios durata de viață a sursei de alimentare. Acest lucru a fost firesc doar pentru tehnologiile învechite, dar nu se aplică bateriilor moderne litiu-ion.

Specificațiile bateriei pot induce în eroare deoarece... Mulți producători văd ciclul de încărcare ca fiind timpul necesar pentru a atinge un nivel de încărcare de 100%. De exemplu, două încărcări de la 50 la 100 la sută sunt echivalente cu un ciclu complet de încărcare. De asemenea, trei cicluri de 33% sau 5 cicluri de 20% sunt, de asemenea, echivalente cu un ciclu complet.

Pe scurt, un număr mare de cicluri mici de încărcare-descărcare nu reduce numărul total de cicluri de încărcare completă pentru o baterie cu litiu.

Din nou, căldura și sarcina mare de la descărcări grele reduc durata de viață a bateriei. Prin urmare, încercați să reduceți numărul de descărcări adânci la minimum. Nu permiteți ca nivelul de încărcare a bateriei să scadă la valori apropiate de zero (când dispozitivul se oprește singur). În schimb, luați în considerare 15 până la 20% din încărcarea bateriei ca o rezervă de urgență - numai pentru urgențe. Obișnuiți-vă să înlocuiți bateria, dacă este posibil, sau să conectați dispozitivul la o sursă de alimentare externă înainte ca bateria să fie complet descărcată.

După cum știți, descărcarea rapidă și încărcarea rapidă sunt însoțite de eliberarea de căldură în exces și afectează negativ durata de viață a bateriei.

Dacă ați folosit intens dispozitivul la sarcini mari, lăsați bateriile să se răcească la temperatura camerei înainte de a conecta la încărcător. Bateria nu va putea accepta o încărcare completă dacă este încălzită.

În timp ce încărcați dispozitivul, monitorizați temperatura bateriei - nu ar trebui să se supraîncălzească prea mult. O baterie fierbinte în timpul încărcării indică de obicei că prea mult curent curge rapid.

Supraîncărcarea este cel mai probabil cu încărcătoare ieftine, fără marcă, care utilizează circuite de încărcare rapidă sau cu încărcătoare wireless (inductive).

Un încărcător ieftin poate fi un transformator obișnuit cu fire conectate la el. Astfel de „încărcări silențioase” pur și simplu distribuie curentul și practic nu primesc feedback de la dispozitivul care se încarcă. Supraîncălzirea și supratensiunea sunt foarte frecvente atunci când se utilizează încărcătoare ca acesta, care distruge încet bateria.

Încărcările „rapide” sunt concepute pentru a oferi o încărcare minut, nu o încărcare lungă de o oră. Există diferite abordări ale tehnologiei de încărcare rapidă și nu toate sunt compatibile cu bateriile litiu-ion. Dacă încărcătorul și bateria nu sunt proiectate să funcționeze împreună, încărcarea rapidă poate cauza supratensiune și supraîncălzire. În general, este mai bine să nu folosiți un încărcător de la o marcă pentru a încărca un dispozitiv portabil de la o altă marcă.

Încărcătorul fără fir (inductiv) utilizează o suprafață specială de încărcare pentru a restabili încărcarea bateriei. La prima vedere, acest lucru este foarte convenabil, dar adevărul este că astfel de încărcări emit exces de căldură chiar și în funcționarea normală (Unele sobe de bucătărie folosesc inducția pentru a încălzi oale și tigăi).

Bateriile cu litiu nu suferă doar de căldură, ci și risipă de energie atunci când se încarcă fără fir. Prin natura sa, eficiența unui încărcător inductiv este întotdeauna mai mică decât omologul său convențional. Aici fiecare este liber să facă propria alegere, dar pentru Fred, încălzirea crescută și eficiența mai scăzută sunt factori suficienți pentru a refuza astfel de dispozitive.

În orice caz, cea mai sigură abordare este să folosești încărcătorul inclus recomandat de producător. Acesta este singurul mod garantat de a menține temperatura și tensiunea în limite normale.

Dacă nu este disponibil un încărcător OEM, utilizați un încărcător cu putere redusă pentru a reduce șansa de deteriorare a bateriei din cauza aplicării rapide a puterii mari.

O sursă de alimentare cu curent scăzut este portul USB de pe un computer obișnuit. Un port USB 2.0 standard oferă curent de 500 mA (0,5 A) per port, în timp ce USB 3.0 oferă 900 mA (0,9 A) per port. Pentru comparație, unele încărcătoare dedicate pot scoate 3000-4000mA (3-4A). Evaluările de curent scăzute ale porturilor USB asigură, în general, încărcare la temperatură sigură și normală pentru majoritatea bateriilor moderne litiu-ion.

Sfat 5: Folosiți o baterie de rezervă dacă este posibil

Dacă dispozitivul dvs. permite înlocuirea rapidă a bateriei, a avea o baterie de rezervă este o poliță de asigurare excelentă. Acest lucru nu numai că dublează timpul de funcționare al dispozitivului, dar elimină și nevoia de a descărca complet bateria sau de a folosi o încărcare rapidă. Când încărcarea bateriei ajunge la 15-20 la sută, înlocuiți pur și simplu bateria descărcată cu una de rezervă și veți obține instantaneu o încărcare completă a dispozitivului fără probleme de supraîncălzire.

O baterie de rezervă are și alte beneficii. De exemplu, dacă vă aflați într-o situație în care bateria instalată devine supraîncălzită (de exemplu, din cauza utilizării intense a dispozitivului sau a temperaturilor ambientale ridicate), puteți înlocui bateria fierbinte pentru a se răci mai repede în timp ce continuați să utilizați dispozitivul .

Deținerea a două baterii elimină necesitatea încărcării rapide - poți folosi dispozitivul în siguranță în timp ce bateria se încarcă lent de la o sursă de alimentare sigură.

Greșelile fatale ale lui Fred

Fred a sugerat că s-ar putea să-și fi deteriorat bateria smartphone-ului în timpul unei călătorii. A folosit funcția GPS a dispozitivului pentru a naviga într-o zi senină și însorită. Smartphone-ul a fost lăsat mult timp la soare într-un suport lângă bordul mașinii; luminozitatea smartphone-ului a fost mărită la maximum pentru a distinge harta printre razele strălucitoare ale soarelui.

În plus, toate aplicațiile standard de fundal - e-mail, mesagerie instant etc. au fost lansate. Dispozitivul a folosit un modul 4G pentru a descărca melodii și un modul wireless Bluetooth pentru a transmite sunetul către unitatea principală a mașinii. Telefonul funcționa cu siguranță sub stres.

Pentru ca telefonul sa primeasca curent, acesta a fost conectat la un adaptor de 12V, achizitionat pe criteriile de pret mic si disponibilitatea conectorului corect.

Combinația dintre lumina directă a soarelui, încărcarea mare a procesorului, ecranul aprins la luminozitate maximă și calitatea îndoielnică a adaptorului a dus la supraîncălzirea excesivă a smartphone-ului. Fred își amintește cu groază cât de fierbinte era dispozitivul când a fost scos din suport. Această supraîncălzire severă a fost tocmai catalizatorul pentru moartea bateriei.

Aparent, problema s-a agravat noaptea, când Fred a lăsat dispozitivul în priză toată noaptea folosind un încărcător terță parte, fără a verifica când bateria a fost încărcată complet.

Cu noul său smartphone, Fred va folosi doar încărcătorul și bateria de rezervă incluse. Fred speră la o viață lungă și sigură atât pentru baterie, cât și pentru telefon, pe care plănuiește să o realizeze cu ajutorul sfaturilor enumerate.

Ați găsit o greșeală de scriere? Apăsați Ctrl + Enter

Interesul crescând al consumatorilor pentru gadgeturile mobile și echipamentele portabile avansate tehnologic, în general, obligă producătorii să-și îmbunătățească produsele într-o varietate de direcții. În același timp, există o serie de parametri generali, lucru asupra căruia se desfășoară în aceeași direcție. Acestea includ metoda de alimentare cu energie. Cu doar câțiva ani în urmă, participanții activi pe piață puteau observa procesul de deplasare cu elemente mai avansate de origine nichel-hidrură metalică (NiMH). Astăzi, noile generații de baterii concurează între ele. Utilizarea pe scară largă a tehnologiei litiu-ion în unele segmente este înlocuită cu succes de bateria litiu-polimer. Diferența față de cea ionică din noua unitate nu este atât de vizibilă pentru utilizatorul obișnuit, dar în unele aspecte este semnificativă. În același timp, ca și în cazul concurenței dintre elementele NiCd și NiMH, tehnologia de înlocuire este departe de a fi impecabilă și, în unele privințe, este inferioară analogului său.

Dispozitiv cu baterie Li-ion

Primele modele de baterii seriale pe bază de litiu au început să apară la începutul anilor 1990. Cu toate acestea, cobaltul și manganul au fost apoi folosite ca electrolit activ. În cele moderne, nu atât substanța este importantă, cât configurația plasării acesteia în bloc. Astfel de baterii constau din electrozi care sunt separați printr-un separator cu pori. Masa separatorului, la rândul său, este impregnată cu electrolit. În ceea ce privește electrozii, aceștia sunt reprezentați de o bază catodică pe folie de aluminiu și un anod de cupru. În interiorul blocului, acestea sunt conectate între ele prin bornele colectoarelor de curent. Menținerea încărcăturii se realizează prin încărcarea pozitivă a ionului de litiu. Acest material este avantajos prin faptul că are capacitatea de a pătrunde cu ușurință în rețelele cristaline ale altor substanțe, formând legături chimice. Cu toate acestea, calitățile pozitive ale unor astfel de baterii se dovedesc din ce în ce mai mult a fi insuficiente pentru sarcinile moderne, ceea ce a dus la apariția celulelor Li-pol, care au multe caracteristici. În general, merită remarcată similitudinea surselor de alimentare cu litiu-ion cu bateriile cu heliu de dimensiune completă pentru mașini. În ambele cazuri, bateriile sunt proiectate pentru a fi practice din punct de vedere fizic. În parte, această direcție de dezvoltare a fost continuată de elementele polimerice.

Design baterie cu litiu polimer

Impulsul pentru îmbunătățirea bateriilor cu litiu a fost nevoia de a combate două deficiențe ale bateriilor Li-ion existente. În primul rând, sunt nesigure de utilizat și, în al doilea rând, sunt destul de scumpe. Tehnologii au decis să scape de aceste dezavantaje prin schimbarea electrolitului. Ca rezultat, separatorul poros impregnat a fost înlocuit cu un electrolit polimeric. Trebuie remarcat faptul că polimerul a fost folosit anterior pentru nevoi electrice ca folie de plastic care conduce curentul. Într-o baterie modernă, grosimea elementului Li-pol ajunge la 1 mm, ceea ce înlătură și restricțiile privind utilizarea diferitelor forme și dimensiuni de la dezvoltatori. Dar principalul lucru este absența electrolitului lichid, care elimină riscul de aprindere. Acum merită să aruncăm o privire mai atentă asupra diferențelor față de celulele cu litiu-ion.

Care este principala diferență față de o baterie ionică?

Diferența fundamentală este abandonarea heliului și a electroliților lichizi. Pentru o înțelegere mai completă a acestei diferențe, merită să apelăm la modelele moderne de baterii auto. Necesitatea înlocuirii electrolitului lichid a fost, din nou, din motive de siguranță. Dar dacă în cazul bateriilor auto, progresul s-a oprit la aceiași electroliți poroși cu impregnare, atunci modelele cu litiu au primit o bază solidă cu drepturi depline. Ce este atât de bun la o baterie cu polimer de litiu cu stare solidă? Diferența față de cea ionică este că substanța activă sub formă de placă în zona de contact cu litiul previne formarea dendritelor în timpul ciclării. Acest factor elimină posibilitatea de explozii și incendii ale unor astfel de baterii. Este vorba doar despre avantaje, dar există și puncte slabe în noile baterii.

Durată de viață a bateriei cu litiu polimer

În medie, astfel de baterii pot rezista la aproximativ 800-900 de cicluri de încărcare. Acest indicator este modest în comparație cu analogii moderni, dar nici măcar acest factor nu poate fi considerat ca determinând resursa unui element. Cert este că astfel de baterii sunt supuse unei îmbătrâniri intense, indiferent de natura utilizării. Adică, chiar dacă bateria nu este folosită deloc, durata de viață a acesteia va fi redusă. Nu contează dacă este o baterie litiu-ion sau o celulă litiu-polimer. Toate sursele de alimentare pe bază de litiu sunt caracterizate prin acest proces. O pierdere semnificativă de volum poate fi observată în decurs de un an de la achiziție. După 2-3 ani, unele baterii se defectează complet. Dar mult depind de producător, deoarece în cadrul segmentului există și diferențe în ceea ce privește calitatea bateriei. Probleme similare apar cu celulele NiMH, care sunt supuse îmbătrânirii din cauza fluctuațiilor bruște de temperatură.

Defecte

Pe lângă problemele legate de îmbătrânirea rapidă, astfel de baterii necesită un sistem suplimentar de protecție. Acest lucru se datorează faptului că tensiunea internă în diferite zone poate duce la epuizare. Prin urmare, se folosește un circuit special de stabilizare pentru a preveni supraîncălzirea și supraîncărcarea. Același sistem implică și alte dezavantaje. Principala este limitarea actuală. Dar, pe de altă parte, circuitele de protecție suplimentare fac bateria cu litiu polimer mai sigură. Există și o diferență față de ionic în ceea ce privește costul. Bateriile polimer sunt mai ieftine, dar nu cu mult. Prețul lor crește și datorită introducerii circuitelor electronice de protecție.

Caracteristicile operaționale ale modificărilor de tip gel

Pentru a crește conductivitatea electrică, tehnologii încă adaugă un electrolit asemănător gelului elementelor polimerice. Nu se vorbește despre o tranziție completă la astfel de substanțe, deoarece aceasta contrazice conceptul acestei tehnologii. Dar în tehnologia portabilă, bateriile hibride sunt adesea folosite. Particularitatea lor este sensibilitatea la temperatură. Producătorii recomandă utilizarea acestor modele de baterii în condiții cuprinse între 60°C și 100°C. Această cerință a determinat și o nișă specială de aplicare. Modelele de tip gel pot fi folosite doar in locuri cu clima calda, ca sa nu mai vorbim de nevoia de a fi scufundate intr-o carcasa termoizolata. Cu toate acestea, întrebarea ce baterie să alegeți - Li-pol sau Li-ion - nu este atât de presantă în întreprinderi. Acolo unde temperatura are o influență deosebită, se folosesc adesea soluții combinate. În astfel de cazuri, elementele polimerice sunt de obicei folosite ca elemente de rezervă.

Metoda optimă de încărcare

Timpul obișnuit de reîncărcare pentru bateriile cu litiu este în medie de 3 ore.Mai mult, în timpul procesului de încărcare unitatea rămâne rece. Umplerea are loc în două etape. La prima, tensiunea atinge valori de vârf, iar acest mod se menține până ajunge la 70%. Restul de 30% este câștigat în condiții normale de stres. O altă întrebare interesantă este cum să încărcați o baterie litiu-polimer dacă trebuie să-i mențineți în mod constant capacitatea maximă? În acest caz, ar trebui să urmați programul de reîncărcare. Se recomandă efectuarea acestei proceduri aproximativ la fiecare 500 de ore de funcționare cu o descărcare completă.

Masuri de precautie

În timpul funcționării, trebuie să utilizați numai un încărcător care îndeplinește specificațiile, conectându-l la o rețea cu o tensiune stabilă. De asemenea, este necesar să verificați starea conectorilor, astfel încât bateria să nu se deschidă. Este important de luat în considerare că, în ciuda gradului ridicat de siguranță, acesta este încă un tip de baterie sensibilă la suprasarcină. Celula de litiu-polimer nu tolerează curentul excesiv, răcirea excesivă a mediului extern și șocul mecanic. Cu toate acestea, conform tuturor acestor indicatori, blocurile de polimer sunt încă mai fiabile decât cele cu litiu-ion. Totuși, principalul aspect al siguranței constă în inofensivitatea surselor de alimentare cu stare solidă - desigur, cu condiția ca acestea să fie păstrate sigilate.

Ce baterie este mai bună - Li-pol sau Li-ion?

Această problemă este determinată în mare măsură de condițiile de funcționare și de instalația de alimentare cu energie țintă. Principalele beneficii ale dispozitivelor polimerice sunt mai probabil să fie resimțite de producătorii înșiși, care pot folosi mai liber noile tehnologii. Pentru utilizator, diferența va fi abia vizibilă. De exemplu, în ceea ce privește modul de încărcare a unei baterii cu polimer de litiu, proprietarul va trebui să acorde mai multă atenție calității sursei de alimentare. În ceea ce privește timpul de încărcare, acestea sunt elemente identice. În ceea ce privește durabilitatea, situația în acest parametru este, de asemenea, ambiguă. Efectul de îmbătrânire caracterizează elementele polimerice într-o măsură mai mare, dar practica arată exemple diferite. De exemplu, există recenzii despre celulele litiu-ion care devin inutilizabile după doar un an de utilizare. Iar cele polimerice din unele dispozitive sunt folosite timp de 6-7 ani.

Concluzie

Există încă multe mituri și opinii false în jurul bateriilor care se referă la diferite nuanțe de funcționare. Dimpotrivă, unele caracteristici ale bateriei sunt oprite de producători. Cât despre mituri, unul dintre ele este infirmat de bateria cu litiu polimer. Diferența față de analogul ionic este că modelele polimerice suferă mai puțin stres intern. Din acest motiv, sesiunile de încărcare a bateriilor care nu s-au epuizat încă nu au un efect dăunător asupra caracteristicilor electrozilor. Dacă vorbim despre faptele ascunse de producători, atunci unul dintre ele se referă la durabilitate. După cum sa menționat deja, durata de viață a bateriei este caracterizată nu numai de o rată modestă a ciclurilor de încărcare, ci și de pierderea inevitabilă a volumului util al bateriei.

Majoritatea dispozitivelor electronice moderne, precum laptopul, telefonul sau playerul, sunt echipate cu baterii litiu-ion, care acționează ca surse autonome de alimentare. Aceste baterii ionice au fost dezvoltate relativ recent, dar datorită caracteristicilor lor au câștigat o mare popularitate în rândul designerilor și producătorilor de gadgeturi. Acum, pe lângă diverse aparate electrocasnice, multe unelte de finisare și reparare, șurubelnițe sau mașini de tăiat sunt echipate cu astfel de surse de energie. Acest articol discută tipurile de baterii litiu-ion, domeniul lor de aplicare și principiile de funcționare.

Tipuri de baterii litiu-ion

Bateriile reîncărcabile, care funcționează pe principiul stocării energiei și distribuirii acesteia către un dispozitiv consumat, vin în mai multe tipuri care pot fi combinate într-o singură unitate litiu-ion. Aceste baterii includ:

1. Baterie litiu-cobalt. Un astfel de dispozitiv constă dintr-un anod de grafit și un catod din oxid de cobalt. Catodul are o structură de plăci cu goluri între părți, astfel încât atunci când se consumă energie, plăcile sunt furnizate ionii de litiu de la anod, are loc o reacție electromagnetică și se aplică tensiune la bornele. Dezavantajul unui astfel de sistem este rezistența slabă a mecanismului la schimbările de temperatură, deoarece la temperaturi negative bateria se descarcă, chiar dacă nu este conectată la un consumator. În timpul reîncărcării produsului, direcția curentului se schimbă, iar ionii de litiu curg prin catozi către anozi, se acumulează, iar tensiunea crește. Este strict interzisă conectarea încărcătorului la o baterie a cărei tensiune nominală este mai mare decât cea a piesei, altfel bateria se poate supraîncălzi, plăcile se vor topi, iar carcasa se va crăpa;
2. Baterie litiu mangan. Se aplică și bateriilor litiu-ion, al căror mediu de lucru este făcut din spinel de mangan sub formă de tuneluri tridimensionale în formă de cruce. Spre deosebire de sistemul cu cobalt, acest tip de bază asigură trecerea nestingherită a ionilor de litiu de la anod la catod și apoi la contactele dispozitivului. Principalul avantaj al bateriei litiu-ion mangan este rezistența scăzută a materialului, astfel încât astfel de baterii sunt adesea folosite pentru vehicule hibride, unelte care consumă o cantitate mare de curent, sau în echipamente medicale care funcționează autonom. Bateria poate fi încălzită până la 80 de grade în timpul încărcării, iar curentul nominal poate fi de până la 20-30 de amperi. Nu este recomandat să expuneți bateria la o tensiune de curent mai mare de 50A pentru mai mult de două secunde, altfel spinelele se pot supraîncălzi și se pot defecta;

1. Baterii litiu-ion cu catod fosfat de fier. O astfel de baterie este rară din cauza costului relativ ridicat de producție, prețul final este puțin mai mare decât al altor baterii litiu-ion. Catodul de fosfat are un mare avantaj: are o durată de viață a produsului și o frecvență de reîncărcare semnificativ superioară dispozitivelor similare. Cel mai adesea, aceste baterii au o garanție de 10 până la 50 de ani sau aproximativ 500 de cicluri de încărcare. Datorită unor astfel de indicatori, bateriile cu fosfat de fier sunt adesea folosite în industrie atunci când este necesar să se obțină o tensiune de ieșire ridicată;
2. Baterii cu ioni de oxid de cobalt litiu nichel mangan. Aceasta este cea mai practică, din punct de vedere al costului de producție și al fiabilității produsului finit, combinație de materiale pentru fabricarea catodului. Datorită proprietăților electrochimice ale substanțelor enumerate, catodul realizat din acestea are valori scăzute de rezistență, astfel încât pe perioade lungi de inactivitate a bateriei, descărcarea va fi minimă. De asemenea, prin creșterea dimensiunii celulei de sticlă sau catod, puteți crește capacitatea totală a bateriei sau crește tensiunea. Secretul constă în combinația de mangan și nichel, care, atunci când sunt combinate corect, creează un lanț cu proprietăți electrochimice ridicate;
3. Baterie cu titanat de litiu. Dezvoltat la începutul anilor 1980, spre deosebire de bateriile ionice cu miez de grafit, catodul acestui dispozitiv este realizat din nanocristale de titanat de litiu. Un catod realizat din acest material permite reîncărcarea bateriei într-o perioadă scurtă de timp și menține tensiunea cu rezistență zero. Această unitate este adesea folosită în sistemele autonome de iluminat stradal, atunci când este necesar să se acumuleze energie într-o perioadă scurtă de timp și să o distribuie consumatorului pentru o perioadă lungă de timp. Dezavantajul unui astfel de sistem este costul relativ ridicat al bateriei finite, dar se amortizează rapid datorită duratei de viață crescute a piesei.

Important! Toate bateriile litiu-ion enumerate sunt baterii care nu necesită întreținere, astfel încât, în caz de deteriorare sau defecțiune, nu va fi posibilă repararea sau efectuarea lucrărilor de service pentru adăugarea de electrolit. Orice manipulare pentru deschiderea capacului bateriei va duce la distrugerea plăcilor bateriei și la defecțiunea completă.

Principiul de funcționare al bateriilor litiu-ion

Toate bateriile litiu-ion au o structură similară, care are câteva diferențe minore care nu afectează principiul de funcționare al piesei. Carcasa exterioară este realizată din material compozit, plastic sau metal neferos subțire, ceea ce este foarte rar. Cel mai adesea, bateria constă dintr-o carcasă din plastic, borne metalice pentru contactul cu consumatorul și tije interne cu tensiune pozitivă și negativă. Litiul intern este încărcat prin conectarea unui dispozitiv extern cu un curent stabil, dar fiecare produs are o sarcină primară, care apare din cauza unei reacții chimice între anod și catod.

Procesele pe electrodul negativ, din material carbonic, care are aspectul de grafit stratificat natural, sunt aleatorii; atomii încărcați electric se deplasează prin matrice fără a pierde tensiune. Toți indicatorii din acest sector sunt negativi.

Electrodul pozitiv al unei baterii cu litiu este realizat exclusiv din oxizi de cobalt sau de nichel, precum și spinele de litiu mangan. În timpul descărcării, ionii de litiu se îndepărtează de miezul de carbon și, după ce au reacționat cu oxigenul, pătrund în catod și se grăbesc afară, dar nu pot părăsi corpul bateriei. Ionii de litiu încărcați își pierd tensiunea și rămân pe suprafața anodului până când litiul este încărcat. În timpul încărcării, întregul proces are loc în ordine inversă.

Design baterie litiu-ion

La fel ca o baterie alcalină, o baterie cu litiu este fabricată în formă cilindrică sau poate avea formă prismatică. O baterie cilindrică folosește ca miez electrozi laminati, izolați cu o carcasă specială și plasați într-o carcasă metalică, care este conectată la elemente încărcate negativ. Pentru a menține polaritatea, contactul negativ este situat în partea de jos, iar contactul pozitiv este în partea de sus a piesei, iar aceste elemente nu trebuie să se atingă între ele, altfel curentul va circula prin conductor, ceea ce va duce la descărcare spontană.

Forma prismatică a unei baterii litiu-ion este destul de comună. În acest design, miezul este format prin stivuirea plăcilor speciale una peste alta, care sunt situate la o distanță minimă unele de altele. Acest sistem permite o performanță tehnică mai mare, dar datorită potrivirii strânse a plăcilor în timp ce bateriile se încarcă, miezul se poate supraîncălzi și plasa se va topi, ceea ce duce la scăderea productivității parțiale.

Puteți găsi adesea un sistem combinat de dispozitive de baterie litiu-ion, în care electrozii sunt rulați într-o rolă și formați într-un cilindru oval. În același timp, sunt respectate regulile de tranziție lină și, în același timp, secțiunea dreaptă imită forma plăcii. Astfel de baterii au caracteristicile ambelor tipuri de produse, durata lor de viață este mult mai lungă.

În timpul reacției chimice și a funcționării bateriei, în interiorul carcasei se formează gaze care conțin substanțe nocive. Pentru a elimina rapid acești vapori, există o priză în cazul bateriilor litiu-ion, care este conectată la bănci și elimină prompt gazul acumulat din cavitatea bateriei. Unele baterii de mare putere sunt echipate cu o supapă specială care este activată în timpul acumulării critice de vapori.

Verificarea bateriei litiu-ion

Încărcările cu litiu din interiorul bateriei necesită verificări periodice, în ciuda faptului că bateria specificată nu necesită întreținere, deoarece carcasa sa este sigilată, bateria trebuie totuși verificată folosind un dispozitiv special.

Inspecția începe întotdeauna cu o inspecție externă, în timpul căreia corpul piesei este verificat pentru fisuri și deformații. Terminalele bateriei sunt, de asemenea, inspectate și curățate de oxidare și alți contaminanți.

Important! Este necesar să păstrați bateria curată, evitând scurtcircuitarea între contacte, deoarece acest lucru poate duce la o descărcare completă a bateriei, ceea ce va fi foarte problematic de restabilit.

Pentru a verifica starea internă a miezului, se folosește un ștecher de sarcină, care este conectat la terminale și măsoară tensiunea nominală în rețea. Apoi, bateriei i se aplică o descărcare, iar dispozitivul citește indicatorii de retenție a curentului în interiorul piesei. Este important de reținut că bateria trebuie să fie complet încărcată în momentul testării, altfel citirile vor fi inexacte.

Aplicații ale bateriilor litiu-ion

Bateriile cu ioni de litiu sunt folosite în multe aplicații, în funcție de configurația, forma și tensiunea nominală. Cea mai obișnuită utilizare a bateriilor este în industria auto; fiecare vehicul are propria sa sursă de energie, care este responsabilă de pornirea mașinii și de îndeplinirea altor funcții.

Aceste baterii sunt folosite și în dispozitive mobile, laptopuri și alte gadget-uri. Designul unor astfel de baterii este similar cu bateriile auto, singura diferență este dimensiunile produselor, care pot fi de dimensiunea unei cutii de chibrituri.

Recent, a devenit populară introducerea bateriilor litiu-ion în sistemele de alimentare neîntreruptibilă de acasă și ca surse de energie electrică de urgență, în timp ce bateria este conectată permanent la rețeaua centrală. În timp ce dispozitivele funcționează, bateria este încărcată de la o simplă centrală electrică, iar atunci când alimentarea este oprită, începe automat să furnizeze curent consumatorului. In acest caz, bateria reincarcabila trebuie pozitionata corect si prevazuta cu sisteme de protectie la supraincalzire.

Video

Care sunt tipurile de baterii cu litiu și caracteristicile lor de design?

Bateriile cu litiu au ocupat ferm mai multe nișe diferite pe piața modernă. Sunt utilizate în principal în toate tipurile de electronice de larg consum, instrumente portabile și dispozitive mobile, electrocasnice etc. Există chiar și baterii cu litiu de 12 volți pentru mașini. Deși nu au primit încă o utilizare pe scară largă în industria auto. Utilizarea bateriilor cu litiu în diverse sectoare ale economiei naționale a dus la apariția pe piață a multor varietăți ale acestor baterii. Ne vom uita la principalele tipuri de baterii cu litiu în articolul de astăzi.

Nu vom scrie aici despre principiul de funcționare al bateriilor Li și despre istoria originii lor. Puteți citi mai multe despre el în articolul de la linkul dat. Puteți citi și materialele separat despre și. Și în acest material aș dori să iau în considerare exact diferitele tipuri de baterii Li în funcție de caracteristicile și scopul lor.

Deci, în ceea ce privește puterea și capacitatea bateriilor cu litiu. Împărțirea aici este destul de arbitrară. Pentru a produce baterii cu capacități diferite și cu curenți de descărcare diferiți, producătorii modifică o serie de parametri. De exemplu, ele reglează grosimea stratului de masă electrodului de pe folie (în cazul unui design cu rolă). În cele mai multe cazuri, acest strat de electrod este acoperit cu folie de cupru (electrod negativ) și aluminiu (pozitiv). Datorită acestei creșteri a stratului de electrod cresc parametrii specifici ai bateriei.

Cu toate acestea, la creșterea masei active, este necesar să se reducă grosimea bazei conductoare (folii). Ca rezultat, bateria poate trece mai puțin curent fără supraîncălzire. În plus, o creștere a stratului de masă electrodului duce la o creștere a rezistenței elementului. Pentru a reduce rezistența, pentru masa activă sunt adesea utilizate substanțe mai active și mai dispersate. Producătorii „se joacă” cu acești parametri atunci când produc baterii cu anumiți parametri. O celulă a bateriei cu folie subțire și masă activă groasă prezintă valori mari ale energiei stocate. Și puterea sa va fi scăzută și invers. Și acest lucru poate fi ajustat fără a modifica dimensiunea produsului.

Bateriile reîncărcabile cu diferite valori de capacitate și curent de descărcare se obțin prin modificarea următorilor parametri:

• Grosimea foliei;
• Grosimea separatorului;
• Material electrod pozitiv și negativ;
• Dimensiunea particulelor de masă activă;
• Grosimea electrodului.

În același timp, modelele de baterii concepute pentru o putere mai mare sunt echipate cu cabluri de curent de dimensiuni și greutate mai mari. Acest lucru se face pentru a preveni supraîncălzirea. De asemenea, pentru a crește curentul de descărcare, se folosesc diverse substanțe care se adaugă în electrolit sau în masa electrodului. Bateriile cu o capacitate mare au de obicei cabluri de curent mici. Ele sunt calculate pentru un curent de descărcare de până la 2C (de obicei curentul de încărcare-descărcare al unei baterii este indicat de capacitatea sa) și un curent de încărcare de până la 0,5C. Pentru bateriile cu litiu de mare capacitate, aceste valori sunt de până la 20C, respectiv 40C.

Modelele de baterii cu litiu de mare putere sunt concepute pentru a alimenta pornitoarele, iar modelele de mare capacitate sunt concepute pentru a alimenta diverse echipamente portabile. În ceea ce privește dezvoltarea bateriilor cu litiu, producătorii de tot felul de electronice le comandă de la companii speciale. Le dezvoltă ținând cont de condițiile propuse și apoi le plasează în producție de masă. La dezvoltarea bateriilor moderne cu litiu, se iau în considerare următorii parametri:

• Capacitate;
• curent de descărcare standard și maxim;
• Dimensiuni;
• Condiții de amplasare în interiorul dispozitivului;
• Temperatura de lucru;
• Resursă (număr de cicluri de încărcare-descărcare) și altele.

Diverse modele de baterii cu litiu

Pe baza caracteristicilor lor de proiectare, bateriile cu litiu pot fi împărțite în două categorii:

• Proiectarea carcasei;
• Design electrod.

Design electrod

Tip rulou

În imaginea de mai jos puteți vedea o baterie Li-Ion cu un design tip rolă.

Elementele structurii rolelor sunt fabricate în două tipuri:

• O rolă de electrozi este răsucită în jurul unei plăci virtuale. O carcasă poate găzdui mai multe role conectate în paralel;
• Cilindric. Diverse înălțimi și diametre.

Designul rolei este utilizat acolo unde sunt necesare o baterie de capacitate mică și putere. Această tehnologie are o intensitate redusă a muncii, deoarece răsucirea benzilor de electrozi și a separatorului este complet automatizată. Dezavantajul acestui design este îndepărtarea slabă a căldurii de la electrozi. De fapt, căldura este îndepărtată doar prin capătul elementului.

Dintr-un set de electrozi

Bateriile cu litiu asamblate din electrozi individuali sunt folosite la producerea bateriilor prismatice.

Căldura de aici este îndepărtată și de la capătul electrodului. Producătorii încearcă să îmbunătățească disiparea căldurii prin ajustarea compoziției și dispersiei masei active.

Proiectarea carcasei

Cilindric

Merită să acordați atenție bateriilor cilindrice cu litiu. Sunt utilizate pe scară largă în diverse aparate electrocasnice și electronice. Celulele bateriei sunt deosebit de populare.

Experții citează absența modificărilor de volum în timpul utilizării pe termen lung ca un avantaj al corpului cilindric. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că bateria își schimbă ușor volumul în timpul procesului de încărcare și descărcare. Designul electrozilor într-o astfel de carcasă este întotdeauna tip rulou. Dezavantajele includ disiparea slabă a căldurii.

Bateriile cilindrice cu litiu pot avea următoarele terminale de curent:

• Borne cu șuruburi;
• Tampoane de contact obișnuite.

Acolo unde există cerințe mai mari pentru colectarea curentă, se folosesc șuruburi. Aceasta este o baterie cu un curent de descărcare mare și o capacitate mare (mai mult de 20 Ah). Numeroase teste arată că bateriile cilindrice cu litiu cu baterii de tip șurub pot rezista la curenți de cel mult 10-15C. Și acestea sunt valorile sarcinii pe termen scurt, la care elementul se supraîncălzi rapid. În timpul funcționării pe termen lung, acestea pot rezista curenților de descărcare de 2-3C. Folosit în principal în sculele electrice portabile.

Celulele bateriei cu suporturi de contact sunt utilizate în mod obișnuit pentru a forma baterii. Pentru a face acest lucru, ele sunt sudate cu bandă folosind sudarea prin rezistență. Uneori, producătorii produc deja elemente cu petale pentru lipire independentă. Mai mult, tipul de petale poate fi diferit in functie de tipul de lipit.

Desemnarea dimensiunii bateriilor cilindrice cu litiu include de obicei dimensiunile acestora. De exemplu, 18650 de celule litiu-ion au o înălțime de 65 mm și un diametru de 18 mm.