Happoakku oli pitkään ainoa laite, joka kykeni tarjoamaan itsenäisiä esineitä ja mekanismeja sähkövirralla. Huolimatta suuresta maksimivirrasta ja pienimmästä sisäisestä vastuksesta, tällaisilla akkuilla oli useita haittoja, jotka rajoittivat niiden käyttöä laitteissa, jotka kuluttavat paljon sähköä tai suljetuissa tiloissa. Tässä suhteessa litium-ioniparistoilla ei ole edeltäjistään monia kielteisiä ominaisuuksia, vaikka niillä onkin haittoja.
Sodrezhanie
Mikä on litiumioniakku?
Ensimmäiset litiumparistot ilmestyivät 50 vuotta sitten. Tällaiset tuotteet olivat tavallinen akku, johon litiumanodi asennettiin tehon tason nostamiseksi. Tällaisilla tuotteilla oli erittäin korkeat toimintaominaisuudet, mutta yksi vakavimmista haitoista oli litiumin syttymisen suuri todennäköisyys katodin ylikuumenemisen aikana. Tämän ominaisuuden vuoksi tutkijat ovat ajan mittaan korvanneet puhtaan elementin metalli-ioneilla, mikä lisää huomattavasti turvallisuutta.
Nykyaikaiset li-ion-akut ovat erittäin luotettavia ja kestävät suuren määrän lataus- ja purkausjaksoja. Niillä on minimaalinen muistivaikutus ja suhteellisen pieni paino. Näiden ominaisuuksien vuoksi litiumparistoa käytetään laajasti monissa laitteissa. Tuotetta voidaan käyttää paristoina, kodinkoneiden paristoina, sekä erittäin tehokkaana vetovoimanlähteenä.
Nykyään sellaisilla laitteilla on useita haittoja:
- korkeat kustannukset;
- eivät pidä syväpurkauksista;
- voi kuolla alhaisissa lämpötiloissa;
- menettää kapasiteettinsa ylikuumentuessa.
Edistyneemminä analogeina löydät litiumpolymeeri tai litiumtitanaatti paristot, mutta ne maksavat huomattavasti enemmän.
Kuinka li-ion-paristojen tuotanto on?
Litium-ioni-akkuja tuotetaan useissa vaiheissa:
- Elektrodien valmistus.
- Elektrodien yhdistäminen akkuun.
- Suojalevyn asentaminen
- Asenna akku koteloon.
- Elektrolyyttien täyttö.
- Testaus ja lataus.
Kaikissa tuotantovaiheissa on noudatettava tekniikkaa ja turvallisuustoimenpiteitä, mikä lopulta antaa sinulle mahdollisuuden saada laadukas tuote.
Litium-ioni-akkujen katodina käytetään kalvoa aineen kanssa, joka sisältää litiumia sen pinnalle.
Seuraavia litiumyhdisteitä voidaan käyttää akun tarkoituksesta riippuen:
- LiCoO2;
- LiFePO4;
- LiNiO2;
- LiMn2O4.
Valmistettaessa lieriömäisiä voimalähteitä, joiden koko on AA ja AAA, pääelektrodi on kierretty telaan, joka erotetaan anodista erottimella. Suurella katodialueella, jonka kalvon paksuus on minimaalinen, on mahdollista saavuttaa tuotteen korkea energiaintensiteetti.
Toimintaperiaate ja laitteen li-ion-akku
Litium-ioniakku toimii seuraavasti:
- Kun akun koskettimiin syötetään vakiovirtaa, litiumkationit siirtyvät anodimateriaaliin.
- Purkamisen aikana litiumionit poistuvat anodista ja tunkeutuvat dielektrisiin 50 nm: n syvyyteen.
Litium-ioni-akun "elämässä" tällaiset jaksot voivat olla jopa 3 000, kun taas akku voi antaa melkein kaiken latauksen aikana kertyneen sähkövirran.Syvä purkaus ei johda levyjen hapettumiseen, mikä erottaa suotuisasti tällaiset tuotteet happoparistoihin verrattuna.
Kaikki li-ion-akut eivät siedä syviä purkauksia hyvin. Jos tällainen akku on asennettu puhelimeen tai kameraan (kuten AAA), silloin kun akku on tyhjentynyt syvälle, ohjauskortti estää akun lataamisen turvallisuussyistä, joten sitä ei voi ladata ilman erityistä laturia. Jos tämä on perämoottorin veto-litiumparisto, syvä purkaus ei ole siitä pelottavaa.
Toisin kuin sormityyppisissä akkuissa, monimutkaiset akut koostuvat useista erillisistä sähkön lähteistä, jotka on kytketty rinnakkain tai sarjaan. Liitäntätapa riippuu siitä, mitä sähkön ilmaisinta on lisättävä.
Li-ion-paristojen koot ja tyypit
Litium-ioni-akut ovat laajalle levinneitä. Sellaisia sähkövirtalähteitä käytetään erilaisissa kodinkoneissa, laitteissa ja jopa autoissa. Lisäksi valmistetaan teollisia litium-ioniakkuja, joilla on suuri kapasiteetti ja korkea jännite. Suosituimmat ovat seuraavan tyyppiset litiumparistot:
| nimi | Halkaisija mm | Pitkä mm | Kapasiteetti mAh |
|---|---|---|---|
| 10180 | 10 | 18 | 90 |
| 10280 | 10 | 28 | 180 |
| 10440 (AAA) | 10 | 44 | 250 |
| 14250 (AA / 2) | 14 | 25 | 250 |
| 14500 | 14 | 50 | 700 |
| 15270 (CR2) | 15 | 27 | 750-850 |
| 16340 (CR123A) | 17 | 34.5 | 750-1500 |
| 17500 (A) | 17 | 50 | 1100 |
| 17670 | 17 | 67 | 1800 |
| 18500 | 18 | 50 | 1400 |
| 18650 (168A) | 18 | 65 | 2200-3400 |
| 22650 | 22 | 65 | 2500-4000 |
| 25500 (tyyppi C) | 25 | 50 | 2500-5000 |
| 26650 | 26 | 50 | 2300-5000 |
| 32600 (tyyppi D) | 34 | 61 | 3000-6000 |
Tällaisten nimitysten kaksi ensimmäistä numeroa ilmaisevat tuotteen halkaisijan, toinen pari - pituuden. Viimeinen ”0” asetetaan, jos paristot ovat lieriömäisiä.
Sylinterimäisten paristojen lisäksi teollisuus tuottaa myös tyyppejä "kruunu"9v jännite ja tehokkaat teollisuusakut, joiden jännite on 12v, 24v, 36v ja 48v.
Tuotteeseen lisättyjen elementtien mukaan seuraavat merkinnät voivat näkyä akkukotelossa:
- ICR - sisältävä koboltti;
- IMR - - - - mangaani;
- INR - - - - nikkeli ja mangaani;
- NCR - - - - nikkeli ja koboltti.
Litiumparistot eroavat paitsi koosta ja kemiallisista lisäaineista, myös pääasiassa kapasiteetistaan ja jännitteestään. Nämä kaksi parametria määrittävät niiden käytön mahdollisuuden erityyppisissä sähkölaitteissa.
Missä käytetään li-ion-paristoja?
Litium-ioniakuilla ei ole vaihtoehtoa, jos tarvitset akun, joka pystyy toimittamaan sähköä melkein kokonaistilavuudessa, ja tee suuri määrä lataus- / purkausjaksoja vähentämättä kapasiteettia. Tällaisten laitteiden etuna on niiden suhteellisen pieni paino, koska tällaisissa laitteissa ei tarvitse käyttää lyijy-ristikkoa.
Suorituskykyominaisuuksien vuoksi näitä tuotteita voidaan käyttää:
- Käynnistysakkuina. Autojen litiumparistot ovat halvempia vuosittain uuden kehityksen ansiosta, joka voi vähentää tuotantokustannuksia. Valitettavasti tällaisten akkujen hinta voi olla erittäin korkea, minkä vuoksi monilla autonomistajilla ei ole varaa tällaiseen akkuun. Litium-ioni-akkujen haitoihin sisältyy huomattava tehon lasku alle -20 asteen lämpötiloissa, joten tällaisten tuotteiden toiminta pohjoisilla alueilla on epäkäytännöllistä.
- Vetolaitteina. Koska litium-ioniakkuilla on helposti syväpurkaus, niitä käytetään usein vetolaitteina veneiden sähkömoottoreissa. Jos moottorin teho ei ole liian suuri, yksi lataus riittää 5-6 tunnin jatkuvaan toimintaan, mikä riittää kalastukseen tai veneretkelle. Pito litium-ioni-akut asennetaan myös erilaisiin suljetuissa tiloissa toimiviin lastauslaitteisiin (sähköpinoajat, sähkötrukit).
- Kodinkoneissa. Litium-ioni-akkuja käytetään useissa kodinkoneissa vakioakkujen sijasta. Tällaisten tuotteiden jännite on 3,6 V - 3,7 V, mutta on malleja, jotka voivat korvata tavallisen suola- tai alkalipariston 1,5 voltilla.Voit tavata myös 3v akut (15270, CR2), joka voidaan asentaa kahden vakioakun sijasta.
Sellaisia tuotteita käytetään pääasiassa tehokkaissa laitteissa, joissa tavanomaiset suolaakut purkautuvat erittäin nopeasti.
Li-ion-akun käyttöohjeet
Litiumpariston käyttöikään vaikuttavat monet tekijät, joiden tunteminen lisää resursseja huomattavasti. Kun käytät tällaista akkua, sinun on:
- Yritä olla antamatta akku tyhjentyä kokonaan. Huolimatta akun korkeasta kestävyydestä tällaisille iskuille, on suositeltavaa olla puristamatta kaikkia “mehuja” siitä. Erityistä varovaisuutta on noudatettava käytettäessä tällaisia akkuja UPS: n ja suuritehoisten sähkömoottorien kanssa. Jos akku on tyhjentynyt täydellisesti, se on välttämätöntä heti elvyttää, eli kytkeä erityiseen laturiin. Akkua voidaan myös ravistaa pitkän oleskelun jälkeen syväpurkaustilassa, jolle on tarpeen ladata korkealaatuinen 12 tuntia, sitten purkaa akku.
- Älä maksa yli. Ylilataus vaikuttaa negatiivisesti tuotteen suorituskykyyn. Sisäänrakennettu ohjain ei aina pysty sammuttamaan akkua ajoissa, etenkin kun lataus tapahtuu kylmässä tilassa.
Yli- ja ylikuormituksen lisäksi akku on suojattava liiallisilta mekaanisilta vaikutuksilta, jotka voivat johtaa kotelon paineenvaimennukseen ja tulipaloon akun sisäisissä osissa. Tästä syystä on kielletty lähettää paristoja, joiden puhdas litiumpitoisuus on yli 1 g.
Kuinka säilyttää litium-ioni-akkuja
Jos litium-ioni-akkuja on varastoitava pitkäaikaisesti, sinun on noudatettava seuraavia suosituksia, jotta tuotteisiin kohdistuvat kielteiset vaikutukset voidaan minimoida:
- Varastoi tuotetta vain viileässä, kuivassa paikassa.
- Akku on poistettava sähkölaitteesta.
- Akku on ladattava ennen säilyttämistä. Pienin jännite, jolla sisäiset korroosioprosessit eivät muodostu, on yhtä suuri kuin 2,5 volttia per kenno.
Kun otetaan huomioon tällaisten akkujen pieni purkautuminen, on mahdollista säilyttää akku tällä tavoin useita vuosia, mutta tänä aikana elementin kapasiteetti vähenee väistämättä.
Litium-ioni-paristojen hävittäminen
Litium-ioni-akut sisältävät terveydelle haitallisia aineita, joten niitä ei missään tapauksessa pidä irrottaa kotona. Kun akku on loppunut, se on palautettava jatkokäsittelyä varten. Erikoistuneissa vastaanottokeskuksissa voit saada rahallisen korvauksen vanhasta litiumparistosta, koska tällaiset tuotteet sisältävät kalliita osia, joita voidaan käyttää uudelleen.
