Ličio baterijos arba ilgalaikiai maitinimo šaltiniai

Ličio jonų maitinimo šaltiniai reikalingi daugeliui elektroninių prietaisų. Šiame straipsnyje bus aptartos dažniausiai naudojamos ličio jonų baterijos.

Ličio baterijos sudėtis

Ličio baterija veikia negrįžtamos oksidacijos reakcijos būdu. Metalinis litis tarnauja kaip anodas, o mangano oksidas, geležies disulfidas arba vario oksidas gali būti naudojamas kaip kietasis katodas. Skystieji oksidai yra sieros oksidas ir tionilo chloridas. Aktyvusis litis, kuris efektyviai pašalina elektronus, yra naudojamas oksidatorius.

Ličio baterijų tipai

Vienas iš saugojimo įrenginių klasifikavimo kriterijų yra pagrindinės veikliosios medžiagos tipas:

• Ličio-nikelio-kobalto-aliuminio oksido (NCA) baterijos
• Ličio-mangano baterijos
• Ličio-kobalto baterijos.
• Ličio geležies fosfato baterijos
• Ličio titanato šaltiniai
• Ličio polimerų baterijos
• Ličio-tionilo chlorido baterija

Vienas iš svarbių rodiklių renkantis akumuliatorių yra darbinė įtampa.

Pažvelkime tik į keletą iš jų.

3 V ličio baterijos naudojamos tik specialiai sukurtuose įrenginiuose; jų negalima naudoti nuotolinio valdymo pultuose ar įprastuose namų laikrodžiuose.

6 V ličio baterija gali būti naudojama nepertraukiamo maitinimo šaltiniuose, baterijomis maitinamuose žaisliniuose automobiliuose ir daugelyje kitų sričių.

12 voltų ličio baterija naudojama papildomai prie įrengimo UPSatskirose priemonėse, pvz. atsuktuvas.

Žymėjimas

Kokius žymėjimus turėtų turėti ličio jonų baterijos? Pagal IEC reikalavimus, ant baterijos korpuso turi būti pažymėti šie indikatoriai:

1. Talpa ličio baterija
2. Ličio baterijų dydžiai
3. Sudėtinis
4. Klasė
5. Įtampa

Ličio baterijos žymimos raidėmis „CR“. Kitas skaičius rodo baterijos dydį. Žemiau esančioje lentelėje parodytas jų kalibravimas.

Vardas	Žymėjimas	Įtampa, V
Didelis apvalus, D	20	1.5
Mažas apvalus, C	14	1.5
Pirštas, AA	6	1.5
Mikropirštas, AAA	03	1.5
«Karūna», RR3	Birželio 22 d.	9.0

Energijos kaupimo įrenginių įkrovimas

Daugelis žmonių svarsto, ar ličio jonų baterijas galima įkrauti. Akivaizdu, kad įkrauti galima tik specialiai sukurtas baterijas, vadinamas įkraunamomis baterijomis.

Tipiniai akumuliatorių šaltinių tipai irKurios baterijos geresnės?

Baterijų tipai yra jonų (ličio jonų) ir polimerų (ličio polimerų) baterijos. Ličio baterijų charakteristikų palyginamoji lentelė padės jums jas išsamiau išanalizuoti.

Charakteristikos	Ličio jonų baterijos	Ličio polimerų baterijos
Dizaino ypatybės	Produktyvumas priklauso nuo elementų išdėstymo bloke	Skysto elektrolito buvimas neįtrauktas
Ličio baterijų dydžiai	Mažas variantų rinkinys	Platus pasirinkimas, nepriklausomai nuo langelio formato
Energijos intensyvumas	Aukštas	Žemas, įkrovimų skaičius mažesnis
Svoris	Šiek tiek aukščiau	Trumpas
Talpa	Ne didelis	Dvigubai daugiau su tuo pačiu tūriu
Tarnavimo laikas	Neturi reikšmingų nukrypimų	Neturi reikšmingų nukrypimų
Įkrovimo laikas	Ilgalaikis	Pastebimai mažiau
Dėvėti	Palyginti didesnis	Žemiau
Sauga (gaisro pavojus)	Žemas (sprogimo pavojus)	Viršuje (su įmontuota apsauga)
Kaina	Žemiau	Aukštesnis

Šiandien įsibėgėja naujų ličio metalo elementų (li-metalo) kūrimas, pasižymintis padidintu saugumu ir ilgesniu tarnavimo laiku.

Ličio metalo baterijos yra gana perspektyvios pakeičiant ličio jonų ir ličio polių šaltinius.

Ličio polimerų akumuliatoriaus įkrovimo ypatybės

Norint nuolat palaikyti pilną maitinimo šaltinio galią, jį reikia įkrauti pagal grafiką, būtent po iškrovimo po 500 įrangos veikimo valandų.

Polimerinė baterija yra jautri mechaniniams pažeidimams, hipotermijai, taip pat įtampos svyravimams ir perkrovoms, todėl ją reikia jungti tik prie stabilaus maitinimo šaltinio.

Kaip atkurti ličio jonų akumuliatorių

Ličio baterijos tarnavimo laikas yra gana ilgas, tačiau anksčiau ar vėliau ji praranda savo pradinę talpą. talpaŠtai kodėl daugelis žmonių nerimauja dėl akumuliatoriaus atkūrimo.

Pažvelkime į du būdus, kaip atkurti diską.

Pirmasis metodas atrodo abejotinas, tačiau jis yra paprasčiausias ir, anot ekspertų, dažnai veikia. Jums reikia:

1. Įdėkite maitinimo šaltinį į šaldiklį 30–40 minučių
2. Išėmę, nedelsdami įkraukite jį kelias minutes.
3. tada palikite, kad temperatūra suvienodėtų iki kambario temperatūros
4. ir tik tada tęskite įkrovimą.

Valdiklis dažnai nustoja blokuoti elemento veikimą.

Antrąjį metodą verta išbandyti, jei standartinės įkrovimo ir užšaldymo procedūros nepadeda. Šis metodas apima apsauginės plokštės atjungimą atliekant šiuos veiksmus:

1. Akumuliatoriaus įtampai matuoti naudokite testerį (jei rodmuo lygus nuliui, galite tęsti)
2. atsargiai atjunkite apsauginę plokštę
3. iš naujo išmatuokite įtampą (ji turėtų padidėti iki 2,5 V)
4. prijunkite prie įkroviklio (su reguliuojama srove) ir nustatykite 100 mA srovę ir 4,2 V įtampą 10–15 minučių
5. Būtinai stebėkite įtampą (ji neturėtų pakilti virš 3,2 V). Jei elementas įkaista, nedelsdami nutraukite įkrovimą.
6. Pasiekus reikiamas srovės ir įtampos vertes, grąžinkite plokštę į pradinę vietą ir įkraukite įprastu režimu.

Kiek laiko užtrunka įkrauti ličio baterijas?

Šiomis dienomis plačiai naudojami įkrovikliai su įkrovos lygio indikatoriais, tačiau jei jų neturite, reikiamą laiką galite apskaičiuoti pagal šią formulę:

T (laikas) = ​​1,4 * Y (mAh) / X (mA), kur 1,4 yra šilumos perdavimo koeficientas.

Kaip patikrinti maitinimo šaltinį?

Lengviausias ir greičiausias būdas patikrinti maitinimo šaltinio įkrovą yra multimetras.

Yra du būdai patikrinti:

1. Bandymas be apkrovos. 1,35 V ar didesni rodmenys rodo, kad elementas yra visiškai funkcionalus.
2. Apkrovos bandymai leidžia tiksliau atmesti žemos įtampos pavaras. Tam reikia atlikti matavimą, kai baterija veikia.

Kaip pakeisti bateriją?

Silpnų vienkartinių baterijų keitimas yra didelė finansinė našta. Todėl daugelis svarsto įsigyti įkraunamas baterijas. Ličio baterijos neabejotinai tinkamiausios šiam tikslui.

Interneto paieškos sistemose ypač populiarios paieškos, skirtos senesnių modelių atsuktuvų konvertavimui į ličio baterijas. Norėdami tai padaryti, jums tereikia rasti tinkamus. atsuktuvastokio paties dydžio ir įtampos ličio analogai.

Kiek kainuoja ličio baterija?

Ličio sagos formos baterijos yra vienos pigiausių. Paprastai vadinamos ličio monetinėmis baterijomis, jos naudojamos laikrodžiams, svarstyklėms, procesoriams ir kitiems mažai energijos naudojantiems įrenginiams maitinti. Šių baterijų kainos prasideda nuo 10 rublių ir yra ribojamos tik gamintojų ir platintojų apetito.

Dėl didžiulės įvairovės sunku nustatyti viršutinę ribą. Tačiau akivaizdu, kad, kaip ir visų technologinių inovacijų atveju, išlaidos mažėja dėl padidėjusio gamybos efektyvumo ir augančio gamintojų skaičiaus.

Baterijų gamyba

Didelės talpos ličio baterijos naudojamos elektromobilių gamyboje. Dėl išaugusio elektromobilių populiarumo tikimasi atidaryti daugybę gamyklų, gaminančių šias baterijas. Įvairių konsultacinių firmų duomenimis, netrukus pradės veikti apie 26 tokios didelės gamyklos. Kai kurios iš jų jau veikia, o likusias planuojama atidaryti iki 2021 m.

Papildoma informacija apie ličio baterijas

Šios baterijos yra efektyviausios ir gali atlaikyti dideles apkrovas. Vartotojai pabrėžia keletą privalumų: didesnę energijos talpą, stabilią įtampą ir didelę talpą. Kaip ir kitos baterijos, ličio baterijos susideda iš anodo, katodo, separatoriaus ir diafragmos. Pastarieji du elementai atlieka dielektriko vaidmenį. Šiame maitinimo šaltinyje diafragma yra impregnuota specialiai.

Pagrindinis skirtumas tarp ličio jonų ir šarminių baterijų yra ilgas jų tarnavimo laikas. Tai pasiekiama naudojant specialią technologiją, kuri pašalina ličio jonų baterijų priklausomybę nuo apkrovos srovės. Jos to neturi. Todėl jas galima laikyti iki 12 metų. Nepaisant gamybos proceso sudėtingumo, gamintojai išmoko gaminti įvairių tipų ličio baterijas. Šios baterijos lengvai atlaiko temperatūros svyravimus ir gali ilgai veikti esant nuolatinei apkrovai.

Elektrolitas, naudojamas ličio baterijose

1. tionilo chloridas.
2. mangano dioksidas;
3. polifluorangliavandenilių junginiai;
4. sieros dioksidas;
5. jodas;
6. vario oksidas;
7. geležies disulfidas;

Tokios baterijos nominali įtampa yra 3,7 volto. Ličio elementai yra lengvi ir labai ploni. Iš esmės tai minkštas ir kalimas metalas.

Šie maitinimo šaltiniai pradėti gaminti aštuntojo dešimtmečio pradžioje. Pirmieji eksperimentai su šiomis baterijomis buvo nesėkmingi ir dažnai baigdavosi sprogimais. Tačiau po kurio laiko visi defektai buvo pašalinti. Nepaisant to, ličio baterijas reikia naudoti pagal naudojimo instrukcijas.

Norint sukurti saugų energijos šaltinį iš ličio, reikėjo jį sujungti su kietaisiais organiniais elektrolitais. Rezultatas buvo galingesnis ir kompaktiškesnis akumuliatoriaus elementas. Dvi 3 voltų ličio baterijos gali lengvai pakeisti 4–5 voltų šarmines baterijas.

Apsauga

Siekiant užtikrinti stabilų ir patikimą ličio baterijų veikimą, į jų konstrukciją buvo įtraukta speciali apsauginė grandinė. Štai nuo ko ji apsaugo:

1. Stiprus šildymas.
2. Įkraukite.
3. Trumpieji jungimai.
4. Per didelis iškrovimas.

Jis prilituotas prie gnybtų. Jame yra įmontuotas valdiklis, kuris stebi akumuliatoriaus įkrovą. Jei akumuliatoriaus įtampa viršija 4,25 V, jis atjungia jį nuo įkroviklio.

Kaip įkrauti ličio baterijas?

Iš esmės baterijų negalima įkrauti, ypač jei jos pažymėtos „neįkrauti“. Jei jūsų elementas yra įkraunama baterija, įkrovimas vyksta pagal šį modelį.

Įkrovimas vyksta dviem etapais.

1. Nuolatinė srovė, kurios parametrai yra 0,2–0,5 C. Raidė „C“ žymi talpą. Kadangi akumuliatoriuje yra įmontuota apsauginė plokštė, atvirosios grandinės įtampa neturėtų viršyti 7 voltų. Kai įtampos lygis pakyla iki 4,2 V, tai reiškia, kad akumuliatorius yra įkrautas 80 %.
2. Įkrovimas atliekamas esant pastoviai įtampai. Srovės lygis turėtų mažėti. Įkroviklis turėtų palaikyti 4,1–4,2 V įtampą. Jis taip pat reguliuoja srovę, kuri palaipsniui mažėja. Kai ji nukrenta iki 0,05–0,01 C, įkrovimo procesas baigtas. Šiame etape akumuliatorius visiškai įkraunamas iki 100 %.

Patartina naudoti įkroviklį su įtampos rodikliais.

Ličio baterijos blogai toleruoja perkrovimą, todėl jas reikia laiku atjungti.

Kur naudojamos ličio baterijos?

Tokių maitinimo šaltinių pritaikymas yra įvairus. Pavyzdžiui, juos galima montuoti žadintuvuose, nuotolinio valdymo pultuose ir elektroninėse svarstyklėse. Tačiau jie ypač naudingi daug energijos sunaudojančiuose įrenginiuose, tokiuose kaip fotoaparatai, blykstės, žaislai, medicinos įranga, karinė įranga ir kompiuterinė įranga.

Ličio baterijų privalumai ir trūkumai

Jų pagrindinis privalumas yra tas, kad jie gali turėti didelę talpą mažame dydyje.

Privalumų sąrašas

1. Lengva prižiūrėti.
2. Stabilūs parametrai užtikrinami naudojant skirtingus iškrovos srovės duomenis.
3. Atsparus temperatūros pokyčiams dėl vandens trūkumo.
4. Nuolatinė įtampa.
5. Lengvas svoris.
6. Didelė energijos talpa ir energijos tankis.
7. Talpa nepriklauso nuo apkrovos srovės, tinka didelės galios įrenginiams.
8. Ilgas galiojimo laikas.

Pagrindinis šio tipo energijos kaupimo įrenginio trūkumas yra jo kaina. Tačiau jo ilgai nereikės keisti.

Ličio baterijų tipai ir dydžiai

Parduodant galima rasti šias parinktis:

• FR
• Ličio-FeS2.
• CR

Jie skiriasi viena nuo kitos forma ir gali būti cilindro, kvadrato arba disko formos.

Jungtinių Amerikos Valstijų klasifikacija

• FR6 (AA).CR. Plokščiųjų tablečių ląstelės.
• FR03 (AAA).
• CR-V9 (ličio PP3). Devynių voltų baterija karūna.
• CR2 ir CR123. Pagaminti apvalių statinių pavidalu.

Kai kuriuos parametrus galima rasti ant įrenginio korpuso. Pavyzdžiui, tai gali būti įtampa, talpa, klasė ir pagaminimo metai.

Skirtumas tarp ličio baterijų ir druskos bei šarminių baterijų

• Šarminės baterijos tarnauja iki 3–5 metų. Iš šių trijų tipų jos yra labiausiai pažeidžiamos. Jos taip pat žinomos kaip šarminės baterijos. Jos puikiai pasiteisino nuotolinio valdymo pultuose, žaisluose, žibintuvėliuose, radijo imtuvuose ir kituose mažai energijos naudojančiuose įrenginiuose.
• Ličio baterijos tarnauja ilgiau nei fiziologinio tirpalo ir šarminės baterijos. Jos idealiai tinka fotografijos įrangai ir medicinos prietaisams.
• Druskos pagrindo baterijos yra pigiausios, bet ir silpniausios. Jas galima laikyti apie trejus metus. Jos idealiai tinka nuotolinio valdymo pultams, žibintuvėliams, žaislams, skaičiuotuvams, laikmačiams ir svarstyklėms.

Iš esmės aukščiau išvardytos baterijos skiriasi viena nuo kitos tarnavimo laiku ir talpa.

Saugos taisyklės

• Nelituokite laido prie kontaktų.
• Ličio baterijos gabenamos specialiame konteineryje / dėkle.
• Nereikia jo laikyti saulėje.
• Nedėkite baterijos į kišenę su metaliniais daiktais.

Ličio baterijos įtaisas

Yra du dizaino variantai:

1. Spiralė.
2. Bobbinas.

Spiraliniai elementai turi didelį ličio paviršiaus plotą. Jie tiekia iki 4 A srovę impulsine srove ir iki 0,1–1,8 A nuolatine srove. Šios baterijos per metus praranda 10 % savo pradinės talpos. Parduotuvėse galima įsigyti prizminių, saginių ar panašių baterijų.

Pagrindiniai gamintojai:

1. Varta,
2. Minamoto,
3. Tekcell
4. Robitonas,
5. SAFT,
6. IEVA,

„Bobbin“ maitinimo šaltiniai gali tarnauti iki 20 metų ir yra naudojami įrenginiuose, kurių srovės stipris ne didesnis kaip 150 mA.