Аккумулятор li ion battery

В данное время широко распространены li ion аккумуляторы и Li-pol (литий-полимерные).

Различия между ними состоит в электролите. В первом варианте в качестве его используется гелий, во втором – насыщенный раствором, содержащим литий, полимер. Сегодня, благодаря популярности автомобилей на электродвигателях остро стоит вопрос поиска идеального типа аккумулятора li ion, который оптимально подойдет для такого транспорт.

Как устроен литий-ионный аккумулятор?

Состоит он, как и другие аккумуляторы, из анода (пористый углерод) и катода (литий), разделяющего их сепаратора и проводника — электролита. Процесс разрядки сопровождается переходом «анодных» ионов на катод через сепаратор и электролит. Их направление изменяется на противоположное во время зарядки (рисунок ниже).

Ионы циркулируют в процессе разрядки и зарядки ячейки между разноименно заряженными электродами.

Ионные батареи имею катод, выполненный из разных металлов, что является их главным отличием. Производители, используя для электродов разные материалы, улучшают характеристики аккумуляторов.

Но, случается, что улучшение одних характеристик приводит к резкому ухудшению других. Например, при оптимизации емкости, необходимой, чтобы увеличить время поездки, можно увеличить мощность, безопасность, снизить негативное воздействие на окружающую среду. Одновременно можно уменьшить ток нагрузки, увеличить стоимость или размер аккумуляторной батареи.

Познакомиться с главными параметрами разных типов литиевых батарей (литий-марганцевых, литий – кобальтовых, литий – фосфатных и никель-марганец – кобальтовых) можно в таблице:

Правила для пользователей электротранспортом

Емкость таких батарей при длительном хранении практически не уменьшается. Разряжаются li ion аккумуляторы всего на 23% , если хранится при температуре 60 градусов на протяжении 15 лет. Именно благодаря этим свойствам их широко применяют в электротранспортных технологиях.

Для электрического транспорта подходят литий – ионные батареи, имеющие полноценную систему управления, встроенную в корпус.

По этой причине пользователи при эксплуатации забывают об основных правилах, способных продлению их срока службы:

• аккумулятор необходимо полностью зарядить сразу после его покупки в магазине, поскольку в процессе производства заряжаются электроды на 50%. Поэтому доступная емкость уменьшится, т.е. время работы, если отсутствует первоначальная зарядка;
• нельзя допускать полной разрядки батареи, чтобы сохранить ее ресурс;
• заряжать батарею необходимо после каждого выезда, пусть даже заряд еще остался;
• не нагревать аккумуляторы, поскольку высокие температуры способствуют процессу старения. Для того, чтобы использовать ресурс максимально, нужно эксплуатацию проводить при оптимальной температуре, которой является 20-25 градусов. Следовательно, вблизи теплового источника батарею нельзя хранить;
• в холодное время рекомендуется завернуть аккумулятор в полиэтиленовый пакет с вакуумным замком, чтобы хранить при 3-4 градусах, т.е. в помещении не отапливаемом. Заряд составлять должен хотя бы 50% от полного;
• после того, как аккумулятор эксплуатировался при отрицательных температурах, нельзя его заряжать, не выдержав некоторое время при температуре комнатной, т. е. его требуется прогреть;
• заряжать батарею нужно от зарядного устройства, поставляемого в комплекте.

ПУ этих батарей несколько подвидов — литий – LiFePO4 (железо – фосфатные), использующие катод из фосфата железа. Характеристики их позволяют говорить об аккумуляторах, как о вершине технологий, используемых для производства батарей.

Основными их преимуществами являются:

• количество циклов заряда-разряда, которое достигает 5000 до момента, когда емкость уменьшится на 20%;
• длительный срок эксплуатации;
• отсутствующий «эффект памяти»;
• широкий температурный диапазон при неизменных рабочих характеристиках (300-700 градусов Цельсия);
• химическая стабильность и термическая, повышающие безопасность.

Наиболее широко применяемые аккумуляторы

Среди множества наиболее распространены li ion аккумуляторы типоразмера 18650, выпускаемые пятью компаниями: LG, Sony, Panasonic, Samsung, Sanyo, заводы которых находятся в Японии, Китае, Малайзии и Южной Карее. Планировалось, что использоваться li ion аккумуляторы 18650 будут в ноутбуках. Однако, благодаря удачному формату их применяют в моделях на радиоуправлении, электромобилях, фонарях и т.д.

Как всякий качественный товар, такие аккумуляторы имеют много подделок, поэтому, чтобы продлить срок эксплуатации прибора, приобретать нужно только батареи известных брендов.

Защищенные и незащищенные литий – ионные батареи

Важно для литиевых батарей также, защищенными они являются или нет. Рабочий диапазон первых — 4,2-2,5В (применяются в девайсах, рассчитанных на работу с литий-ионными источниками): светодиодных фонарях, бытовой маломощной технике и пр.

В электроинструментах, велосипедах с электродвигателями, ноутбуках, видео- и фототехнике применяются незащищенные аккумуляторы, управляемые контроллером.

Рекомендуем:

Что необходимо знать о литий — ионных батареях?

В первую очередь, ограничения, которые нужно соблюдать при эксплуатации:

• напряжение перезарядки (максимальное) не может быть выше 4,35В;
• минимальное же его значение не может пускаться ниже отметки в 2,3 В;
• ток разряда не должен превышать более чем в два раза, значение емкости. Если значение последней — 2200мАЧ, величина тока максимальная составляет 4400 мА.

Функции, выполняемые контроллером

Для чего нужен контроллер заряда li ion аккумулятора? Он выполняет несколько функций:

• подает ток, компенсирующий саморазряд. Его величина меньше, чем максимальный ток заряда, но больше, чем ток саморазряда;
• реализует эффективный алгоритм цикла заряд/разряд для конкретного аккумулятора;
• компенсирует разницу энергетических потоков при одновременной зарядке и обеспечении энергией потребителя. К примеру, при зарядке и питании ноутбука;
• измеряет при перегреве или переохлаждении температуру, предотвращая порчу батарее.

Изготавливают контроллер заряда li ion аккумулятора либо в виде встраиваемой в батарею микросхемы, либо как отдельное устройство.

Зарядка аккумулятора

Для зарядки батарей лучше использовать штатное зарядное устройство для 18650 li ion аккумуляторов, поставляемое в комплекте. Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов 18650 обычно имеет индикацию уровня заряда. Чаще это светодиод, который показывает, когда идет заряд и его окончание.

На более продвинутых устройствах можно отслеживать на дисплее время, оставшееся до окончания заряда, текущее напряжение. Для аккумулятора 18650, емкость которого 2200мА, время зарядки составляет 2 часа.

Но, важно знать, каким током заряжать li ion аккумулятор 18650. Он должен составлять половину номинальной емкости, т.е., если она составляет 2000 mAh, то ток оптимальный – 1А. Заряжая аккумулятор высоким током, быстро наступает его деградация. При использовании низкого тока потребуется больше времени.

Видео: Как заряжать аккумулятор Li ion зарядное своими руками

Схема устройства для зарядки аккумуляторов

Выглядит она следующим образом:

Отличается схема надежностью и повторяемостью, а входящие детали являются недорогими и легкодоступными. Чтобы срок эксплуатации батареи увеличить, требуется грамотная зарядка li ion аккумуляторов: к концу зарядки напряжение должно уменьшаться.

После ее завершения, т.е. при достижении нулевой отметки током, должна остановиться зарядка li ion аккумулятора. Схема, приведенная выше, этим требованиям удовлетворяет: подключенный к зарядному устройству разряженный АКБ (загорается VD3), использует ток 300мА.

Об идущем процессе свидетельствует горящий светодиод VD1.Постепенно уменьшающийся до 30 мА ток, свидетельствует о зарядке аккумулятора. Об окончании процесса сигнализирует, загоревшийся светодиод VD2.

В схеме использован операционный усилитель LM358N (можно заменить его аналогом КР1040УД1 или же КР574УД2, отличающимся расположением выводов), а также транзистор VT1 S8550 9 светодиоды желтого, красного и зеленого цветов (1,5В).

Можно ли реанимировать аккумулятор?

После пары лет активной эксплуатации аккумуляторы катастрофически теряют емкость, создавая проблемы при пользовании любимым девайсом. Возможно ли, и как восстановить li ion аккумулятор пока пользователь занимается поиском замены?

Восстановление li ion аккумулятора возможно на время несколькими способами.

Если вздулась батарея, т.е. перестала держать заряд, значит, внутри скопились газы.

Тогда поступают следующим образом:

• корпус батареи отсоединяют аккуратно от датчика;
• отделяют электронный датчик;
• находят под ним колпачок с управляющей электроникой и прокалывают его осторожно иглой;
• затем, находят тяжелый плоский предмет, по площади больший, чем площадь батареи, использоваться который будет в качестве пресса (не применять тиски и аналогичные устройства);
• положить батарею на горизонтальную плоскость, и придавить прессом, помня, что аккумулятор можно повредить, прикладывая чрезмерное усилие. Если же оно недостаточно, результата можно не достичь. Это самый ответственный момент;
• осталось капнуть на отверстие эпоксидной смолой и припаять датчик.

Есть и другие способы, прочесть о которых можно на страницах Интернет.

Подобрать зарядное устройство можно на сайте http://18650.in.ua/chargers/.

Видео: Li-ion аккумуляторы, советы по эксплуатации li-ion батарей

Количество в упаковке, (шт)

Кол-во циклов (заряд/разряд)

Разрядный ток, (А)

Сила тока на выходе, (мА)

Сила тока на входе, (мА)

Если вы решили купить литиевый аккумулятор, то эта статья для вас. Прежде всего давайте обсудим некоторые свойства лития. Когда литий был обнаружен, учёные не сразу отнесли его к категории металлов. Некоторые считали его камнем. Смешно? Но было на самом деле так. Кстати, в переводе с греческого языка «литий» и есть камень. Этот дисбаланс произошёл потому, что литий очень лёгкий металл. Самый лёгкий. Кроме маленькой атомной массы, литий имеет очень маленькую плотность и не тонет в воде. Благодаря этим своим свойствам литий нашёл широкое применение в науке и технике. Он используется в ядерной сфере деятельности, при производстве лазерной техники, не говоря о том, что металлурги тоже нашли ему массовое применение. Забыли упомянуть медицину? Да, и там используют этот металл в соединении с другими лекарственными компонентами для лечения психических расстройств. Литий плох лишь тем, что его мало и до него безумно трудно добраться. В основном его добывают из подземных солевых источников, под сотнями метров осадочных пород.

Также литий прекрасно накапливает энергию. Именно благодаря этому своему качеству своё самое широкое применение он нашёл в Li-ion аккумуляторах. Существует множество размеров Liion аккумуляторов, но самыми популярными являются 18650 и 14500, причём последний соответствует размеру батарейки AA, пальчиковой. При этом маркировка этих аккумуляторов достаточно просто расшифровывается: 18650 значит, что диаметр батареи равен 18 мм, а длина его составляет 65 мм.

Литиевые аккумуляторы делятся на защищённые и не защищённые. И те, и другие совершенно идентичны по своему химическому составу, отличаются только тем, что защищённые аккумуляторы имеют в своём устройстве плату от перегрева и переразряда. Кстати, важно помнить, что эти аккумуляторы могут отличаться и по физическим размерам. Поскольку плата располагается на одном из контактов, в основном на минусовом, защищённый аккумулятор чуть длинней и производители (не все, к сожалению) указывают размер 18700. Это важно помнить, поскольку такие аккумуляторы не всегда помещаются в используемой аппаратуре, например, в фонарях. Приобретая незащищённые аккумуляторы всегда учитывайте возможности своего зарядного устройства. Самые простые из них не подходят для заряда этих батарей. Выбор зарядного устройства.

Также, выбирая литий ионный аккумулятор, помните о том, что все ведущие производители не изготавливают аккумуляторы размера 18650 емкостью больше 3600 мАч. На китайских торговых площадках эта ситуация доведена до смешного. Вам готовы предложить аккумулятор ёмкостью 12000 мАч, но при проверке легко обнаруживаются в лучшем случае 900 мАч. Также нужно обратить внимание на литиевые батарейки АА и ААА. Это незаменимый товар для туризма, рыбалки, для отдыха, где вы не хотите или не имеете возможности использовать аккумуляторы и зарядное устройство. Они очень лёгкие и крайне работоспособные. Как всегда – один недостаток, это их цена, но при приведённых обстоятельствах он оправдан.

По традиции напоминаем вам, что на ВСЮ представленную продукцию мы готовы предоставить сертификаты соответствия. Если же у вас остались нерешённые вопросы, пишите нам на почту, с удовольствием поможем!

Количество в упаковке, (шт)

Кол-во циклов (заряд/разряд)

Разрядный ток, (А)

Сила тока на выходе, (мА)

Сила тока на входе, (мА)

Если вы решили купить литиевый аккумулятор, то эта статья для вас. Прежде всего давайте обсудим некоторые свойства лития. Когда литий был обнаружен, учёные не сразу отнесли его к категории металлов. Некоторые считали его камнем. Смешно? Но было на самом деле так. Кстати, в переводе с греческого языка «литий» и есть камень. Этот дисбаланс произошёл потому, что литий очень лёгкий металл. Самый лёгкий. Кроме маленькой атомной массы, литий имеет очень маленькую плотность и не тонет в воде. Благодаря этим своим свойствам литий нашёл широкое применение в науке и технике. Он используется в ядерной сфере деятельности, при производстве лазерной техники, не говоря о том, что металлурги тоже нашли ему массовое применение. Забыли упомянуть медицину? Да, и там используют этот металл в соединении с другими лекарственными компонентами для лечения психических расстройств. Литий плох лишь тем, что его мало и до него безумно трудно добраться. В основном его добывают из подземных солевых источников, под сотнями метров осадочных пород.

Также литий прекрасно накапливает энергию. Именно благодаря этому своему качеству своё самое широкое применение он нашёл в Li-ion аккумуляторах. Существует множество размеров Liion аккумуляторов, но самыми популярными являются 18650 и 14500, причём последний соответствует размеру батарейки AA, пальчиковой. При этом маркировка этих аккумуляторов достаточно просто расшифровывается: 18650 значит, что диаметр батареи равен 18 мм, а длина его составляет 65 мм.

Литиевые аккумуляторы делятся на защищённые и не защищённые. И те, и другие совершенно идентичны по своему химическому составу, отличаются только тем, что защищённые аккумуляторы имеют в своём устройстве плату от перегрева и переразряда. Кстати, важно помнить, что эти аккумуляторы могут отличаться и по физическим размерам. Поскольку плата располагается на одном из контактов, в основном на минусовом, защищённый аккумулятор чуть длинней и производители (не все, к сожалению) указывают размер 18700. Это важно помнить, поскольку такие аккумуляторы не всегда помещаются в используемой аппаратуре, например, в фонарях. Приобретая незащищённые аккумуляторы всегда учитывайте возможности своего зарядного устройства. Самые простые из них не подходят для заряда этих батарей. Выбор зарядного устройства.

Также, выбирая литий ионный аккумулятор, помните о том, что все ведущие производители не изготавливают аккумуляторы размера 18650 емкостью больше 3600 мАч. На китайских торговых площадках эта ситуация доведена до смешного. Вам готовы предложить аккумулятор ёмкостью 12000 мАч, но при проверке легко обнаруживаются в лучшем случае 900 мАч. Также нужно обратить внимание на литиевые батарейки АА и ААА. Это незаменимый товар для туризма, рыбалки, для отдыха, где вы не хотите или не имеете возможности использовать аккумуляторы и зарядное устройство. Они очень лёгкие и крайне работоспособные. Как всегда – один недостаток, это их цена, но при приведённых обстоятельствах он оправдан.

По традиции напоминаем вам, что на ВСЮ представленную продукцию мы готовы предоставить сертификаты соответствия. Если же у вас остались нерешённые вопросы, пишите нам на почту, с удовольствием поможем!