Batteria agli ioni di litio: dal dispositivo alla scelta

La batteria è la fonte di energia chimica più popolare. Oggi sono utilizzati per telefoni cellulari, automobili, computer, operazioni ininterrotte di treni, metropolitane. Le batterie sono disponibili in diverse dimensioni e forme. La batteria più grande raggiunge i 2000 metri quadrati. Situato in Alaska nella città di Fairbanks. Nel caso di spegnimento della luce, è in grado di fornire calore all'energia di circa 12.000 case per 10 minuti. Le batterie di grandi dimensioni hanno più componenti e durano più a lungo delle batterie di piccole dimensioni.

Batteria agli ioni di litio: dal dispositivo alla scelta

Una batteria di tipo agli ioni di litio è anche chiamata una sorgente di corrente chimicamente complessa. Li-on è costituito da un elettrolita liquido, ioni di litio, carbonio. I dispositivi sono economici, senza pretese, facili da mantenere, ricaricabili, ma alcuni non sono sicuri a causa della mancanza di un meccanismo di controllo nella struttura. In stock Li-on ci sono 1000 cicli di ricarica aggiuntiva. La prima batteria agli ioni è stata rilasciata dalla Sony negli anni '70.

Cosa dice l'etichetta della batteria

I due numeri davanti indicano il diametro, la prossima coppia di numeri indica la lunghezza della batteria.

Il sistema di lettere Li-on rivela la composizione chimica del dispositivo e della tecnologia:

• La prima lettera I indica che la tecnologia è rappresentata dal metodo di produzione degli ioni di litio.
• La seconda lettera C, N, M, F corrisponde alla composizione chimica.
• N è un elemento di nichel-manganese.
• C - Cobalto.
• F - Elemento di ferro fosfato.
• M - Manganese.
• L'ultima lettera R indica che la batteria può essere ricaricata ripetutamente.

Contrassegnando la batteria, è possibile rivelare informazioni dettagliate sulla data di scadenza e sul paese di produzione

La data di produzione è indicata sulla pellicola protettiva della batteria, ma è crittografata sotto forma di un codice che si trova in una determinata sequenza di numeri e lettere. Ogni produttore ha un codice diverso. Conoscendo la posizione del codice e il tipo di digitalizzazione, puoi facilmente scoprire la data di rilascio di Li-on. Diamo un esempio sul modello 18659 LG. Data di produzione della batteria 18659, codificata nelle prime quattro cifre nella seconda riga della cifra.

Anno 18659 LG è crittografato nella prima lettera del codice:

• T - 2018
• S - 2018
• P - 2016
• – 2015
• N - 2014
• M - 2013
• L - 2012
• K - 2011
• J - 2010

Il giorno del rilascio può essere trovato in tre cifre dopo la lettera. I numeri devono essere contati dal 1 ° gennaio al 31 dicembre:

• 01-031 - gennaio;
• 032 - 059 - febbraio;
• 060 - 090 - marzo;
• 091–120 - aprile;
• 121 - 151 - maggio;
• 152 - 181 - giugno;
• 182 - 212 - luglio;
• 213-243 - agosto, ecc.

Le batterie sono molto sensibili al sovraccarico e alla scarica profonda. Per evitare che la batteria si rompa prematuramente, il produttore le rilascia insieme al controller (sembra un microcircuito). Il controller non consente problemi di ricarica e scarica fino allo 0%, protegge la batteria da combustione spontanea, esplosione, fusione, regola la temperatura all'interno della batteria.

Alcuni produttori risparmiano sull'introduzione al quadro di controllo. Pertanto, fino ad ora, le batterie esplodono, si esauriscono. Inoltre, non è consigliabile caricare più di 3 ore. Al raggiungimento del bilancio energetico del 100%, è necessario scollegare immediatamente l'alimentazione dalla rete.

Come scegliere Li-on

Il primo passo è determinare il tempo di produzione della batteria.Da quando si conserva la batteria per un anno senza lavoro, si perde il 4% della capacità. È possibile calcolare in modo indipendente la durata di conservazione di una batteria standard agli ioni di litio. Non acquistare beni se sono trascorsi circa 2 anni.

In caso di dubbi sulla salute del caricabatterie, si consiglia di scegliere batterie protette. Alcuni dispositivi non interrompono automaticamente la ricarica da soli. È estremamente pericoloso ricaricare batterie non protette; possono esplodere e gonfiarsi.

È necessario prestare attenzione alla capacità. Se la confezione indica una capacità di oltre 3600 milliampere di ore, digitare la dimensione 18650, questo è un falso. Questo non esiste

Esistono diversi tipi di batterie agli ioni di litio sul mercato:

1. Litio manganese È utilizzato nell'elettronica mobile.
2. Batteria agli ossidi di litio-nichel-manganese-cobalto. La presenza di manganese offre una bassa resistenza all'interno. Viene utilizzato nella creazione di elettroutensili, unità di potenza.
3. Litio cobalto. L'elemento è adattato per creare batterie e meccanismi per fotocamere, telefoni cellulari e computer. Svantaggi: breve durata, capacità limitate.
4. Titanato di litio. È molto costoso, ma ci sono vantaggi: sicurezza, ricarica rapida, durata di 6 anni. Le batterie regolano il funzionamento dei lampioni e sono utilizzate nella produzione di automobili (Mitsubishi, Honda).

Batteria per auto

Come posso caricare le batterie agli ioni di litio?

Tali batterie devono essere caricate prima che siano completamente scariche quando viene visualizzato il 14-12% sullo schermo del dispositivo. Carica fino all'80-90% dell'energia del dispositivo. Cerca di evitare sovraccarichi e scariche forti.

La produzione di batterie agli ioni di litio come esempio di un impianto di batterie

Gli impianti industriali russi producono 3 milioni di questi dispositivi ogni giorno. Il breve processo di produzione della batteria prevede quattro passaggi:

1. La fabbricazione di elettrodi.
2. La loro connessione alla batteria, completa di una pellicola protettiva.
3. Imballaggio nel guscio esterno, impregnazione con elettrolita.
4. Controllo qualità, test, carica.

Dispositivo batteria

Ordine di produzione:

• La lamina di rame funge da anodo, in precedenza viene applicato un sottile strato di grafite. Il foglio di alluminio con uno strato di litio funge da catodo. I componenti principali della batteria: l'alloggiamento in cui sono collocati, il catodo, l'anodo, un separatore di carta posizionato tra il catodo e l'anodo in modo che non si tocchino. Il catodo è la prima cosa che viene inserito nella batteria, è costituito da biossido di manganese e grafite. I lavoratori caricano 1800 tonnellate di sacchi di questi materiali su piattaforme.

• Il meccanismo idraulico scuote tutti i grani del catodo dai sacchetti fino all'ultimo nel serbatoio. Quindi il materiale passa attraverso i tubi ed entra nella zona di miscelazione. Un programma per computer controlla le valvole per riempire la giusta quantità di polvere per il futuro catodo. La grafite, quando agitata nell'apparato, crea molta polvere, poiché pesa più leggera dell'aria. La miscela catodica risultante (biossido di manganese di grafite) viene convogliata nella zona della pressa catodica. Qui, una macchina formatrice preme la polvere in pallet rotondi e vuoti.
• Le custodie in acciaio nichelato prodotte in un'altra fabbrica provengono dall'altro lato. Si muovono in fila lungo i nastri trasportatori fino a quando incontrano i pallet catodici. Un dispositivo meccanico spinge tre pallet in ciascun involucro. Dopo aver installato i catodi, questi tubi entrano nel trasportatore magnetico e si spostano sulla linea D. Quindi è necessario posizionare il cilindro di carta all'interno del catodo, altrimenti l'uso di una batteria pronta causerà un corto circuito. Il foglio separerà l'anodo e il catodo. Un pezzo di carta si estende anche sul fondo della batteria, visivamente si ottiene una tazza di carta. La carta funge da barriera fisica tra gli ioni caricati positivamente e negativamente in modo che non entrino in contatto tra loro quando collegati a qualsiasi dispositivo.
• Prima di riempire l'anodo, è necessario aggiungere alcune gocce di litio o idrossido di potassio nel bicchiere di carta. È un elettrolita, cioè conduce l'elettricità in una batteria. Attendere 15 minuti affinché la sostanza si impregni nella carta. Dopo aver riempito l'anodo, le batterie vanno alla produzione di un collettore di corrente. L'attuale collettore è un chiodo saldato alla testa d'acciaio della batteria. Quando la batteria è collegata al conduttore (il dispositivo è un "chiodo"), la batteria agli ioni di litio accumula elettroni nell'anodo e li rimanda attraverso lo stesso dispositivo alla parte positiva della batteria. Gli elettroni che fluiscono attraverso la gamba dell'unghia consentono alla batteria di funzionare senza problemi.

L'attuale collettore si trova nella parte inferiore della batteria

• Il filo di ottone stagnato viene inviato alla macchina di sedimentazione. La lama al suo interno taglia il filo in pezzi di 3 cm, quindi la macchina termoretraibile crea un cappello all'estremità di ogni pezzo. I chiodi finiti si riversano sull'altra estremità del tubo. E poi salgono sul nastro trasportatore, li scarica anche in un vibratore rotante. Le unghie vengono inviate a un trasportatore per il montaggio di anelli di contatto. Qui si muovono in fila per riunirsi con le teste. Un saldatore automatico salda le teste dei chiodi. E il trasportatore magnetico aspira le parti finite. Li invia alla catena di montaggio D.
• Testing. Ogni batteria passa attraverso un dispositivo rotante che controlla la tensione e l'amperaggio. Le batterie che non superano il test vengono spazzate via dall'aria. Il distributore meccanico è collocato in una scatola, va oltre la velocità dell'otturatore. Devono resistere un po 'perché le sostanze si depositino. L'esatto tempo di esposizione è regolato dal produttore. Una pressa in acciaio stampa i tappi per l'estremità positiva della batteria, che viene quindi saldata alla batteria. I cappelli sono realizzati in acciaio magnetico del peso di 1800 tonnellate di chilogrammi. L'acciaio entra nella stampa.
• Label. Gli adesivi isolano la superficie conduttiva della batteria in modo che nessun tocco possa ridurla.
• Il laboratorio di fabbrica verifica la presenza di perdite nelle batterie, accelerando l'invecchiamento utilizzando una stufa in un'altra parte della fabbrica. Tutte le batterie subiscono tre tipi di condizioni di controllo: alta temperatura, umidità e un controllo del ciclo di temperatura, in cui la temperatura passa da alta a bassa a meno 29 gradi. La verifica viene eseguita quotidianamente.

Batterie agli ioni di litio: durata complessiva con conservazione adeguata

La durata è di 7 anni con un corretto funzionamento. Se nella batteria è presente un conservante (che consente anche di conservarlo gratuitamente per 2 anni), quindi prima di utilizzarlo completamente, la batteria deve essere scaricata e ricaricata più volte. La batteria acquisisce nuove proprietà. L'elettrolita dannoso decade, la batteria riacquista la sua capacità originale. A differenza delle batterie con conservanti, le batterie semplici si deteriorano dopo 1,5 - 2 anni, se non utilizzate in tempo.

Come caricare correttamente le batterie agli ioni di litio

Affinché la batteria duri per molti anni, non è necessario consentire una scarica completa del dispositivo. Non è inoltre consigliabile caricare completamente fino al 100 percento. Una batteria può invecchiare rapidamente e perdere capacità.

Il dispositivo non deve essere caricato per più di 2-3 ore

Conservare Li-on a una temperatura di 15 gradi, ricaricare al 50%. Se si aderisce a questa regola, la batteria sarà in grado per 10 anni. Se la batteria è rimasta gelata per più di 5 minuti, non è possibile collegarla immediatamente alla rete, deve essere scongelata stendendosi a temperatura ambiente per 30 minuti. Conservare vicino ad apparecchi di riscaldamento e a temperature elevate (da 18 gradi) è altamente indesiderabile. In tali condizioni, la batteria inizia a invecchiare, perde le sue funzioni. La batteria deve essere caricata dal dispositivo, fornito solo nel kit del dispositivo nativo. È possibile ricaricare le batterie agli ioni di litio tramite un dispositivo portatile, non è raccomandato da un laptop.Le batterie al litio devono essere caricate senza attendere lo spegnimento del telefono o del laptop.

Il principio di funzionamento del caricabatterie

Quando la spina è collegata alla rete, gli ioni di litio nella batteria si spostano in modo casuale, con ogni minuto che passa ce ne sono sempre di più. Quando la batteria è carica al 90%, la corrente di carico diminuirà, il LED 1 si spegnerà, il LED numero 2 si accenderà Se il cavo del caricabatterie viene scollegato due ore dopo caricare la batteria inizierà a deteriorarsi gradualmente.

Durante la ricarica del dispositivo non dovrebbero essere lunghe pause

Le batterie agli ioni di litio vengono conservate a lungo in un luogo asciutto a temperatura ambiente. Durante il funzionamento, è necessario tenere conto delle proprietà di ricarica non superiori a 4,35 V. Il valore minimo non è inferiore a 2,3 V. Non consentire il completo scarico del dispositivo. Conservare in un luogo buio a una temperatura non inferiore e non superiore a 0 gradi, con una carica del 50 percento. Caricare e scaricare la batteria almeno una volta al mese. Se la batteria non è stata caricata per più di un anno, si consiglia di ricaricarla al 50% più volte e scaricarla. Conservare LI-on da impatti fisici e meccanici da shock, sostanze termiche.

Come posso caricare una batteria deformata? Tale batteria non può essere caricata; deve essere eliminata.

Ogni batteria è una piccola centrale elettrica che genera energia per più di 12 ore. Al fine di estendere la qualità e le proprietà utili del dispositivo, è necessario soddisfare e conoscere i requisiti di cui sopra.