Litija jonu akumulators: no ierīces līdz izvēlei

Akumulators ir vispopulārākais ķīmiskās enerģijas avots. Mūsdienās tos izmanto mobilajiem tālruņiem, automašīnām, datoriem, nepārtrauktai vilcienu, metro darbībai. Baterijas ir dažādu izmēru un formu. Lielākā baterija sasniedz 2000 metrus kvadrātā. Atrodas Aļaskā, Fērbenksas pilsētā. Gaismas izslēgšanas gadījumā tas 10 minūšu laikā var nodrošināt siltumu aptuveni 12 000 māju enerģijai. Lielajām baterijām ir vairāk komponentu, un tās kalpo ilgāk nekā mazas.

Litija jonu akumulators: no ierīces līdz izvēlei

Litija jonu tipa akumulatoru sauc arī par ķīmiski sarežģītu strāvas avotu. Li-on sastāv no šķidra elektrolīta, litija joniem, oglekļa. Ierīces ir lētas, nepretenciozas, viegli kopjamas, uzlādējamas, taču dažas no tām nav drošas, jo struktūrā nav kontroliera mehānisma. Noliktavā Li-on ir 1000 papildu uzlādes ciklu. Pirmo jonu akumulatoru Sony izlaida 70. gados.

Ko saka akumulatora etiķete

Divi skaitļi priekšā norāda diametru, nākamais skaitļu pāris norāda akumulatora garumu.

Li-on burtu sistēma atklāj ierīces ķīmisko sastāvu un tehnoloģiju:

• Pirmais burts I norāda, ka šo tehnoloģiju raksturo litija jonu ražošanas metode.
• Otrais burts C, N, M, F atbilst ķīmiskajam sastāvam.
• N ir niķeļa-mangāna elements.
• C - kobalts.
• F - dzelzs fosfāta elements.
• M - mangāns.
• Pēdējais burts R norāda, ka akumulatoru var atkārtoti uzlādēt.

Atzīmējot akumulatoru, jūs varat atklāt detalizētu informāciju par derīguma termiņu un ražotājvalsti

Izgatavošanas datums ir norādīts uz akumulatora aizsargplēves, bet tiek šifrēts koda veidā, kas atrodas noteiktā skaitļu un burtu secībā. Katram ražotājam ir atšķirīgs kods. Zinot koda atrašanās vietu un digitalizācijas veidu, jūs varat viegli uzzināt Li-on izdošanas datumu. Mēs sniedzam piemēru par 18659 LG modeli. Baterijas izgatavošanas datums 18659, kodēts ar četriem pirmajiem cipariem šifra otrajā rindā.

Gads 18659 LG ir šifrēts koda pirmajā burtā:

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

Izlaišanas dienu var atrast trīs ciparos aiz burta. Skaitļi jāskaita no 1. janvāra līdz 31. decembrim:

• 01 - 031 - janvāris;
• 032 - 059 - februāris;
• 060 - 090 - marts;
• 091–120 - aprīlis;
• 121. - 151. - maijs;
• 152 - 181 - jūnijs;
• 182 - 212 - jūlijs;
• 213 - 243 - augusts utt.

Baterijas ir ļoti jutīgas pret pārmērīgu uzlādi un dziļu izlādi. Lai novērstu akumulatora priekšlaicīgu sadalīšanos, ražotājs tos atbrīvo kopā ar kontrolieri (tas izskatās kā mikroshēma). Kontrolieris nepieļauj problēmas ar uzlādi un izlādi līdz 0%, aizsargā akumulatoru no spontānas sadegšanas, eksplozijas, kušanas, regulē temperatūru akumulatora iekšienē.

Daži ražotāji ietaupa, iepazīstinot ar vadības korpusu. Tāpēc līdz šim baterijas eksplodē, izdeg. Turklāt viņiem nav ieteicams uzlādēt vairāk kā 3 stundas. Sasniedzot 100% enerģijas bilanci, jums nekavējoties jāatvieno strāvas padeve no tīkla.

Kā izvēlēties Li-on

Pirmais solis ir noteikt akumulatora ražošanas laiku.Tā kā akumulatoru vienu gadu glabājot bez darba, tiek zaudēti 4% no jaudas. Jūs varat patstāvīgi aprēķināt standarta litija jonu akumulatora glabāšanas laiku. Nepērciet preces, ja ir pagājuši apmēram 2 gadi.

Ja rodas šaubas par lādētāja veselību, ieteicams izvēlēties aizsargātas baterijas. Dažas ierīces pašas par sevi automātiski neaptur lādēšanu. Īpaši bīstami ir uzlādēt neaizsargātus akumulatorus, tie var eksplodēt un uzbriest.

Ir jāpievērš uzmanība kapacitātei. Ja uz iesaiņojuma ir norādīta jauda, ​​kas pārsniedz 3600 miliampus stundu, tipa lielums 18650, tad tā ir viltota. Tas neeksistē.

Tirgū ir vairāku veidu litija jonu akumulatori:

1. Litija mangāns To izmanto mobilajā elektronikā.
2. Litija-niķeļa-mangāna-kobalta oksīda akumulators. Mangāna klātbūtne nodrošina zemu pretestību iekšpusē. To izmanto elektroinstrumentu, barošanas bloku izveidē.
3. Kobalta litijs. Elements ir pielāgots, lai izveidotu baterijas un mehānismus kamerām, mobilajiem tālruņiem un datoriem. Trūkumi - īss glabāšanas laiks, ierobežotas iespējas.
4. Litija titanāts. Tas ir ļoti dārgs, taču ir arī plusi: drošība, ātra uzlāde, glabāšanas laiks 6 gadi. Baterijas regulē ielu lukturu darbību un tiek izmantotas automašīnu ražošanā (Mitsubishi, Honda).

Akumulators automašīnām

Kā es varu uzlādēt litija jonu akumulatorus?

Šādas baterijas ir jāuzlādē pirms to pilnīgas izlādes, kad ierīces ekrānā tiek parādīti 14–12%. Uzlādējiet līdz 80–90% no ierīces enerģijas. Centieties novērst pārmērīgu uzlādi un spēcīgu izlādi.

Litija jonu akumulatoru ražošana kā bateriju rūpnīcas piemērs

Krievijas rūpniecības rūpnīcas katru dienu saražo 3 miljonus šo ierīču. Īss akumulatora ražošanas process sastāv no četriem soļiem:

1. Elektrodu ražošana.
2. To savienojums ar akumulatoru, komplektā ar aizsargplēvi.
3. Iepakojums ārējā apvalkā, piesūcināšana ar elektrolītu.
4. Kvalitātes kontrole, pārbaude, maksa.

Akumulatora ierīce

Ražošanas pasūtījums:

• Vara folija darbojas kā anods, iepriekš tam tiek uzklāts plāns grafīta slānis. Alumīnija folija ar litija slāni kalpo par katodu. Akumulatora galvenās sastāvdaļas: korpuss, kurā tie ir ievietoti, katods, anods, papīra atdalītājs, kas novietots starp katodu un anodu, lai tie nepieskartos. Katods ir pirmā lieta, ko ievieto akumulatorā, tas sastāv no mangāna dioksīda un grafīta. Darbinieki uz platformām iekrauj 1800 tonnu maisu šo materiālu.

• Hidrauliskais mehānisms izspiež visus katoda graudus no maisiem līdz pēdējiem tvertnē. Tad materiāls iziet cauri caurulēm un nonāk maisīšanas zonā. Datorprogramma kontrolē vārstus, lai nākamajam katodam piepildītu pareizo pulvera daudzumu. Grafīts, maisot aparātā, rada daudz putekļu, jo tas sver mazāk nekā gaiss. Iegūtais katodu maisījums (grafīta mangāna dioksīds) tiek nogādāts katoda presēšanas zonā. Šeit formēšanas mašīna presē pulveri apaļās, tukšās paletēs.
• Niķelēta tērauda korpusi, kas izgatavoti citā rūpnīcā, nāk no otras puses. Viņi pārvietojas pēc kārtas pa konveijeriem, līdz tie sastopas ar katoda paletēm. Mehāniska ierīce iespiež trīs paletes katrā apvalkā. Pēc katodu uzstādīšanas šīs caurules nokrīt uz magnētiskā konveijera un pārvietojas uz līniju D. Tad katoda iekšpusē jums jāievieto papīra cilindrs, pretējā gadījumā, lietojot gatavo akumulatoru, rodas īssavienojums. Papīrs atdalīs anodu un katodu. Papīra gabals izkliedējas arī akumulatora apakšā, vizuāli tiek iegūts papīra kauss. Papīrs kalpo kā fiziska barjera starp pozitīvi un negatīvi uzlādētiem joniem, lai tie, nonākot kādā ierīcē, nesaskartos viens ar otru.
• Pirms anoda iepildīšanas papīra glāzē vispirms jāpievieno daži pilieni litija vai kālija hidroksīda. Tas ir elektrolīts, tas ir, tas vada elektrību akumulatorā. Pagaidiet 15 minūtes, līdz viela iesūcas papīrā. Pēc anoda piepildīšanas akumulatori nonāk strāvas kolektora ražošanā. Pašreizējais kolektors ir nagu, kas metināta pie akumulatora tērauda galvas. Kad akumulators ir pievienots vadītājam (ierīce ir “nagu”), litija jonu akumulators akumulē elektronus anodā un caur to pašu ierīci tos nosūta atpakaļ uz akumulatora pozitīvo daļu. Elektroni, kas plūst caur nagu kāju, ļauj akumulatoram darboties nevainojami.

Pašreizējais kolektors atrodas akumulatora apakšā

• Alvas misiņa stieple tiek nosūtīta uz sedimentācijas mašīnu. Asmens, kas atrodas tā iekšpusē, sagriež stiepli 3 cm gabalos, pēc tam auksti saraušanās mašīna katra gabala beigās veido cepuri. Gatavās naglas izlej caurules otrajā galā. Un tad viņi nokļūst uz konveijera, viņš arī tos izmet rotācijas vibratorā. Nagi tiek nosūtīti uz konveijeru, lai saliktu slīdēšanas gredzenus. Šeit viņi pārvietojas pēc kārtas, lai atkal apvienotos ar galvām. Automātisks metinātājs metina naglu galviņas. Un magnētiskais konveijers iesūc gatavās detaļas. Nosūta tos uz montāžas līniju D.
• Pārbaude. Katra baterija iziet caur rotējošu ierīci, kas pārbauda spriegumu un strāvas stiprumu. Baterijas, kuras neiztur pārbaudi, tiek izpūstas gaisā. Mehāniskais sadalītājs ir ievietots kastē, pārsniedz slēģa ātrumu. Viņiem nedaudz jāstāv, lai vielas nokārtotos. Precīzi ekspozīcijas laiku regulē ražotājs. Tērauda prese iespiež vāciņus akumulatora pozitīvajam galam, un pēc tam to piemetina akumulatoram. Cepures ir izgatavotas no magnētiskā tērauda, ​​kas sver 1800 tonnas kilogramu. Tērauds nokļūst presē.
• Etiķete. Uzlīmes izolē akumulatora vadošo virsmu tā, lai neviens pieskāriens to nesamazinātu.
• Rūpnīcas laboratorija pārbauda akumulatoru noplūdes, paātrinot novecošanos, izmantojot plīti citā rūpnīcas daļā. Visām baterijām tiek veikti trīs veidu kontroles apstākļi: augsta temperatūra, mitrums un temperatūras cikla pārbaude, kurā temperatūra mainās no augstas uz zemu līdz mīnus 29 grādiem. Pārbaude tiek veikta katru dienu.

Litija jonu akumulatori: ilgs kalpošanas laiks ar pareizu glabāšanu

Ar pareizu ekspluatācijas laiku tas ir no 7 gadiem. Ja akumulatorā ir konservants (tas arī ļauj to uzglabāt bez uzlādes 2 gadus), tad pirms pilnīgas lietošanas akumulators ir jāizlādē un vairākas reizes jāuzlādē. Akumulators iegūst jaunas īpašības. Kaitīgais elektrolīts sabojājas, akumulators atjauno sākotnējo ietilpību. Atšķirībā no akumulatoriem ar konservantiem, vienkāršas baterijas nolietojas pēc 1,5 - 2 gadiem, ja tās netiek izmantotas laikā.

Kā pareizi uzlādēt litija jonu akumulatorus

Lai akumulators kalpotu daudzus gadus, jums nevajadzētu ļaut pilnīgai ierīces izlādei. Nav ieteicams arī pilnībā uzlādēt līdz 100 procentiem. Akumulators var ātri novecot un zaudēt ietilpību.

Ierīce jāuzlādē ne ilgāk kā 2 - 3 stundas

Uzglabājiet Li-on 15 grādu temperatūrā, uzpildiet līdz 50%. Ja jūs ievērosit šo noteikumu, akumulators būs derīgs 10 gadus. Ja akumulators ir bijis salts vairāk nekā 5 minūtes, jūs to nevarat uzreiz pieslēgt tīklam, tas ir jāatkausē, 30 minūtes apgulties istabas temperatūrā. Uzglabāt apkures ierīču tuvumā un paaugstinātā temperatūrā (no 18 grādiem) ir ļoti nevēlami. Šādos apstākļos akumulators sāk novecot, zaudē savas funkcijas. Ierīcei ir jāuzlādē akumulators, un tas ir paredzēts tikai oriģinālās ierīces komplektācijā. Jūs varat uzlādēt litija jonu akumulatorus, izmantojot portatīvu ierīci, klēpjdators to neiesaka.Litija baterijas ir jāuzlādē, negaidot tālruņa vai klēpjdatora izslēgšanos.

Lādētāja darbības princips

Kad spraudnis ir pievienots tīklam, litija joni akumulatorā pārvietosies nejauši, ar katru minūti to ir arvien vairāk. Kad akumulators ir uzlādēts par 90%, slodzes strāva samazinās, gaismas diode 1 deg, LED indikators 2. iedegas. Ja lādētāja kabelis tiek atvienots divas stundas pēc pilnīgas akumulatora uzlādes, uzlādēt akumulatoru sāks pakāpeniski pasliktināties.

Uzlādējot ierīci, nevajadzētu būt lieliem pārtraukumiem

Litija jonu baterijas ilgu laiku glabā sausā vietā istabas temperatūrā. Darbības laikā ir jāņem vērā uzlādēšanas īpašības, kas nav lielākas par 4,35 V. Minimālā vērtība nav mazāka par 2,3 V. Neļaujiet ierīcei pilnībā izlādēt. Uzglabāt tumšā vietā temperatūrā, kas nav zemāka un nav augstāka par 0 grādiem, ar 50 procentu lādiņu. Uzlādējiet un izlādējiet akumulatoru vismaz reizi mēnesī. Ja akumulators nav uzlādēts vairāk nekā gadu, ieteicams to vairākas reizes uzlādēt līdz 50% un izlādēt. Glabājiet LI-on no trieciena, termisko vielu fizikālās un mehāniskās ietekmes.

Kā es varu uzlādēt deformētu akumulatoru? Šādu akumulatoru nevar uzlādēt, tas ir jāiznīcina.

Katra baterija ir maza elektrostacija, kas ģenerē enerģiju vairāk nekā 12 stundas. Lai paplašinātu ierīces kvalitāti un noderīgās īpašības, ir jāizpilda un jāzina iepriekš minētās prasības.