Baterie cu litiu-ion: de la dispozitiv la alegere

Bateria este cea mai populară sursă de energie chimică. Astăzi sunt folosite pentru telefoane mobile, mașini, computere, funcționarea neîntreruptă a trenurilor, metroul. Bateriile au mai multe dimensiuni și forme. Cea mai mare baterie ajunge la 2.000 de metri pătrați. Situat în Alaska, în orașul Fairbanks. În cazul opririi luminii, este capabil să furnizeze energie termică a aproximativ 12.000 de case timp de 10 minute. Bateriile mari au mai multe componente și durează mai mult decât bateriile mici.

Baterie cu litiu-ion: de la dispozitiv la alegere

O baterie de tip litiu-ion este, de asemenea, numită sursă de curent complex chimic. Li-on este format dintr-un electrolit lichid, ioni de litiu, carbon. Dispozitivele sunt ieftine, fără pretenții, ușor de întreținut, reîncărcabile, dar unele nu sunt sigure din cauza lipsei unui mecanism de control în structură. În stoc Li-on există 1000 de cicluri de reîncărcare suplimentară. Prima baterie ionică a fost lansată de Sony în anii '70.

Ce spune eticheta bateriei

Cele două numere din față indică diametrul, următoarea pereche de numere indică lungimea bateriei.

Sistemul de scrisori Li-on dezvăluie compoziția chimică a dispozitivului și a tehnologiei:

• Prima literă I indică faptul că tehnologia este reprezentată de metoda de producție de litiu-ion.
• A doua literă C, N, M, F corespunde compoziției chimice.
• N este un element nichel-mangan.
• C - Cobalt.
• F - Element fosfat de fier.
• M - Mangan.
• Ultima literă R indică faptul că bateria poate fi reîncărcată în mod repetat.

Marcând bateria, puteți dezvălui informații detaliate despre data de expirare și țara de fabricație

Data producerii este indicată pe folia de protecție a bateriei, dar este criptată sub forma unui cod care se află într-o anumită secvență de numere și litere. Fiecare producător are un cod diferit. Cunoscând locația codului și tipul de digitalizare, puteți afla cu ușurință data lansării Li-on-ului. Dăm un exemplu pe modelul 18659 LG. Data fabricării bateriei 18659, codată în primele patru cifre din a doua linie a cifrului.

Anul 18659 LG este criptat în prima literă a codului:

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

Ziua lansării poate fi găsită în trei cifre după literă. Numerele trebuie numărate între 1 ianuarie și 31 decembrie:

• 01 - 031 - ianuarie;
• 032 - 059 - februarie;
• 060 - 090 - martie;
• 091–120 - aprilie;
• 121 - 151 - mai;
• 152 - 181 - iunie;
• 182 - 212 - iulie;
• 213 - 243 - august etc.

Bateriile sunt foarte sensibile la supraîncărcare și descărcare profundă. Pentru ca bateria să nu se spargă prematur, producătorul le eliberează împreună cu regulatorul (pare un microcircuit). Controlerul nu permite probleme cu încărcarea și descărcarea până la 0%, protejează bateria de arderea spontană, explozie, topire, reglează temperatura din interiorul bateriei.

Unii producători economisesc la introducerea în carcasa de control. Prin urmare, până acum, bateriile explodează, se ard. De asemenea, nu li se recomandă să încarce mai mult de 3 ore. La atingerea echilibrului energetic 100%, trebuie să deconectați imediat alimentarea de la rețea.

Cum să alegeți Li-on

Primul pas este determinarea timpului de fabricație a bateriei.De la stocarea bateriei timp de un an fără lucru, 4% din capacitate se pierde. Puteți calcula în mod independent perioada de valabilitate a unei baterii standard cu litiu-ion. Nu cumpărați mărfuri dacă au trecut aproximativ 2 ani.

Dacă aveți îndoieli despre sănătatea încărcătorului dvs., vă recomandăm să alegeți bateriile protejate Unele dispozitive nu opresc automat încărcarea de unul singur. Este extrem de periculos să reîncărcați bateriile neprotejate, acestea pot exploda și umfla.

Este necesar să se acorde atenție capacității. Dacă ambalajul indică o capacitate mai mare de 3600 miliampe ore, tastați dimensiunea 18650, atunci acesta este un fals. Acest lucru nu există.

Există mai multe tipuri de baterii cu litiu-ion pe piață:

1. Litiu Mangan Este utilizat în electronice mobile.
2. Baterie cu oxid de litiu-nichel-mangan-cobalt. Prezența manganului oferă o rezistență scăzută în interior. Este utilizat la crearea de scule electrice, unități de alimentare.
3. Litiu de cobalt. Elementul este adaptat pentru a crea baterii și mecanisme pentru camere, telefoane mobile și computere. Dezavantaje - termen scurt de valabilitate, capacități limitate.
4. Titanat de litiu. Este foarte scump, dar există plusuri: siguranță, încărcare rapidă, termen de valabilitate de 6 ani. Bateriile reglează funcționarea lămpilor stradale și sunt utilizate la fabricarea automobilelor (Mitsubishi, Honda).

Baterie pentru mașini

Cum pot încărca baterii cu litiu?

Astfel de baterii trebuie să fie încărcate înainte de a fi descărcate complet atunci când 14-12% este afișat pe ecranul dispozitivului. Încărcați până la 80-90% din energia dispozitivului. Încercați să preveniți supraîncărcarea și descărcarea puternică.

Producția de baterii cu litiu-ion ca exemplu de uzină

Instalațiile industriale ruse produc 3 milioane din aceste dispozitive în fiecare zi. Procesul scurt de fabricare a bateriilor constă din patru etape:

1. Fabricarea electrozilor.
2. Conectarea lor la baterie, completată cu un film protector.
3. Ambalare în carcasa exterioară, impregnare cu electrolit.
4. Control de calitate, testare, încărcare.

Dispozitiv cu baterie

Comanda de productie:

• Folia de cupru acționează ca un anod, anterior i se aplică un strat subțire de grafit. Folia de aluminiu cu un strat de litiu servește ca un catod. Principalele componente ale bateriei: carcasa în care sunt amplasate, catodul, anodul, un separator de hârtie plasat între catod și anod, astfel încât acestea să nu se atingă. Catodul este primul lucru care este introdus în baterie, este format din dioxid de mangan și grafit. Muncitorii încarcă 1800 tone de saci din aceste materiale pe platforme.

• Mecanismul hidraulic scutură toate boabele catodului de la pungi până la ultimul din rezervor. Apoi materialul trece prin conducte și intră în zona de amestecare. Un program de calculator controlează supapele pentru a umple cantitatea potrivită de pulbere pentru viitorul catod. Grafitul, atunci când este agitat în aparat, creează multă praf, deoarece cântărește mai ușor decât aerul. Amestecul catodic rezultat (dioxid de grafit de mangan) este transportat în zona presei catodice. Aici, o mașină de formare presează pulberea în palete rotunde, goale.
• Carcasele din oțel placat cu nichel fabricate într-o altă fabrică provin din cealaltă parte. Se deplasează pe rând de-a lungul transportoarelor până când întâlnesc paletele catodice. Un dispozitiv mecanic împinge trei palete în fiecare carcasă. După instalarea catodurilor, aceste tuburi cad pe transportorul magnetic și se mută pe linia D. Apoi, trebuie să așezați cilindrul de hârtie în interiorul catodului, altfel, atunci când folosiți bateria finisată, va avea loc un scurtcircuit. Hârtia va separa anodul și catodul. O bucată de hârtie se întinde și pe partea inferioară a bateriei, obținându-se vizual o cană de hârtie. Hârtia servește ca o barieră fizică între ionii încărcați pozitiv și negativ, astfel încât să nu intre în contact între ei atunci când sunt conectați la orice dispozitiv.
• Înainte de umplerea anodului, trebuie să se adauge mai întâi câteva picături de litiu sau de hidroxid de potasiu în ceașca de hârtie. Este un electrolit, adică conduce electricitatea într-o baterie. Așteptați 15 minute pentru ca substanța să se înmoaie în hârtie. După umplerea anodului, bateriile se duc la fabricarea unui colector de curent. Colectorul curent este un cui sudat la capul de oțel al bateriei. Când bateria este atașată la conductor (dispozitivul este un „cuie”), bateria litiu-ion acumulează electroni în anod și îi trimite prin același dispozitiv înapoi în partea pozitivă a bateriei. Electronii care curg prin piciorul unghiei permit bateriei să funcționeze lin.

Colectorul curent se află în partea de jos a bateriei

• Firul de aramă placat cu staniu este trimis la mașina de sedimentare. Lama din interiorul acesteia taie sârmă în bucăți de 3 cm, apoi mașina cu contracție rece face o pălărie la sfârșitul fiecărei piese. Unghiile finite se toarnă în celălalt capăt al țevii. Și apoi se urcă pe transportor, îi aruncă și el într-un vibrator rotativ. Cuiele sunt trimise la un transportor pentru asamblarea inelelor de alunecare. Aici se mută la rând pentru a se reuni cu capetele. Un sudor automat sudează capetele unghiilor. Și transportorul magnetic aspiră piesele finite. Le trimite la linia de asamblare D.
• Testare. Fiecare baterie trece printr-un dispozitiv rotativ care verifică tensiunea și amperajul. Bateriile care nu reușesc testul sunt aruncate în aer. Distribuitorul mecanic este plasat într-o cutie, merge mai departe la viteza obturatorului. Trebuie să stea puțin pentru ca substanțele să se rezolve. Timpul exact de expunere este reglementat de producător. O presă din oțel imprimă capace pentru capătul pozitiv al bateriei, care este apoi sudată la baterie. Palariile sunt fabricate din oțel magnetic care cântărește 1800 tone de kilograme. Oțelul intră în presă.
• Casa de discuri. Stickerele izolează suprafața conductivă a bateriei, astfel încât nici o atingere nu o poate reduce.
• Laboratorul din fabrică verifică scurgerea bateriilor, accelerând îmbătrânirea prin utilizarea unei sobe într-o altă parte a fabricii. Toate bateriile suferă trei tipuri de condiții de control: temperatura ridicată, umiditatea și o verificare a ciclului de temperatură, în care temperatura se schimbă de la mare la mică la minus 29 de grade. Verificarea se efectuează zilnic.

Baterii cu ioni de litiu: durată de viață generală cu depozitare adecvată

Durata de viață este de la 7 ani cu o funcționare corespunzătoare. Dacă există un conservant în baterie (vă permite, de asemenea, să îl depozitați fără încărcare timp de 2 ani), atunci înainte de utilizare completă, bateria trebuie descărcată și reîncărcată de mai multe ori. Bateria capătă noi proprietăți. Electrolitul dăunător scade, bateria își recapătă capacitatea inițială. Spre deosebire de bateriile cu conservanți, bateriile simple se deteriorează după 1,5 - 2 ani, dacă nu sunt utilizate la timp.

Cum să încărcați în mod corespunzător bateriile cu ioni de litiu

Pentru ca bateria să dureze mulți ani, nu trebuie să permiteți descărcarea completă a dispozitivului. De asemenea, nu este recomandat să încărcați complet până la 100 la sută. O baterie poate îmbătrâni rapid și poate pierde capacitatea.

Dispozitivul trebuie să fie încărcat nu mai mult de 2 - 3 ore

Depozitați Li-on la o temperatură de 15 grade, reîncărcați-l la 50%. Dacă respectați această regulă, bateria va fi capabilă timp de 10 ani. Dacă bateria a fost înghețată mai mult de 5 minute, nu o puteți conecta imediat la rețea, trebuie decongelată întinsă la temperatura camerei timp de 30 de minute. A se păstra în apropierea aparatelor de încălzire și la temperaturi ridicate (de la 18 grade) este foarte nedorit. În astfel de condiții, bateria începe să îmbătrânească, își pierde funcțiile. Bateria trebuie încărcată de dispozitiv, prevăzută doar în kitul dispozitivului nativ. Puteți reîncărca bateriile cu ioni de litiu printr-un dispozitiv portabil, nu este recomandat de un laptop.Bateriile cu litiu trebuie încărcate fără a aștepta să se oprească telefonul sau laptopul.

Principiul funcționării încărcătorului

Când mufa este conectată la rețea, ionii de litiu din baterie se vor mișca la întâmplare, cu fiecare minut care trece sunt din ce în ce mai mulți. Când bateria este încărcată cu 90%, curentul de încărcare va scădea, LED-ul 1 se va stinge, LED-ul numărul 2 se va aprinde. Dacă cablul încărcătorului este deconectat la două ore după complet încărcați bateria va începe să se deterioreze treptat.

Când încărcați dispozitivul nu trebuie să fie pauze lungi

Bateriile Li-ion sunt depozitate mult timp într-un loc uscat la temperatura camerei. În timpul funcționării, este necesar să se țină seama de proprietățile de reîncărcare de cel mult 4,35 V. Valoarea minimă nu este mai mică de 2,3 V. Nu permiteți descărcarea completă a dispozitivului. Depozitați într-un loc întunecat la o temperatură nu mai scăzută și nu mai mare de 0 grade, cu o încărcare de 50 la sută. Încărcați și descărcați bateria cel puțin o dată pe lună. Dacă bateria nu a fost încărcată mai mult de un an, este recomandat să o reîncărcați la 50% de mai multe ori și să o descărcați. Depozitați LI-on de la impacturile fizice și mecanice de la substanțe termice de șoc.

Cum pot încărca o baterie deformată? O astfel de baterie nu poate fi încărcată, trebuie aruncată.

Fiecare baterie este o centrală mică care generează energie mai mult de 12 ore. Pentru a extinde calitatea și proprietățile utile ale dispozitivului, trebuie să îndepliniți și să cunoașteți cerințele de mai sus.