Lítium-iónová batéria: od zariadenia k výberu

Batéria je najobľúbenejším zdrojom chemickej energie. Dnes sa používajú na mobilné telefóny, autá, počítače, nepretržitú prevádzku vlakov, metra. Batérie sa dodávajú v mnohých veľkostiach a tvaroch. Najväčšia batéria dosiahne 2 000 metrov štvorcových. Nachádza sa na Aljaške v meste Fairbanks. V prípade vypnutia svetla je schopný dodávať teplo energii asi 12 000 domov počas 10 minút. Veľké batérie obsahujú viac komponentov a vydržia dlhšie ako malé batérie.

Lítium-iónová batéria: od zariadenia k výberu

Lítium-iónová batéria sa tiež nazýva chemicky zložitý zdroj prúdu. Li-on pozostáva z tekutého elektrolytu, lítnych iónov, uhlíka. Zariadenia sú lacné, nenáročné, nenáročné na údržbu, nabíjateľné, niektoré však nie sú bezpečné kvôli nedostatku mechanizmu ovládača v štruktúre. Na sklade Li-on je 1000 cyklov dodatočného nabíjania. Spoločnosť Sony uviedla na trh prvú iónovú batériu v 70. rokoch 20. storočia.

Čo hovorí štítok batérie

Dve čísla vpredu označujú priemer, ďalší pár čísel udáva dĺžku batérie.

Li-on letter systém odhaľuje chemické zloženie zariadenia a technológie:

• Prvé písmeno I naznačuje, že technológia predstavuje metódu výroby lítium-iónov.
• Druhé písmeno C, N, M, F zodpovedá chemickému zloženiu.
• N je nikel-mangánový prvok.
• C - kobalt.
• F - Fosfátový prvok.
• M - mangán.
• Posledné písmeno R znamená, že batériu je možné opakovane nabíjať.

Označením batérie môžete odhaliť podrobné informácie o dátume exspirácie a krajine výroby

Dátum výroby je uvedený na ochrannom filme batérie, ale je šifrovaný vo forme kódu, ktorý je v určitom poradí čísel a písmen. Každý výrobca má iný kód. Ak poznáte umiestnenie kódu a typ digitalizácie, môžete ľahko zistiť dátum vydania Li-on. Uvádzame príklad modelu 18659 LG. Dátum výroby batérie 18659, kódovaný prvými štyrmi číslicami v druhom riadku šifry.

Rok 18659 LG je zakódované v prvom písmene kódu:

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

Deň vydania sa nachádza tromi číslicami po liste. Čísla sa musia počítať od 1. januára do 31. decembra:

• 01 - 031 - január;
• 032 - 059 - február;
• 060 - 090 - marec;
• 091 - 120 - apríl;
• 121 - 151 - máj;
• 152 - 181 - jún;
• 182 - 212 - júl;
• 213 - 243 - august atď.

Batérie sú veľmi citlivé na prebíjanie a hlboké vybitie. Aby sa batéria predčasne nerozbila, výrobca ich uvoľní spolu s ovládačom (vyzerá to ako mikroobvod). Regulátor neumožňuje problémy s nabíjaním a vybíjaním do 0%, chráni batériu pred samovznietením, výbuchom, roztavením a reguluje teplotu vo vnútri batérie.

Niektorí výrobcovia ušetria na úvode do kontrolného krytu. Preto batérie až doteraz explodujú, vyhoria. Tiež sa neodporúča nabíjať viac ako 3 hodiny. Po dosiahnutí 100% energetickej rovnováhy musíte okamžite odpojiť napájanie zo siete.

Ako si vybrať Li- on

Prvým krokom je určenie času výroby batérie.Pretože pri skladovaní batérie na jeden rok bez práce sa stratia 4% kapacity. Životnosť štandardnej lítium-iónovej batérie môžete nezávisle vypočítať. Nekúpite tovar, ak uplynulo asi 2 roky.

Ak máte pochybnosti o zdraví svojej nabíjačky, odporúčame vám zvoliť chránené batérie. Niektoré zariadenia samočinne nezastavujú nabíjanie. Nabíjanie nechránených batérií je mimoriadne nebezpečné, môžu explodovať a napučiavať.

Je potrebné venovať pozornosť kapacite. Ak je na obale vyznačená kapacita viac ako 3600 miligramov hodín, zadajte veľkosť 18650, potom je to falošná. Toto neexistuje.

Na trhu existuje niekoľko typov lítium-iónových batérií:

1. Lítium-mangán Používa sa v mobilnej elektronike.
2. Batéria z lítium-nikel-mangán-kobalt oxidu. Prítomnosť mangánu poskytuje vo vnútri malý odpor. Používa sa pri tvorbe elektrického náradia, pohonných jednotiek.
3. Lítium kobaltu. Tento prvok je prispôsobený na vytváranie batérií a mechanizmov pre fotoaparáty, mobilné telefóny a počítače. Nevýhody - krátka doba použiteľnosti, obmedzené možnosti.
4. Titaničitan lítny. Je to veľmi drahé, ale existujú klady: bezpečnosť, rýchle nabíjanie, doba použiteľnosti 6 rokov. Batérie regulujú prevádzku pouličných svietidiel a používajú sa pri výrobe automobilov (Mitsubishi, Honda).

Batéria pre autá

Ako môžem nabíjať lítium-iónové batérie?

Takéto batérie je potrebné nabiť pred úplným vybitím, keď sa na obrazovke zariadenia zobrazí 14 - 12%. Nabite až 80 - 90% energie zariadenia. Pokúste sa zabrániť prebíjaniu a silnému vybitiu.

Výroba lítium-iónových batérií ako príklad závodu na výrobu batérií

Ruské priemyselné závody vyrábajú každý deň 3 milióny týchto zariadení. Stručný výrobný proces batérie pozostáva zo štyroch krokov:

1. Výroba elektród.
2. Ich pripojenie k akumulátoru je doplnené ochranným filmom.
3. Balenie do vonkajšieho obalu, impregnácia elektrolytom.
4. Kontrola kvality, testovanie, poplatok.

Batériové zariadenie

Výrobná zákazka:

• Medená fólia funguje ako anóda, predtým sa na ňu nanesie tenká vrstva grafitu. Ako katóda slúži hliníková fólia s vrstvou lítia. Hlavné komponenty batérie: kryt, v ktorom sú umiestnené, katóda, anóda, oddeľovač papiera umiestnený medzi katódou a anódou tak, aby sa nedotýkali. Katóda je prvá vec, ktorá je vložená do batérie, pozostáva z oxidu manganičitého a grafitu. Pracovníci naložia 1800 ton vriec z týchto materiálov na plošiny.

• Hydraulický mechanizmus vytriasa všetky zrná katódy z vakov na poslednú v nádrži. Potom materiál prechádza potrubím a vstupuje do zmiešavacej zóny. Počítačový program riadi ventily tak, aby naplnili správne množstvo prášku pre budúcu katódu. Grafit, keď sa mieša v prístroji, vytvára veľa prachu, pretože váži ľahší ako vzduch. Výsledná katódová zmes (grafitový oxid manganičitý) sa dopraví do katódovej lisovacej zóny. Tu formovací stroj pritláča prášok do guľatých prázdnych paliet.
• Niklové oceľové kryty vyrobené v inej továrni pochádzajú z druhej strany. Pohybujú sa v rade pozdĺž dopravníkov, kým sa nestretnú s katódovými paletami. Mechanické zariadenie tlačí tri palety do každého krytu. Po inštalácii katód tieto trubice dopadnú na magnetický dopravník a presunú sa na čiaru D. Potom musíte vložiť papierový valec do katódy, inak pri použití hotovej batérie dôjde ku skratu. Papier oddelí anódu a katódu. Kúsok papiera sa šíri aj na spodnú časť batérie, vizuálne sa získa pohárik papiera. Papier slúži ako fyzická bariéra medzi kladne a záporne nabitými iónmi, takže pri zapojení do akéhokoľvek zariadenia neprichádzajú do vzájomného kontaktu.
• Pred naplnením anódy sa musí do papierového kelímku najskôr pridať niekoľko kvapiek hydroxidu lítneho alebo draselného. Je to elektrolyt, to znamená, že vedie elektrinu v batérii. Počkajte 15 minút, aby látka vsiakla do papiera. Po naplnení anódy prejdú batérie na výrobu zberača prúdu. Zberač prúdu je klinec privarený k oceľovej hlave batérie. Ak je batéria pripojená k vodiču (zariadenie je „klincom“), lítium-iónová batéria hromadí elektróny v anóde a posiela ich cez rovnaké zariadenie späť do kladnej časti batérie. Elektróny pretekajúce nechtom na nohe umožňujú hladký chod batérie.

Aktuálny kolektor je na spodnej strane batérie

• Pocínovaný mosadzný drôt sa posiela do sedimentačného zariadenia. Čepeľ vo vnútri rozreže drôt na 3 cm kúsky a stroj na zmršťovanie za studena vytvorí na konci každého kusu klobúk. Hotové nechty vyliate na druhý koniec rúrky. A potom sa dostanú na dopravník, vyhodia ich aj do rotačného vibrátora. Nechty sa posielajú na dopravník na zostavenie klzných krúžkov. Tu sa pohybujú v rade, aby sa stretli s hlavami. Hlavy nechtov zvárajú automatické zváračky. A magnetický dopravník nasáva hotové diely. Odošle ich na montážnu linku D.
• Testovanie. Každá batéria prechádza rotačným zariadením, ktoré kontroluje napätie a prúd. Batérie, ktoré nevyhoveli testu, sú fúkané vzduchom. Mechanický rozvádzač je umiestnený v skrinke, ide ďalej k rýchlosti uzávierky. Aby sa látky usadili, musia trochu stáť. Presný čas expozície je regulovaný výrobcom. Oceľový lis tlačí čiapky pre kladný koniec batérie, ktorá je potom privarená k batérii. Klobúky sú vyrobené z magnetickej ocele s hmotnosťou 1800 ton. Oceľ sa dostane do tlače.
• Label. Nálepky izolujú vodivý povrch batérie tak, aby ju žiadny dotyk nemohol znížiť.
• Továreň v laboratóriu kontroluje tesnosť batérií a urýchľuje starnutie pomocou kachlí v inej časti závodu. Všetky batérie podliehajú trom typom kontrolných podmienok: vysoká teplota, vlhkosť a kontrola teplotného cyklu, pri ktorej sa teplota mení z vysokej na nízku na mínus 29 stupňov. Overenie sa vykonáva každý deň.

Lítium-iónové batérie: celková životnosť pri správnom skladovaní

Životnosť je od 7 rokov pri správnej prevádzke. Ak sa v batérii nachádza konzervačný prostriedok (tiež vám umožňuje uchovávať ju bez nabíjania 2 roky), pred úplným použitím by sa mala batéria niekoľkokrát vybiť a znova nabiť. Batéria získava nové vlastnosti. Škodlivý elektrolyt sa rozpadá, batéria znovu získa svoju pôvodnú kapacitu. Na rozdiel od batérií s konzervačnými látkami sa jednoduché batérie po 1,5 - 2 rokoch, ak sa nepoužívajú včas, zhoršujú.

Ako správne nabíjať lítium-iónové batérie

Aby batéria vydržala mnoho rokov, nesmiete dovoliť úplné vybitie zariadenia. Neodporúča sa tiež úplne nabiť až 100 percent. Batéria môže rýchlo starnúť a stratiť kapacitu.

Nabíjanie prístroja je potrebné maximálne 2 - 3 hodiny

Skladujte Li-on pri teplote 15 stupňov, doplňte na 50%. Ak dodržíte toto pravidlo, batéria bude schopná fungovať 10 rokov. Ak je batéria v mraze dlhšie ako 5 minút, nemôžete ju okamžite pripojiť k sieti, potom ju musíte nechať roztápať pri izbovej teplote počas 30 minút. Skladujte v blízkosti vykurovacích zariadení a pri zvýšených teplotách (od 18 stupňov) je veľmi nežiaduce. V takom prípade batéria začne starnúť, stráca svoje funkcie. Batériu by malo nabíjať zariadenie, ktoré sa dodáva iba v súprave pôvodného zariadenia. Lítium-iónové batérie môžete nabíjať pomocou prenosného zariadenia, ktoré sa neodporúča v prenosnom počítači.Lítiové batérie sa musia nabíjať bez čakania na vypnutie telefónu alebo prenosného počítača.

Princíp fungovania nabíjačky

Keď je zástrčka pripojená k sieti, lítiové ióny v batérii sa budú náhodne pohybovať, pričom každá minúta bude ich stále viac a viac. Ak je batéria nabitá na 90%, zaťažovací prúd sa zníži, kontrolka LED 1 sa vypne, kontrolka LED číslo 2. Ak je nabíjací kábel odpojený dve hodiny po úplnom nabití nabite batériu začne sa zhoršovať postupne.

Pri nabíjaní by zariadenie nemalo byť dlhé prestávky

Lítium-iónové batérie sa dlhodobo skladujú na suchom mieste pri izbovej teplote. Počas prevádzky je potrebné brať do úvahy vlastnosti nabíjania nie väčšie ako 4,35 V. Minimálna hodnota nie je menšia ako 2,3 V. Nedovoľte, aby zariadenie úplne vybilo. Skladujte na tmavom mieste pri teplote, ktorá nie je nižšia a nie vyššia ako 0 stupňov, s nabíjaním 50 percent. Batériu nabíjajte a vybíjajte najmenej raz mesačne. Ak batéria nebola nabitá dlhšie ako jeden rok, odporúča sa ju niekoľkokrát nabiť na 50% a vybiť. Uchovávajte LI-on pred fyzikálnymi a mechanickými vplyvmi nárazov, tepelných látok.

Ako môžem nabiť zdeformovanú batériu? Takáto batéria sa nedá nabiť, musí sa preto zlikvidovať.

Každá batéria je malá elektráreň, ktorá vyrába energiu viac ako 12 hodín. Aby sa rozšírila kvalita a užitočné vlastnosti zariadenia, je potrebné splniť a poznať vyššie uvedené požiadavky.