Lítium akkumulátorok vagy hosszú élettartamú áramforrások

Számos elektronikus eszközhöz lítium áramforrásokra van szükség. Ez a cikk a gyakran használt lítium-ion akkumulátorokat tárgyalja.

A lítium akkumulátor összetétele

A lítium akkumulátor irreverzibilis oxidációs reakció révén működik. Anódként fémes lítium szolgál, míg szilárd katódként mangán-oxid, vas-diszulfid vagy réz-oxid használható. A folyékony oxidok közé tartozik a kén-oxid és a tionil-klorid. Oxidálószerként aktív lítiumot használnak, amely hatékonyan eltávolítja az elektronokat.

Lítium akkumulátorok típusai

A tárolóeszközök egyik osztályozási kritériuma a fő hatóanyag típusa:

• Lítium-nikkel-kobalt-alumínium-oxid (NCA) akkumulátorok
• Lítium-mangán akkumulátorok
• Lítium-kobalt akkumulátorok.
• Lítium-vas-foszfát akkumulátorok
• Lítium-titanát források
• Lítium-polimer akkumulátorok
• Lítium-tionil-klorid akkumulátor

Az akkumulátor kiválasztásakor az egyik fontos mutató az üzemi feszültség.

Nézzünk csak néhányat közülük.

A 3 V-os lítium elemeket csak speciálisan erre a célra tervezett eszközökben használják; távirányítókban vagy hagyományos otthoni órákban nem használhatók.

A 6 V-os lítium akkumulátor használható szünetmentes tápegységekben, akkumulátoros játékautókban és sok más alkalmazásban.

A 12 voltos lítium akkumulátort a beszerelés mellett használják UPSönálló eszközökben, mint például csavarhúzó.

Jelzés

Milyen jelöléseknek kell lenniük a lítium-ion akkumulátorokon? Az IEC előírásai szerint a következő jelöléseket kell feltüntetni az akkumulátor házán:

1. Kapacitás lítium akkumulátor
2. Lítium akkumulátorok méretei
3. Összetett
4. Osztály
5. Feszültség

A lítium elemeket a "CR" betűk jelölik. A következő szám az elem méretét jelzi. Az alábbi táblázat a kalibrálásukat mutatja.

Név	Jelzés	Feszültség, V
Nagy kerek, D	20	1.5
Kis kerek, C	14	1.5
Ujj, AA	6	1.5
Mikroujj, AAA	03	1.5
«Korona», RR3	6/22	9.0

Energiatároló eszközök töltése

Sokan kíváncsiak arra, hogy a lítium-ion akkumulátorok újratölthetők-e. Nyilvánvaló, hogy csak a speciálisan tervezett akkumulátorok, az úgynevezett újratölthető akkumulátorok tölthetők újra.

Tipikus akkumulátor-források ésMelyik akkumulátorok jobbak?

Az akkumulátortípusok közé tartoznak az ion (Li-ion) és a polimer (Li-polimer) akkumulátorok. A lítium akkumulátorok jellemzőinek összehasonlító táblázata segít ezek részletesebb elemzésében.

Jellemzők	Lítium-ion akkumulátorok	Lítium-polimer akkumulátorok
Tervezési jellemzők	A termelékenység az elemek blokkon belüli elhelyezkedésétől függ	Folyékony elektrolit jelenléte kizárt
Lítium akkumulátorok méretei	Egy kis választék	Széles választék a cellaformátumtól függetlenül
Energiaintenzitás	Magas	Alacsony, az újratöltések száma alacsonyabb
Súly	Kissé magasabb	Rövid
Kapacitás	Nem nagy	Kétszer annyi ugyanannyi mennyiség mellett
Élettartam	Nincsenek jelentős eltérések	Nincsenek jelentős eltérések
Töltési idő	Hosszú távú	Észrevehetően kevesebb
Viselet	Összehasonlíthatóan magasabb	Alatt
Biztonság (tűzveszély)	Alacsony (robbanásveszély)	Fent (beépített védelemmel)
Ár	Alatt	Magasabb

Napjainkban teljes lendülettel folyik az új, fokozott biztonságot és hosszabb élettartamot biztosító lítium-fém cellák (lítium-fém) fejlesztése.

A lítium-fém akkumulátorok ígéretesek a lítium-ion és lítium-pol források helyettesítésére.

A lítium-polimer akkumulátor töltésének jellemzői

Az áramforrás folyamatos teljes kapacitásának fenntartásához a készüléket az ütemterv szerint kell feltölteni, nevezetesen 500 üzemóra utáni kisütés után.

A polimer akkumulátor érzékeny a mechanikai sérülésekre, a hipotermiára, valamint a feszültségingadozásokra és a túlterhelésre, ezért csak stabil tápegységhez szabad csatlakoztatni.

Hogyan lehet helyreállítani egy lítium-ion akkumulátort

A lítium akkumulátor élettartama meglehetősen hosszú, de előbb-utóbb elveszíti eredeti kapacitását. kapacitásEzért aggódnak sokan az akkumulátorok felújítása miatt.

Nézzünk meg két módszert a meghajtó visszaállítására.

Az első módszer kétesnek tűnik, de ez a legegyszerűbb, és a szakértők szerint gyakran működik. Szükséged lesz:

1. Helyezze a tápegységet a fagyasztóba 30-40 percre
2. Eltávolítás után azonnal töltse néhány percig.
3. majd hagyjuk szobahőmérsékletűre melegedni
4. és csak ezután folytasd a töltést.

A vezérlő gyakran leállítja az elem működését.

A második módszert érdemes kipróbálni, ha a szokásos töltési és fagyasztási eljárások nem segítenek. Ez a módszer a védőpanel leválasztását jelenti a következő lépések szerint:

1. Használjon tesztert az akkumulátor feszültségének méréséhez (ha az érték nulla, folytathatja)
2. óvatosan húzza le a védőpanelt
3. mérje meg újra a feszültséget (maximum 2,5 V-ra kell emelkednie)
4. Csatlakoztasson egy töltőt (állítható áramerősséggel), és állítsa az áramot 100 mA-re, a feszültséget pedig 4,2 V-ra 10-15 percre
5. Ügyeljen arra, hogy figyelje a feszültséget (nem emelkedhet 3,2 V fölé). Ha az elem felmelegszik, azonnal állítsa le a töltést.
6. Miután elérte a kívánt áram- és feszültségértékeket, tegye vissza a kártyát az eredeti helyére, és töltse fel normál üzemmódban.

Mennyi ideig tart a lítium akkumulátorok töltése?

Manapság széles körben elterjedtek a töltöttségi szintjelzővel ellátott töltők, de ha Önnek nincs ilyenje, a következő képlettel kiszámíthatja a szükséges időt:

T (idő) = 1,4*Y(mAh)/X (mA), ahol 1,4 a hőátadási együttható.

Hogyan lehet ellenőrizni a tápegységet?

Az áramforrás töltöttségének ellenőrzésének legegyszerűbb és leggyorsabb módja egy multiméter.

Kétféleképpen ellenőrizheti:

1. Terhelés nélküli tesztelés. Az 1,35 V-os vagy annál magasabb értékek azt jelzik, hogy az elem teljesen működőképes.
2. A terheléstesztelés lehetővé teszi az alacsony feszültségű meghajtók pontosabb kiszűrését. Ehhez a mérést működő akkumulátor mellett kell elvégezni.

Hogyan kell kicserélni az akkumulátort?

A gyenge, eldobható elemek cseréje jelentős anyagi terhet jelent. Ezért sokan fontolgatják újratölthető akkumulátorok vásárlását. A lítium akkumulátorok kétségtelenül a legalkalmasabbak erre a célra.

Az internetes keresőmotorokon különösen népszerűek a régebbi csavarhúzó modellek lítium akkumulátorokra való átalakítására irányuló keresések. Ehhez csak a megfelelőket kell megtalálni. csavarhúzóazonos méretű és feszültségű lítium analógok.

Mennyibe kerül egy lítium akkumulátor?

A lítium gombelemek a legolcsóbb elemek közé tartoznak. Lítium gombelemekként ismertek, órák, mérlegek, processzorok és más alacsony fogyasztású eszközök áramellátására használják őket. Az ilyen elemek ára 10 rubeltől kezdődik, és csak a gyártók és forgalmazók étvágya szab határt.

A hatalmas választék miatt nehéz meghatározni a felső határt. Az azonban egyértelmű, hogy – mint minden technológiai újításnál – a költségek csökkennek a megnövekedett termelési hatékonyság és a gyártók számának növekedése miatt.

Akkumulátorgyártás

A nagy kapacitású lítium akkumulátorokat elektromos járművek gyártásához használják. Az elektromos járművek növekvő népszerűsége miatt számos ilyen akkumulátorokat gyártó gyár megnyitása várható. Különböző tanácsadó cégek szerint hamarosan körülbelül 26 ilyen nagy gyár fog működni. Néhány ezek közül már működik, míg a többi 2021-re várhatóan elindul.

További információk a lítium akkumulátorokról

Ezek az akkumulátorok a leghatékonyabbak és nagy terhelést is bírnak. A felhasználók számos előnyt emelnek ki: megnövelt energiakapacitás, stabil feszültség és nagy kapacitás. Más akkumulátorokhoz hasonlóan a lítium akkumulátorok is anódból, katódból, szeparátorból és membránból állnak. Az utolsó két elem dielektrikumként szolgál. Ez az áramforrás speciális impregnálást használ a membránhoz.

A lítium-ion akkumulátorok és az alkáli elemek közötti fő különbség a hosszú élettartamuk. Ezt egy speciális technológia alkalmazásával érik el, amely kiküszöböli a lítium-ion akkumulátorok terhelési áramfüggését. Náluk ez nem fordul elő. Ezért akár 12 évig is tárolhatók. A gyártási folyamat összetettsége ellenére a gyártók megtanultak különböző típusú lítium akkumulátorokat gyártani. Ezek az akkumulátorok könnyen ellenállnak a hőmérséklet-ingadozásoknak, és hosszú ideig képesek folyamatos terhelés alatt működni.

Lítium akkumulátorokban használt elektrolit

1. tionil-klorid.
2. mangán-dioxid;
3. polifluor-karbon vegyületek;
4. kén-dioxid;
5. jód;
6. réz-oxid;
7. vas-diszulfid;

Egy ilyen akkumulátor névleges feszültsége 3,7 volt. A lítium könnyű és nagyon vékony cellákat eredményez. Lényegében egy puha és képlékeny fém.

Ezeket az áramforrásokat az 1970-es évek elején kezdték gyártani. A kezdeti kísérletek ezekkel az akkumulátorokkal sikertelenek voltak, és gyakran robbanásokkal végződtek. Egy idő után azonban minden hibát kiküszöböltek. Ennek ellenére a lítium akkumulátorokat a használati utasításnak megfelelően kell használni.

A lítiumból biztonságos áramforrás létrehozásához szilárd szerves elektrolitokkal kellett kombinálni. Az eredmény egy erősebb és kompaktabb akkumulátorcella lett. Két 3 voltos lítium akkumulátor könnyedén helyettesítheti a 4-5 voltos alkáli elemeket.

Védelem

A lítium akkumulátorok stabil és megbízható működésének biztosítása érdekében egy speciális védőáramkört építettek be a kialakításukba. Ez a következők ellen véd:

1. Erős fűtés.
2. Töltés.
3. Rövidzárlatok.
4. Túlkisütés.

A csatlakozókhoz van forrasztva. Beépített vezérlővel rendelkezik, amely figyeli az akkumulátor töltöttségét. Ha az akkumulátor 4,25 V fölé töltődik, leválasztja a töltőről.

Hogyan kell lítium akkumulátorokat tölteni?

Lényegében az elemeket nem lehet újratölteni, különösen, ha „ne töltse újra” felirat van rajtuk. Ha az akkumulátor újratölthető, a töltés ezt a mintát követi.

A töltés 2 szakaszban történik.

1. Egyenáram 0,2-0,5 C paraméterekkel. A "C" betű a kapacitást jelöli. Mivel az akkumulátor beépített védő áramkörrel rendelkezik, az üresjárati feszültség nem haladhatja meg a 7 voltot. Amikor a feszültségszint 4,2 V-ra emelkedik, ez azt jelenti, hogy az akkumulátor 80%-ban fel van töltve.
2. A töltés állandó feszültségen történik. Az áramszintnek csökkennie kell. A töltőnek 4,1-4,2 V feszültséget kell fenntartania. Az áramerősséget is szabályozza, amely fokozatosan csökken. Amikor 0,05-0,01 C-ra csökken, a töltési folyamat befejeződött. Ebben a szakaszban az akkumulátor teljesen feltöltődik 100%-ra.

Célszerű olyan töltőt használni, amelynek feszültségbesorolása van.

A lítium akkumulátorok nem tolerálják jól a túltöltést, ezért időben le kell őket választani.

Hol használják a lítium akkumulátorokat?

Az ilyen áramforrások alkalmazásai sokrétűek. Például ébresztőórákba, távirányítókba és elektronikus mérlegekbe is beépíthetők. De különösen hasznosak nagy energiafogyasztású eszközökben, például fényképezőgépekben, vakukban, játékokban, orvosi berendezésekben, katonai felszerelésekben és számítógépes berendezésekben.

A lítium akkumulátorok előnyei és hátrányai

Fő előnyük, hogy kis méretben nagy kapacitással rendelkezhetnek.

Előnyök listája

1. Könnyen karbantartható.
2. A különböző kisülési áramadatokkal stabil paraméterek biztosíthatók.
3. Ellenáll a vízhiány miatti hőmérséklet-változásoknak.
4. Állandó feszültség.
5. Könnyű súly.
6. Nagy energiakapacitás és energiasűrűség.
7. A kapacitás nem függ a terhelési áramtól, így alkalmas nagy teljesítményű eszközökhöz.
8. Hosszú eltarthatóság.

Az ilyen típusú energiatároló eszköz fő hátránya a költsége. Azonban hosszú ideig nem kell cserélni.

Lítium akkumulátorok típusai és méretei

A következő opciók kaphatók eladásra:

• FR
• Li-FeS2.
• CR

Alakjukban különböznek egymástól, lehetnek hengeres, négyzet alakú vagy korong alakúak.

Az Amerikai Egyesült Államok osztályozása

• FR6 (AA).CR. Lapos tabletta sejtek.
• FR03 (AAA).
• CR-V9 (lítium PP3). Kilenc voltos elem korona.
• CR2 és CR123. Kerek hordók formájában készül.

Néhány paraméter megtalálható a készülék házán. Ilyenek lehetnek például a feszültség, a kapacitás, az osztály és a gyártási év.

A lítium elemek és a sós, illetve alkáli elemek közötti különbség

• Az alkáli elemek akár 3-5 évig is bírják. E három típus közül ezek a legkeményebbek. Alkáli elemekként is ismertek. Kiválóan beváltak távirányítókban, játékokban, zseblámpákban, rádiókban és más kis fogyasztású eszközökben.
• A lítium elemek tovább tartanak, mint a sóoldatos és alkáli elemek. Ideálisak fényképészeti eszközökhöz és orvostechnikai eszközökhöz.
• A só alapú elemek a legolcsóbbak, de egyben a leggyengébbek is. Körülbelül három évig tárolhatók. Ideálisak távirányítókhoz, zseblámpákhoz, játékokhoz, számológépekhez, időzítőkhöz és mérlegekhez.

Alapvetően a fent felsorolt ​​akkumulátorok élettartamukban és kapacitásukban különböznek egymástól.

Biztonsági szabályok

• Ne forrassza a vezetéket az érintkezőkre.
• A lítium akkumulátorokat speciális tartályban/tokban szállítják.
• Nem kell napon tartani.
• Ne tegye az akkumulátort fémtárgyak közé tartozó zsebbe.

Lítium akkumulátoros eszköz

Két tervezési lehetőség van:

1. Spirál.
2. Orsó.

A spirális cellák nagy lítium felülettel rendelkeznek. Impulzusos árammal akár 4 A, folyamatos árammal pedig 0,1-1,8 A áramerősséget is leadhatnak. Ezek az akkumulátorok évente eredeti kapacitásuk 10%-át veszítik el. Prizmás, gombelemek vagy hasonló típusú elemek kaphatók az üzletekben.

Főbb gyártók:

1. Varta,
2. Minamoto,
3. Tekcell
4. Robiton,
5. SAFT,
6. ÉVA,

A bobbin tápegységek akár 20 évig is eltarthatnak, és olyan eszközökben használják őket, amelyek áramfelvétele legfeljebb 150 mA.