Определите состав литиевой батареи; Приложения; Преимущества

Батарейки в наше время настолько распространены, что большинству из нас они могут показаться невидимыми. Однако это очень необычное изобретение с длинной и увлекательной историей и не менее пьянящим будущим. Литиевые батареи отличаются от других элементов из-за их высокой плотности энергии и низкой стоимости цикла. С момента создания этих элементов они значительно превзошли своих предшественников на основе никеля, которые имели серьезные недостатки, но все же были оценены в ту эпоху. В настоящее время существует много предположений о том, что такая технология аккумуляторов скоро превратится в более желательные модели, которые могут обеспечить еще лучшую функциональность.

Что такое литиевые батареи?

Батарея обычно представляет собой устройство, которое накапливает химическую энергию, которая после этого может быть преобразована в электричество для использования. Сегодня батареи бывают самых разных размеров - от больших мегаваттных размеров, используемых для коммерческих солнечных панелей, до крошечных, используемых в часах.

Таким образом, литиевые батареи являются первичными элементами, которые содержат металлический литий в качестве анода, и поэтому их не следует путать с литий-ионными элементами. Практическая разница между ними заключается в том, что в отличие от литий-ионных аккумуляторов большинство литиевых аккумуляторов не подлежат перезарядке. Однако они используются для замены умирающих свинцово-кислотных элементов, поскольку они не нуждаются в абсорбционном заряде и не поддерживают постоянное напряжение.

Зачем использовать литий-ионные батареи?

Литий-ионные батареи широко распространены в наши дни, и их можно найти практически во всех устройствах и гаджетах, от ноутбуков, плееров iPod, сотовых телефонов до мобильных телефонов. Их использование и функциональные возможности зависят от технических характеристик пользователя и места, где оно используется. Существует бесчисленное множество причин, по которым вам следует подумать об использовании литий-ионного аккумулятора вместо любого другого типа элемента. Это связано с тем, что на протяжении многих лет литий-ионные батареи показали себя образцовыми в хранении зарядов в течение более длительных периодов времени с меньшим количеством дефектов, чем их предшественники. Некоторые из причин использования литий-ионных батарей:

Низкая скорость саморазряда

Одной из основных проблем с большинством аккумуляторных батарей, таких как NiCad и NiMH, является их высокая скорость саморазряда. Однако в случае литий-ионных элементов после зарядки они, как правило, сохраняют свой заряд в течение более длительного времени. Обычно он составляет около 5% в первые 4 часа, а затем падает примерно до 2% в месяц.

Высокая плотность энергии

Это одно из наиболее значительных преимуществ использования литий-ионных батарей по сравнению с другими типами элементов. Аккумулятор с высокой плотностью энергии в основном требуется для таких устройств, как мобильные телефоны и ноутбуки. Это связано с тем, что таким устройствам необходимо дольше работать без подзарядки, при этом потребляя много энергии. Высокая плотность энергии, предлагаемая литий-ионными батареями, является огромным преимуществом для огромных энергоемких инструментов и электромобилей.

Нет требований к грунтовке

В то время как некоторые аккумуляторные батареи необходимо заправить при первой зарядке, литий-ионные элементы не нуждаются в этой спецификации. Достаточно одной регулярной зарядки.

Низкая стоимость обслуживания

Литиевые батареи не требуют интенсивного обслуживания, чтобы обеспечить их бесперебойную работу. Это связано с тем, что элементы не подвержены «эффекту памяти», как это было у их предшественников, из-за которых они нуждались в периодических разрядах.

Доступны различные литий-ионные элементы.

Доступно много типов литий-ионных элементов, что упрощает использование правильной технологии в наиболее предпочтительных требуемых приложениях. Различные формы литий-ионной плотности позволяют использовать различные плотности тока, самые высокие из которых используются в электромобилях и электроинструментах.

Они легкие

Литий-ионные элементы обычно намного легче, чем другие формы перезаряжаемых батарей, потому что их электроды сделаны из легкого лития и углерода. Такое качество позволяет батареям быть очень портативными, особенно в случае с павербанками.

Из чего сделана литиевая батарея?

Как следует из названия, литиевые батареи состоят в основном из лития. Ионы, находящиеся в ячейках, могут перемещаться между анодом и катодом. Катод использует интеркалированное соединение лития для облегчения этого движения ионов без использования металла на основе лития в качестве анода. Литий в этих батареях является реактивным соединением, поскольку он может мгновенно вступать в реакцию с любой жидкостью, например с водой или даже с влагой в воздухе. Для элементов требуется от 0,15 до 0,3 кг лития на 1 кВтч.

Литий является одним из самых легких элементов в периодической таблице и, таким образом, обладает огромной электрохимической способностью. Эта комбинация качеств обеспечивает высокое напряжение, но в небольших и контролируемых объемах.

Применение литиевых батарей

Литиевые батареи можно использовать в большинстве устройств с длительным сроком службы. В приборах, таких как кардиостимуляторы, используется специальная батарея с йодистым литием, которая рассчитана на срок службы более десяти лет из-за ее критического использования в области медицины. Для устройств с меньшей ценностью, таких как игрушки, литиевая батарея имеет тенденцию прослужить дольше машины. Это, таким образом, делает дорогую ячейку менее рентабельной, как можно было бы надеяться при использовании с такой игрушкой.

Эти батареи также могут использоваться для замены щелочных элементов в таких устройствах, как цифровые фотоаппараты и часы. Они могут быть более дорогими, чем щелочные, но, как правило, служат дольше и, следовательно, уменьшают потребность в периодической замене батарей. Было отмечено, что литиевые элементы вырабатывают более высокое напряжение, чем цинковые, и поэтому следует соблюдать осторожность при использовании их в качестве замены последних.

Литиевые батареи также могут использоваться для питания различных устройств, таких как термометры, слуховые аппараты, лазерные указки, удаленные автомобильные замки, MP3-плееры и калькуляторы.

Последние мысли

Литиевые батареи - это большой шаг вперед по сравнению с предыдущими типами ячеек, и они существуют уже долгое время, обеспечивая достаточную поддержку батарей для многих устройств. Однако с учетом меняющихся времен нынешнего поколения и постоянно развивающейся технологии ожидается появление новых изобретений. Неудивительно, что вскоре мы заметим значительный сдвиг в технологии аккумуляторов и устройствах для выработки энергии. Аккумулятор может быстро разрядиться, так как может появиться гораздо более продвинутая технология. В общем, аккумуляторные технологии развивались веками, и все еще продолжаются улучшения, чтобы сделать их более экологически чистыми.