Что у литий-ионного аккумулятора?

В каких устройствах используются литий-ионные аккумуляторы?

Литий-ионные батареи используются почти во всех электронных устройствах и электронных транспортных средствах. Несмотря на то, что литий-ионные батареи дороже обычных щелочных батарей, они имеют гораздо более длительный срок службы.

Кардиостимуляторы

Все имплантируемые медицинские устройства, включая кардиостимуляторы, используют литий-ионные батареи, специально разработанные для них. Их называют литий-йодидными батареями. Эти типы литий-ионных аккумуляторов рассчитаны на срок службы до 15 лет или даже больше в зависимости от типа работы, которую они будут выполнять.

Цифровые камеры и аудиоустройства

Сегодня на рынке нет цифровой камеры без литий-ионного аккумулятора. Либо съемный, либо встроенный. Использование литий-ионных батарей в цифровых камерах резко увеличило количество фотографий, которые можно сделать между каждой зарядкой. То же самое и с аудиоустройствами и рекордерами: в настоящее время звукорежиссеры могут записывать и улучшать звук на видеоконференциях и концертах с помощью портативных аудиоустройств, которые могут работать до 10 часов непрерывного использования.

Смартфоны и КПК

Небольшая версия литий-ионных батарей используется во всех персональных цифровых помощниках (КПК) и смартфонах. Теперь есть смартфоны, которые могут работать на экране до двух дней. Это благодаря огромному развитию литий-ионной технологии за последнее десятилетие.

Обычные и умные часы

Начиная с литий-ионных аккумуляторов, они обеспечивают пользователям долгий срок службы. Многие производители часов теперь используют их в своих часах. Вместо обычных батарей начинают использовать литий-ионные батареи на 3 вольта. Кроме того, все умные часы имеют внутри литий-ионные аккумуляторы. С емкостью, которая в некоторых случаях может обеспечить до 45 дней работы.

Конечно, растет количество устройств, в которых используются литий-ионные батареи. Такие устройства, как термометры, лазерные указки, слуховые аппараты и даже калькуляторы. Некоторые эксперты заявили, что к 2022 году почти все электронные устройства будут использовать литий-ионные батареи в качестве батарей.

Что входит в литий-ионный аккумулятор?

Литий-ионные батареи состоят из так называемых ячеек. Каждая их ячейка состоит из трех компонентов; положительный электрод, отрицательный электрод и химический компонент, называемый электролитом, между положительным и отрицательным электродами.

Положительный электрод в ячейке изготовлен из оксида лития-кобальта. Отрицательный электрод выполнен из графита. Электролиты - это оксиды и сульфиды. Электролит должен иметь длительный срок хранения и обеспечивать высокую подвижность для ионов лития. Электролит может быть жидким, полимерным и твердотельным.

Как работает литий-ионный аккумулятор?

Литий-ионные аккумуляторы имеют такой же рабочий механизм. Когда батарея заряжается, оксид лития-кобальта, «положительный электрод», отдает часть своих ионов лития, эти ионы перемещаются по электролиту к отрицательному электроду «графит» и там оседают. Батарея во время этого процесса накапливает энергию. После процесса зарядки и во время разрядки; Ионы лития снова движутся через электролит от отрицательного электрода к положительному, что, в свою очередь, производит энергию, питающую устройство, к которому прикреплен аккумулятор.

В отличие от обычных батарей, литий-ионные батареи имеют встроенные электронные контроллеры. Эти контроллеры регулируют заряд и разряд аккумуляторов. Эти контроллеры предотвращают перезарядку и перегрев, который в некоторых случаях может привести к взрыву литий-ионных батарей.

В процессе зарядки и разрядки литий-ионных аккумуляторов электроны движутся в направлении, противоположном движению ионов по внешнему контуру. Важно отметить, что электроны не проходят через сам электролит. Электролит является эффективным изолирующим барьером и не влияет на движение электронов.

Движение ионов в электролите и движение электронов по внешней цепи в противоположном направлении - это два взаимосвязанных процесса. Если одно из этих движений останавливается, другое останавливается. Когда батарея полностью разряжена и ионы перестают двигаться через электролит, электроны в то же время прекращают движение по внешней цепи. Вот почему вы теряете мощность в вашем устройстве.

Разряд происходит с большой скоростью, когда устройство работает от литий-ионного аккумулятора; однако разрядка также происходит, даже когда устройство выключено. Это один из недостатков литий-ионных аккумуляторов.

Подводя итог тому, как работает литий-ионный аккумулятор, можно сказать следующее:

· Во время зарядки ионы лития текут от положительного электрода к отрицательному в электролите.

· Электроны также текут от положительного электрода к отрицательному по внешней цепи.

· Электроны и ионы объединяются на отрицательном электроде и осаждают там литий.

· Когда поток ионов прекращается, аккумулятор полностью заряжен и готов к использованию.

· В процессе разряда ионы возвращаются через электролит. Обратно течет от отрицательного электрода к положительному. Электроны текут от отрицательного электрода к положительному, но по внешней цепи. Этот процесс обеспечивает питание вашего устройства.

Когда все ионы внутри батареи перемещаются назад, батарея полностью разряжается, и ее необходимо снова зарядить.