Что вы знаете о напряжении литий-ионного аккумулятора?

Литий-ионная батарея была разработана под руководством Г. Н. Льюиса в 1912 году. Однако первые литий-ионные батареи появятся на рынке только в 1970-х годах. Выбор лития в батарее обусловлен тем, что он является самым легким из всех металлов, имеет самый высокий электрохимический потенциал и способен хранить максимальное количество энергии на единицу веса. Мир потратил много лет на использование никель-кадмиевых батарей как единственного источника энергии для портативного оборудования. Литий-ионный аккумулятор появился в качестве конкурента в 1990-х годах и с тех пор стал самым быстрорастущим и наиболее многообещающим среди аккумуляторов.

Разработка литиевых аккумуляторных батарей была очень долгим и долгим процессом. Первоначальные шаги, предпринятые для разработки такой батареи, не увенчались успехом из-за проблем с безопасностью. Металлический литий очень нестабилен, в основном во время зарядки, что значительно затрудняет его контроль. Таким образом, научное сообщество сосредоточилось на неметаллических литиевых батареях за счет использования ионов лития. Несмотря на небольшое снижение плотности энергии, литий-ионные батареи были намного безопаснее.

Литий-ионные батареи имеют удвоенную плотность энергии, чем у никель-кадмиевых элементов. Высокое напряжение этих батарей позволяет людям использовать только отдельные элементы в качестве батарейных блоков. Эти батареи также требуют гораздо меньшего обслуживания.

Какое напряжение требуется для зарядки литий-ионных аккумуляторов?

Зарядка литий-ионной батареи кардинально отличается от зарядки никель-металлгидридных батарей. Литий-ионные батареи больше зависят от напряжения для зарядки, чем от тока. Это делает зарядку очень похожей на зарядку свинцово-кислотных аккумуляторов. Основное отличие состоит в том, что литий-ионные батареи имеют гораздо более высокое напряжение на элемент. Литий-ионные аккумуляторы не переносят перезарядки, поэтому важно пройти проверку на месте, чтобы мгновенно определить, когда аккумулятор полностью заряжен. Большинство литий-ионных батарей, доступных потребителям, заряжаются до 4,2 В на элемент и имеют допуск около ± 50 мВ на элемент. Зарядка сверх этого вызовет нагрузку на элементы, и они будут окисляться, что повлияет на емкость и срок службы батареи. Это также может вызвать проблемы с безопасностью.

Процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов можно разделить на два этапа. Первый - это этап заряда постоянным током, на котором контролируется ток заряда аккумулятора. Обычно это значение составляет от 1 до 0,5 ° C, при этом для потребительских аккумуляторов рекомендуется максимальная температура 0,8 ° C. На этом этапе увеличивается напряжение на литий-ионной батарее, это может занять около часа.

Второй этап процесса зарядки - это заряд насыщения. Когда напряжение элемента во время текущего этапа заряда достигает 4,2 В, аккумулятор должен перейти в этап заряда насыщения. На этом этапе напряжение поддерживается на уровне 4,2 вольт, а ток будет постоянно падать. Этап завершится, когда ток достигнет 10% номинального тока. Продолжительность этого процесса зависит от производителя, при этом обычно он длится около двух часов.

Как самостоятельно рассчитать напряжение литий-ионного аккумулятора?

Литий-ионный аккумулятор выдает постоянную 4,2 вольта. Вы можете проверить это самостоятельно, приложив к полюсам аккумуляторной батареи вольтметр. Если у вас нет вольтметра, вы можете подключить аккумулятор к проводу с известным сопротивлением и амперметром. Затем вы можете найти напряжение, умножив сопротивление на ток, показанный на амперметре.

Однако емкость литий-ионного аккумулятора измеряется в ампер-часах. Батареи емкостью один ампер-час достаточно для выработки одного ампера в течение часа. Емкость на самом деле является мерой количества кулонов, хранящихся в батарее. Чтобы измерить емкость вашей батареи, вам нужно будет потреблять ток от батареи с постоянным значением и посмотреть, сколько времени требуется батарее, чтобы достичь EVOD. Теперь вы можете просто умножить ток на измеренное время, чтобы получить емкость аккумулятора. Хотя это не дает точного значения, полученный результат будет достаточно точным для повседневного использования. Чтобы получить точные результаты, вы должны использовать точные устройства для измерения времени и напряжения. Отклонение от нормы в любом из гаджетов приведет к ошибкам при измерении емкости аккумулятора.

Знаете ли вы об уровне напряжения литий-ионного аккумулятора?

Напряжение каждой литий-ионной батареи зависит от ее конструкции и химического состава. Большинство моделей, ориентированных на потребителя, продаются с напряжением 4,2 или 3,7 вольт. На самом деле это одно и то же. 4,2 вольта относятся к максимальному напряжению элемента, а 3,7 вольт относятся к среднему напряжению элементов. При длительном использовании аккумулятора можно увидеть падение напряжения до 3,0 вольт. Другой вариант литий-ионных батарей - это батареи на 4,1 В / 3,6 В, они старше, чем вариант на 4,2 / 3,7 В. В настоящее время, благодаря постоянным инновациям в технологиях, можно приобрести еще более мощные литий-ионные батареи, например, вариант с напряжением 4,35 В. Когда вы заряжаете батареи, убедитесь, что вы используете зарядное устройство, соответствующее напряжению батареи. Когда вы используете другое зарядное устройство, вы рискуете перезарядить аккумулятор и навсегда его повредить. В некоторых случаях такая перезарядка может даже привести к пожару. Поэтому перед началом зарядки прочтите этикетку на аккумуляторе и зарядном устройстве.