Литий-ионный аккумулятор

Вступление

В мире аккумуляторов сейчас преобладает технология литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные батареи стали очень популярными, и теперь они используются в широком спектре электронных устройств. В настоящее время ведется много исследований литий-ионных аккумуляторов, чтобы найти больше способов их использования. С тех пор, как батареи были впервые представлены на рынке, они претерпели множество улучшений, которые сделали их популярными среди потребителей. Батареи стали более безопасными, поэтому потребителям не нужно беспокоиться об использовании, как это было в прошлые годы. В этой статье делается попытка объяснить, что такое литий-ионный аккумулятор, его характеристики и принцип работы.

Что такое литий-ионный аккумулятор (LIB)?

Литий-ионный аккумулятор - это перезаряжаемый аккумулятор, в котором используется передовая технология аккумуляторов, в которой ионы лития используются в качестве основного компонента электролита. Литий-ионный аккумулятор был впервые коммерциализирован в 1991 году и сейчас используется в портативных устройствах по всему миру. Батареи отличаются высокой плотностью энергии, высокой мощностью разряда и длительным сроком службы.

LIB были созданы в начале 1980-х, а их принцип тока был фактически завершен в 1985 году. С момента их коммерциализации в 1991 году производительность LIB резко возросла. Их характеристики значительно улучшили мир портативной электроники, поскольку почти все электронные устройства работают от литий-ионных батарей.

Во время разряда атомы лития в аноде ионизируются и отделяются от своих электронов. Затем ионы движутся от анода, проходя через электролит, и попадают на катод. На катоде ионы соединяются со своими электронами и электрически нейтрализуют. Ионы лития очень маленькие, поэтому они могут проходить через микропроницаемый сепаратор между анодом и катодом.

Литий-ионные батареи могут использовать в качестве электродов несколько различных материалов. Обычно наиболее распространенной комбинацией является оксид лития-кобальта и графит. В этой комбинации оксид лития-кобальта является катодом, а графит - анодом. Эта комбинация обычно используется в литий-ионных аккумуляторах для ноутбуков и сотовых телефонов. Другие используемые катодные материалы включают оксид лития-марганца и фосфат лития-железа. Литий-ионные батареи обычно используют класс органических соединений в качестве электролита.

Характеристики литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионный аккумулятор имеет несколько характеристик. Атрибуты делают их предпочтительным источником питания для портативных устройств.

· Небольшой размер и легкий вес - литий-ионные батареи имеют небольшой размер и легкий вес. Они имеют компактный дизайн, что делает их идеальным типом батарей для использования в электронных устройствах. Они могут быть небольшими по размеру и легкими, но очень мощными.

· Отсутствие эффекта памяти - литий-ионные батареи не обладают эффектом памяти или понижением напряжения, поэтому вам не нужно сначала их разряжать, чтобы зарядить.

· Высокая плотность энергии - высокая плотность энергии делает литий-ионные аккумуляторы идеальными для различных применений. У них более высокая плотность энергии, чем у аккумуляторных батарей на никелевой основе.

· Низкие эксплуатационные расходы - литий-ионные аккумуляторы практически не требуют обслуживания. Это поможет вам сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.

· Большая емкость - литий-ионные батареи имеют большую емкость, что позволяет использовать их для питания устройства в течение более длительного периода. Они обеспечивают длительное питание, что помогает устранить все неудобства, характерные для устройств хранения энергии малой емкости.

· Более длительный срок службы батареи - литий-ионные батареи имеют более длительный срок службы. Один цикл жизни включает разрядку и зарядку. Эти батареи могут прослужить дольше, если вы не перезарядите их или не разрядите полностью. Однако количество циклов, которые может выдержать аккумулятор, уменьшается с возрастом. По мере старения батареи ее емкость также уменьшается, и батарея может выйти из строя через несколько лет.

· Низкий уровень разряда - литий-ионные аккумуляторы имеют низкую скорость разряда. Они не теряют много энергии, когда их не используют. Они теряют около 5% в месяц.

Когда речь идет о литий-ионных батареях, старение всегда вызывает беспокойство. Старение приводит к снижению емкости вне зависимости от того, используется аккумулятор или нет. Еще одна причина для беспокойства - температура. Литий-ионные батареи нельзя подвергать воздействию высоких температур. Это потому, что они могут привести к нежелательным химическим реакциям в клетках, которые могут вызвать необратимые повреждения клеток. Также нельзя заряжать или разряжать батареи при отрицательных температурах.

Производители постоянно совершенствуют литий-ионные аккумуляторы. Проводятся дополнительные исследования, и теперь мы можем видеть, как через раз вводятся новые и улучшенные химические комбинации. Они также работают над повышением безопасности этих батарей. На самом деле о случаях взрыва и пожара, вызванных ионами лития, слышно редко. Многие из них сегодня в основном связаны с использованием поддельных батарей, не соответствующих стандартам безопасности. Поэтому всегда важно убедиться, что вы приобретаете литий-ионный аккумулятор высокого качества, который, конечно же, соответствует стандартам безопасности.

Как работает литий-ионная батарея?

Литий-ионный аккумулятор - это перезаряжаемый аккумулятор, который дает нам удобство использования электричества в портативной форме. Литий-ионные аккумуляторы ежедневно обеспечивают жизнь огромному количеству людей во всем мире. Начиная с ноутбуков и сотовых телефонов и заканчивая гибридными и электрическими автомобилями, эта передовая технология аккумуляторов становится все более популярной благодаря своему легкому весу, высокой плотности энергии и еще лучшей способности перезаряжаться. Но как вам работает литий-ионный аккумулятор?

Чтобы понять, как это работает, вам необходимо знать основы, в том числе анод, катод, электролит и сепаратор. В аноде и катоде находится литий. Электролит переносит положительно заряженные ионы лития от анода к катоду и наоборот через сепаратор. Когда происходит движение ионов лития, на аноде создаются свободные электроны, которые создают заряд на положительном токосъемнике. Затем ток протекает через устройство, на которое подается питание - будь то камера, мобильный телефон или ноутбук - к коллектору отрицательного тока.

Когда батарея разряжается, анод отдает катоду часть своих ионов лития. Таким образом, создается поток электронов от одной стороны к другой. Когда батарея заряжается, происходит обратное: ионы лития перемещаются от катода через электролит к аноду. Когда движение ионов прекращается, аккумулятор полностью заряжен и готов к использованию.

Заключение

Литий-ионные аккумуляторы - это новейшая аккумуляторная технология, и она очень хорошо себя чувствует. Батареи очень компактны и легки и используются для питания широкого спектра портативных электронных устройств. Батареи очень популярны из-за их удобства с точки зрения мощности и возможности подзарядки.