Анализ схемы литий-ионной батареи

Литий-ионные батареи также известны как литий-ионные батареи, и это перезаряжаемые батареи. Самая первая батарея была основана химиком Стэнли Уиттингемом в 1970-х годах. Эти типы батарей обычно используются в портативных электронных устройствах и электромобилях. В настоящее время литий-ионные аккумуляторы становятся все более популярными для использования в военных и аэрокосмических приложениях. В батареях этого типа ионы перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда.

В литий-ионной батарее используется интеркалированное соединение лития по сравнению с металлическими литиевыми батареями. Аккумулятор имеет низкий саморазряд с высокой плотностью энергии. Продвинутая особенность батареи заключается в том, что она не влияет на память, поскольку она не содержит памяти. Литий - один из самых легких металлов и обладает наибольшим электрохимическим потенциалом.

Благодаря этой функции он обеспечивает наибольшую удельную энергию на единицу веса. Он также может производить чрезвычайно высокую плотность энергии. Литий-ионный аккумулятор - это универсальный аккумулятор, который можно использовать во многих продуктах. После всех этих функций все еще продолжаются новые исследования, чтобы сделать его более безопасным и оснащенным лучшими функциями. Номинальное напряжение ячеек аккумулятора составляет 3,6 В, чего достаточно для питания мобильных телефонов и цифровых фотоаппаратов.

Как работает схема литий-ионного аккумулятора?

Все батареи работают в соответствии с их элементами и присутствующими в них электролитами. Все мы знаем, что литий-ионные батареи можно перезаряжать, поскольку они состоят из ячеек.

Как и другие батареи, литий-ионные батареи можно перезаряжать, и они состояли из одного или нескольких отсеков для выработки энергии, которые известны как элементы. Каждая ячейка, представленная в батарее, состоит из трех компонентов: первый - это положительный электрод, который соединен с положительной клеммой батареи, второй - отрицательный электрод, поскольку он связан с отрицательной клеммой, а другой - это электролит, химическое вещество, присутствует между обоими электродами. Положительный электрод обычно изготавливается из химического соединения, известного как оксид лития-кобальта (LiCoO2), но в новой батарее используется фосфат лития-железа (LiFePO4). Отрицательный электрод сделан из углерода (графита), но электролит имеет разные аспекты и зависит от типа аккумулятора с другим.

Все типы литий-ионных аккумуляторов работают в широком диапазоне и по-разному. Когда батареи заряжаются, оксид лития-кобальта и положительный электрод обеспечивают одинаковое количество ионов лития, они перемещаются через электролит к отрицательному электроду и затем остаются такими же. После этого аккумулятор потребляет и накапливает энергию во время этого процесса.

Во время разряда ионы движутся обратно к положительному электроду, что помогает производить энергию, которая обеспечивает питание батареи. Это означает, что в обоих случаях электроны движутся в противоположных направлениях относительно ионов. Присутствующие в нем электроны не проходят через электролит, поскольку он является эффективным барьером для электронов.

Из приведенного выше обсуждения стало известно, что ионы и электроны - это взаимосвязанные процессы. В случае, если ваша батарея полностью разряжается, ионы перестают двигаться через электролит, а электроны перестают проходить через внешнюю цепь, вы можете потерять мощность. В то же время, если вы выключите батарею, электроны остановятся, и поток ионов также остановится.

Литий-ионные аккумуляторы построены с электронными контроллерами, которые помогают регулировать их зарядку и разрядку. Это также помогает предотвратить перегрев, который может привести к взрыву батарей.

Плюсы и минусы схемы литий-ионного аккумулятора

Плотность энергии

Литиевые батареи имеют множество функций в небольшом корпусе, что делает батарею идеальной. Благодаря этой функции он становится идеальным для мобильных устройств, портативных компьютеров и других типов устройств Android. Аккумулятор с высокой плотностью энергии работает дольше между зарядками, что помогает потреблять больше энергии. Обеспечение более высокой плотности мощности делает литий-ионный аккумулятор очень полезным для электронных устройств.

Легкий вес

Наиболее предпочтительное преимущество литиевых батарей - это их самое большое преимущество перед другими аккумуляторными батареями. Аккумулятор имеет меньший вес и объем, и он помогает хранить много энергии в течение нескольких часов в одном килограмме. Это увеличило емкость литий-ионного аккумулятора. Если говорить об аккумуляторе, то он чемпион среди всех аккумуляторов.

Низкая скорость саморазряда

Литий-ионные батареи почти разряжают 5% батарей, так как это идеальный выбор для путешественников. Батареи могут вместить не менее 40% зарядного устройства, но другие батареи сокращают общий срок службы батареи. Благодаря передовой технологии изобретения литий-ионные аккумуляторы могут сохранять функции после длительного хранения при комнатной температуре.

Минусы литий-ионных батарей

Дорого

Это один из основных недостатков батареи, поскольку она стоит дороже, чем другие батареи. Чтобы сделать аккумулятор безопасным для использования, он оснащен схемой защиты, которая помогает ограничивать напряжение. При сложном производстве это увеличивает стоимость, что делает его дорогим.

Старение

Один из основных недостатков литиевых батарей - старение. Это зависит от цикла заряда и разряда, через который проходят батареи. Даже если вы не используете батарейки, они тоже стареют. Аккумуляторы имеют от 500 до 1000 циклов разряда и заряда. Вы используете батарею очень часто, тогда ее срок службы автоматически снижается. Затем в этом состоянии вам необходимо заменить аккумулятор, и иногда он начинает вызывать множество проблем.

Защи Обязательно

При использовании литий-ионных аккумуляторов их необходимо защищать, поскольку литий-ионные элементы и батареи не обладают прочностью, как другие типы аккумуляторных батарей. Это требует защиты во время зарядки и разрядки. При этом нужно поддерживать ток в пределах. Но с современными батареями эта функция встроена в батареи, которые поддерживают свой предел.

Благодаря этим характеристикам литий-ионных аккумуляторов использование аккумуляторов быстро растет. Он стал незаменимым источником питания для любого портативного устройства.