Зарядка и разрядка литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные батареи - это движение ионов лития во время зарядки и разрядки. Когда они поглощают энергию (заряжаются), ионы движутся в одном направлении и движутся в противоположном направлении, когда они подают энергию (разряд). Некоторые люди не знают, когда менять литий-ионные батареи. Кроме того, другие не имеют представления о том, как работает процесс зарядки и разрядки.

К концу статьи вы получите советы, которые помогут определить подходящее время для замены батареи. Кроме того, я проведу вас через весь процесс зарядки и разрядки. Наконец, вы узнаете характеристики зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора.

https://www.large.net/

Когда вы меняете литий-ионный аккумулятор?

В какой-то момент вам нужно будет заменить литий-ионный аккумулятор. Так как же узнать, когда и какие сигналы нужно заменить? Клетки начинают тускнеть, как только они покидают фабрику, а это означает, что их долговечность уменьшается с каждым днем. Батарея - одна из наиболее вероятных частей системы из строя. Возможно, вам придется заменить его несколько раз в течение срока действия вашего заказа.

Иногда некоторые наши действия сокращают срок службы этих батарей. Например, перезарядка, заниженная зарядка, плохое хранение и неправильное использование. Все эти действия очень быстро ухудшают качество ячеек. Если вы выполняли какое-либо из этих действий, знайте, что ваши батареи скоро разряжаются. Очень скоро вам придется их заменить.

Самый распространенный признак того, что вам нужно заменить батарею, - это ее разрядка. Если ваша литий-ионная батарея перестанет работать, ее будет сложно восстановить, потому что она полностью разряжена. Единственный вариант, который у вас остался, - это заменить его новым. Срок службы литий-ионных аккумуляторов зависит от количества полных циклов заряда-разряда.

Большинство производителей этих батарей указывают срок службы, чтобы обозначить срок службы. Он состоит из количества полных зарядов-разрядов до 80% своей емкости. Ухудшение работы - еще одна причина для замены литий-ионного аккумулятора. Из-за механических и химических изменений электродов срок службы батареи снижается, что снижает ее емкость. Основная причина деградации - температура. Если вы заметили какие-либо признаки износа, вам необходимо заменить батарею.

Вариабельность - еще одна причина для замены литий-ионной батареи. По оценкам ученых, 30% ячеек могут потерять свою полную емкость после 1000 циклов. Некоторые из них могут поддерживать свою способность к качеству до 5000 циклов. Если все стандарты не соблюдены, вы должны быть готовы к замене после 3000 циклов или меньше работы.

Процесс зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора

Перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор состоит из ячеек, как и любой другой аккумулятор. Ячейки - это энергетические отсеки, состоящие из трех основных компонентов. Эти компоненты включают электролит, положительный электрод и электроды. Положительный провод - это тот, который подключается к положительной клемме, а отрицательный электрод подключается к отрицательной клемме. Электролит - это химическое вещество, которое находится между ними.

Положительный электрод высвобождает часть своих ионов во время зарядки аккумулятора. Эти ионы перемещаются от оксида лития-кобальта (положительный электрод) к графитовому электроду (отрицательный электрод) через электролит. Достигнув стороны графитового электрода, он остается там. Во время этого процесса аккумулятор накапливается, поскольку потребляет больше.

Предполагается, что ионы возвращаются к положительному электроду во время процесса разряда. Эти два метода являются хорошим примером противоположной реакции. Ионы снова проходят через электролит, но на этот раз батарея теряет свою мощность. Движение ионов от отрицательного электрода к положительному - это то, что питает батарею.

Во время двух процессов (зарядки и разрядки) электроны во внешней цепи движутся в направлении, противоположном ионам. Они действуют как изолирующий барьер, поскольку не проходят через электролит. Два движения, т. Е. Ионы через электролит и электроны по внешней цепи, являются взаимосвязанными процессами. Так что, если один из них останавливается, останавливается и другой.

Вы теряете мощность, если ионы перестают двигаться через электролит, и электроны тоже не могут двигаться. Поток электронов также останавливается, когда вы выключаете все, что питает ваша батарея. Однако, даже если аккумулятор отключен от любого устройства, разрядка продолжается, но более медленными темпами.

Характеристики зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора

Литий-ионные батареи саморазряжаются, даже если они не вырабатывают ток. Производители подсчитали, что типичная аккумуляторная батарея имеет скорость саморазряда 1,5-2% в месяц. Уровень заряда и температура могут увеличить эту скорость. Характеристика саморазряда зависит от возраста. По мере старения аккумулятора скорость увеличивается.

Соли лития составляют жидкие электролиты литий-ионных аккумуляторов. Электролиты действуют как путь, по которому ионы перемещаются от отрицательного электрода к положительному. Путь имеет высокую проводимость из-за комбинации циклических и линейных карбонатов.

Электролит, отрицательный и положительный электроды являются основными компонентами литий-ионной батареи. Отрицательный электрод состоит из углерода, а положительный - из оксида металла. Графит является наиболее предпочтительным с коммерческой точки зрения анодом. Катод в основном состоит из слоистого оксида, такого как оксид кобальта, лития, полианиона и / или шпинели, такой как фосфат лития-железа и оксид лития-марганца, соответственно.

В последнее время для изготовления электродов используются 3d- и 2d-структуры графена. Диэтил и этиленкарбонаты смешивают, чтобы получить электролит, содержащий ионы лития. Безопасность, напряжение, срок службы и плотность энергии могут различаться в зависимости от типа используемых материалов. Производители изучают возможности использования нанотехнологий и новых архитектур для повышения производительности.

Литий-ионные аккумуляторы доступны в различных формах, которые подразделяются на четыре группы. Эти формы включают мешочек, жесткий, а также малый или большой цилиндр. Сумка или плоская форма обычно используются в ноутбуках и некоторых мобильных телефонах. Маленькая круглая форма не содержит терминалов, и они широко использовались в старых версиях ноутбуков. Наконец, жесткие батареи с резьбовыми клеммами в основном используются в автомобильной промышленности.