22 лет персонализации аккумуляторов
May 18, 2021 Вид страницы：486
Тип аккумуляторной батареи, популярность литий-ионных батарей растет с каждым днем. Этот тип батареи используется для работы очень многих вещей, включая портативную электронику и электромобили. На тему этой батареи впервые намекнул британский химик Стэнли Уиттингем. Он сделал поразительное открытие, сумев хранить ионы лития в складках дисульфидного материала. Опытный образец литий-ионной батареи был впервые разработан в 1985 году.
Тремя основными частями этого типа батареи являются положительный электрод, отрицательный электрод и электролит. Положительный электрод обычно представляет собой оксид металла. Между тем отрицательный электрод создается из углерода. В зависимости от направления тока электрохимическая емкость двух электродов меняется между анодом и катодом. Наконец, электролитом служит раствор лития в органическом растворителе. Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как работают эти батареи.
Асимметрия кривых разряда / заряда литий-ионного аккумулятора?
Как упоминалось ранее, у литий-ионных батарей много применений. Некоторые из устройств, в которых используются эти батареи, включают мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты, видеокамеры, электронные сигареты, кусторезы, дрели, электромобили и т. Д.
Одним из наиболее интересных аспектов литий-ионных аккумуляторов является асимметрия кривых разряда / заряда. Литий-ионные батареи на основе NCA или никель-кобальт-алюминия демонстрируют четко выраженную асимметрию в характеристиках разряда / заряда в сторону высокой объемной стехиометрии. «Эксперты» успешно установили такое же поведение разряда / заряда с помощью электрохимических соотношений, таких как уравнение Нернста и уравнение Батлера-Фольмера.
В ходе эксперимента эксперты использовали двухступенчатый механизм. Во-первых, они провели адсорбцию ионов лития на поверхность активного материала из электролита с переносом электрона. Затем они впрыснули в основной материал ионы лития, адсорбированные на поверхности.
Хорошая идея - полностью разрядить литий-ионную батарею?
По мнению экспертов, разряжать литий-ионный аккумулятор - не лучшая идея. Это так же опасно, как и слишком большая зарядка. Вот что происходит, когда вы извлекаете литий-ионный аккумулятор ниже безопасного низкого напряжения, как это определено производителями аккумуляторов.
Медь, содержащаяся в анодном медном токосъемнике, может распадаться на электролит. Во время зарядки путем химического восстановления атомы меди могут прилипать к аноду и образовывать дендриты. Следовательно, эти дендриты могут привести к короткому замыканию.
Когда вы разряжаете литий-ионный аккумулятор ниже 2,5 В на элемент, это приводит к размыканию цепи безопасности внутри аккумулятора. Батарея будет казаться разряженной, а оригинальное зарядное устройство придет в негодность.
Если вы оставите литий-ионный аккумулятор разряженным слишком долго, он может перестать работать. Таким образом, специалисты рекомендуют хранить его в «наполовину заряженном» состоянии, чтобы не допустить перезарядки и разрядки. Это потому, что литий-ионные батареи не обладают памятью заряда, как у никель-кадмиевых батарей. Следовательно, циклы глубокого разряда не требуются. Однако обратите внимание, что химический состав, производительность, стоимость и безопасность могут отличаться от одной литий-ионной батареи к другой. На цикл работы этого типа батарей также могут влиять различные факторы, включая температуру, ток разряда, ток заряда и т. Д.
Обратите внимание, что в таких устройствах, как смартфоны, ноутбуки и электронные автомобили, аккумуляторы не проходят полную зарядку или разрядку. Таким образом, определение срока службы батареи с помощью полных циклов разряда может не дать идеального результата.
Вот несколько советов, которые помогут продлить срок службы литий-ионных батарей:
Батареи следует хранить при комнатной температуре. Таким образом, идеальная температура составляет 20-25 градусов по Цельсию. Не рекомендуется подвергать аккумулятор воздействию высоких температур во время зарядки.
Если и когда вы решите приобрести литий-ионный аккумулятор, обязательно приобретите тот, который был произведен недавно. Это связано с тем, что аккумуляторы быстро изнашиваются.
По мнению экспертов, частичная разрядка - лучший вариант. Тем не менее, пользователи также должны позволить полную разрядку после 30 зарядок. Это потому, что регулярный частичный разряд может привести к состоянию цифровой памяти.
Как быстро можно разрядить литий-ионный аккумулятор?
При правильном использовании литий-ионный аккумулятор может проработать от двух до трех лет. Это означает от 300 до 500 циклов зарядки. Вот как работает один цикл зарядки. Это период использования от заряженного до полностью разряженного и снова до полного заряда.
Со временем литий-ионные аккумуляторы теряют способность удерживать заряд. Эта потеря не может быть отменена, и она также повлияет на устройство, которое предполагается заряжать. Когда эти батареи не используются, со временем они имеют тенденцию к саморазряду.
Однако специалисты часто рекомендуют «частичный разряд» и даже «почти полный разряд». Поскольку литий-ионные батареи не имеют памяти заряда, как другие батареи, полная глубокая разрядка не требуется. После 30 последовательных зарядов можно пройти почти полную разрядку. Это необходимо для предотвращения цифровой памяти, которая возникает из-за слишком большого количества частичных разрядов.
Если вы хотите хранить свою литий-ионную батарею в течение длительного периода времени, специалисты рекомендуют разрядить ее примерно до 40%, прежде чем складывать ее. Это потому, что окисление литий-иона идет с максимальной скоростью, когда вы оставляете его полностью заряженным.
Избегайте чрезмерной разрядки, так как это может привести к короткому замыканию, и не допускайте воздействия высоких температур на аккумулятор.
Подводить итоги
Существуют особые меры безопасности, о которых следует помнить при использовании этих батарей. Повреждение легковоспламеняющегося электролита может быть опасным. Также могут произойти короткие замыкания. Таким образом, эти батареи могут стать причиной возгорания. Повреждение или перегрузка аккумулятора также может вызвать взрыв аккумулятора.
По мере роста популярности литий-ионных аккумуляторов увеличивается и количество отходов. Эти батареи уступили место необработанным отходам в размере 250 000 тонн в 2017 году. Накопление таких отходов может иметь серьезные последствия для окружающей среды. Таким образом, необходимо прилагать усилия к надлежащей переработке отходов.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами
