In questo articolo, dal corretto funzionamento delle batterie agli ioni di litio, capiremo l'osservanza di tali condizioni in cui il litio- batteria agli ioni dispositivo portatile sarà in grado di funzionare in sicurezza, durare a lungo e il funzionamento del dispositivo rimarrà completo.
Ma anche se la modalità stress fosse consentita e la batteria fosse molto calda, non affrettarti a metterla in carica. Attendere che si raffreddi e solo dopo collegarlo al caricabatterie, quindi sarà in grado di accettare la carica normalmente e in sicurezza.
Durante la ricarica, anche la batteria non dovrebbe surriscaldarsi, se ciò accade, troppa corrente scorre attraverso l'elettrolito e questo è dannoso.
I caricabatterie di bassa qualità soffrono della cosiddetta "ricarica rapida", come alcuni caricabatterie wireless induttivi. È meglio non utilizzare caricabatterie così "veloci". Il fatto è che è sicuro. Caricabatterie deve rispondere alla corrente assorbita dalla batteria durante la carica, e modificare tempestivamente la tensione erogata, se necessario - ridurre, se necessario - aumentare.
Se il caricabatterie è solo un trasformatore con un raddrizzatore, molto probabilmente la batteria si surriscalderà a causa della sovratensione e si guasterà gradualmente. Non tutti i caricabatterie "veloci" sono compatibili con le batterie al litio.
L'opzione migliore è il caricabatterie originale dello stesso produttore del dispositivo da caricare, idealmente il caricabatterie del kit. Ma se non è possibile utilizzare il caricabatterie originale, utilizzare quello che fornisce meno corrente: ciò salverà la batteria dal surriscaldamento dovuto all'alimentazione eccessiva.
Una buona alternativa al caricabatterie originale è una porta USB del computer. USB 2.0 fornirà 500 mA, USB 3.0 un massimo di 900 mA. Questo è sufficiente per una ricarica sicura.
Alcuni dei dispositivi "veloci" sono in grado di pompare 3-4 ampere nella batteria, ma questo è devastante per le batterie di piccola capacità, che sono le batterie dei gadget mobili tascabili (vedi documentazione). Una piccola corrente da USB è una garanzia della sicurezza della batteria agli ioni di litio.
Molti dispositivi ti consentono di rimuovere la batteria, quindi avere una batteria di riserva non è affatto un problema. Il tempo di funzionamento del dispositivo raddoppierà, è esclusa una scarica profonda (installare preventivamente una batteria di backup, senza attendere che la batteria principale sia completamente scarica), non c'è tentazione di utilizzare un dannoso caricabatterie "veloce". Lo scaricamento del 20% della batteria principale è un segnale per installare un backup.
Se la prima batteria si surriscalda a causa di un uso intenso o di un riscaldamento esterno (lasciata accidentalmente al sole), inseriscine una di riserva e mentre la prima si raffredda continuerai a utilizzare il tuo dispositivo mantenendo intatte entrambe le batterie. Quando quello che si è riscaldato si raffredda, può essere messo in ricarica nel caricatore originale (rete o auto).
Quindi, affinché una batteria al litio funzioni a lungo e correttamente, è necessario:
1. Non lasciare che la batteria si riscaldi oltre i 30°C, la temperatura migliore è 20°C.
2. Eliminare l'eccessiva carica della batteria e la sovratensione ai terminali, in modo ottimale 3,6 V.
3. Evitare lo scaricamento completo della batteria: lasciare che il 20% sia il limite.
4. Evitare carichi di corrente elevati durante la carica e la scarica (vedere la documentazione), utilizzare USB.
5. Avere una batteria di riserva.
Le batterie agli ioni di litio sono state recentemente ampiamente utilizzate in un'ampia varietà di dispositivi, dalle auto elettriche agli smartphone e ai giocattoli. Dato che tali batterie richiedono un livello di tensione estremamente elevato durante la ricarica, è importante utilizzare caricabatterie regolari. Se vuoi che qualcuno ti serva il più a lungo possibile, devi aderire a diversi regole semplici. Quali sono queste regole per le batterie agli ioni di litio, lo diremo in questo articolo.
Prima di tutto, è importante capire che le moderne batterie agli ioni di litio differiscono in modo significativo dalle precedenti batterie al cadmio o al litio-metallo idruro, sia nelle sfumature del processo di ricarica stesso che nelle caratteristiche di funzionamento e conservazione. Quindi, dovresti dimenticare quei consigli che hai appreso in precedenza sui predecessori delle batterie agli ioni di litio e apprenderne di nuovi.
Se noi stiamo parlando circa una nuova batteria, deve essere caricata prima dell'uso in qualsiasi dispositivo. Per quanto riguarda batterie di questo tipo per biciclette elettriche e altri veicoli elettrici, l'errore più comune quando si utilizzano le batterie per la prima volta è quello di utilizzarle subito dopo l'acquisto. I conducenti alle prime armi spesso credono che le batterie siano vendute in una forma carica. Questo è vero: i produttori caricano le batterie, ma solo la metà e senza la prima carica completa, la capacità e la durata della batteria diminuiscono.
Un altro punto importante- Si sconsiglia di scaricare completamente la batteria. Dopo ogni viaggio, anche il più breve, su uno scooter elettrico o una bicicletta elettrica, la batteria deve essere ricaricata. Se impari questa regola, puoi aumentare significativamente la durata della batteria. Pertanto, subito dopo aver scaricato una batteria agli ioni di litio, deve essere ricaricata.
Sfortunatamente, spesso i venditori non qualificati raccomandano agli acquirenti di scaricare completamente la batteria dopo la prima carica. Sconsigliamo vivamente di farlo: in questo modo corri il rischio di un guasto improvviso della nuova batteria. Forse i venditori negligenti danno una tale raccomandazione per motivi egoistici - dopotutto, quando la batteria si guasta, dovrai acquistarne una nuova.
Le batterie agli ioni di litio sono molto sensibili alle alte temperature, quindi cerca di non farle surriscaldare troppo. Quando la batteria viene utilizzata a una temperatura entro +25 gradi, si ottengono la massima risorsa e la massima uscita di corrente. Assicurarsi quindi che la batteria non sia esposta al sole per lungo tempo ed evitare di riporre la batteria in un locale dove la temperatura sia superiore a quella massima indicata.
Se la batteria agli ioni di litio è stata esposta al freddo per lungo tempo, deve essere riscaldata a temperatura ambiente prima della ricarica. È impossibile caricare la batteria subito dopo essere stata al freddo. Tali sbalzi di temperatura improvvisi possono causare danni irreparabili alla batteria.
Lo stesso processo di ricarica di una batteria agli ioni di litio non è difficile: devi prima collegarlo a un dispositivo standard per la ricarica, quindi collegare il dispositivo alla rete elettrica. Dopo aver ottenuto una carica completa, è sufficiente scollegare la batteria dal caricabatterie.
Il vantaggio delle batterie ricaricabili rispetto alle batterie convenzionali è che la durata delle prime è molto più lunga. Ma per trarne vantaggio, è necessario sapere come caricare la batteria, a seconda del tipo e delle caratteristiche.
Ad oggi, sono stati inventati diversi dispositivi a batteria. Il principio di funzionamento di ognuno di essi è che all'interno si verificano reazioni elettrochimiche, a seguito delle quali compaiono particelle cariche, sorgono una differenza di potenziale (tensione) e una corrente elettrica. Le reazioni all'interno della batteria sono reversibili, quindi può essere ricaricata. Per fare ciò, è necessario far passare la corrente attraverso di essa nella direzione opposta. Il numero di ricariche varia a seconda del tipo di dispositivo e di quanto bene lo utilizzi.
Le batterie possono essere collegate in parallelo o in serie per formare una batteria. In questo modo, aumentare rispettivamente la corrente o la tensione. A seconda della composizione chimica degli elettrodi e dell'elettrolita, si distinguono i seguenti tipi di batterie più diffusi:
Questo non è l'intero elenco, quindi potresti imbatterti in un altro tipo, ma questi si trovano più spesso nei dispositivi che utilizziamo nella vita di tutti i giorni.
Tutte le batterie possono essere caricate utilizzando dispositivi appositamente progettati per questo, pertanto, di solito viene acquistato un caricabatterie insieme al dispositivo o alla batteria. Se non desideri acquistare un caricabatterie, hai la possibilità di contattare il centro tecnico di assistenza. Di solito forniscono tali servizi. Alcune batterie possono anche essere caricate da un qualche tipo di sorgente CC. In questo caso, la tensione della sorgente deve essere maggiore e la corrente deve essere limitata a un valore di 0,1 della capacità della batteria. Non è auspicabile superare il livello di carica.
Puoi ottenere il massimo dalla durata della batteria solo se la carichi e la usi correttamente. Consideriamo più in dettaglio come caricare una batteria di un tipo o di un altro.
Le batterie al piombo sono installate in automobili e altri veicoli, utilizzate come gruppo di continuità, nonché per ricaricare altre batterie in situazioni di emergenza. Differiscono per affidabilità e senza pretese. I proprietari di auto dovrebbero sapere come conservare e ricaricare correttamente la fonte di alimentazione della propria auto.
Richiedono molto tempo per rompersi. A 20°C possono scaricarsi solo del 40% in un anno. Tuttavia, ci vuole molto tempo per caricarli, quasi un giorno. È possibile caricare batterie al piombo corrente continua(dovrebbe essere una capacità di 0,1-0,2, solitamente indicata sulla custodia) o tensione costante (per una batteria da 12 volt è 14,5 volt).
Vengono utilizzati caricabatterie ad impulsi ea trasformatore, che a loro volta possono essere automatici o convenzionali. La ricarica dovrebbe avvenire in un'area ventilata o all'aperto, poiché il gas esplosivo viene rilasciato e non dovrebbe accumularsi.
Le batterie esenti da manutenzione vengono caricate con tensione costante. La temperatura di carica ottimale dovrebbe essere di circa 20°C. Conservare correttamente batteria dell'auto deve essere completamente carico, pulito, in una stanza fresca.
Le batterie al nichel-cadmio e al nichel-metallo idruro sono ampiamente utilizzate negli strumenti di costruzione, nelle attrezzature tecniche e in alcuni tipi di veicoli elettrici. Molti proprietari di utensili elettrici sono interessati a come caricarli correttamente.
Una caratteristica distintiva delle batterie al nichel è l'effetto memoria. Se la batteria non è completamente scarica e inizi a caricarla, in seguito non rinuncerà all'intera carica, ma solo a una parte di essa (fino all'ultimo limite) e non funzionerà più. La batteria sembra ricordare che non è stata completamente scaricata l'ultima volta e le sue capacità sono ridotte.
Affinché la batteria al nichel funzioni il più a lungo possibile, deve essere completamente scaricata e quindi completamente caricata. Ciò è particolarmente vero per i dispositivi al nichel-cadmio. Si noti che esistono caricabatterie dotati della funzione "scarica aggiuntiva". Se la batteria ha perso la sua capacità, puoi provare a ricaricarla completamente 3 volte di seguito.
Non giova alla batteria al nichel e alla sua ricarica, quindi è necessario scollegarla tempestivamente dal caricabatterie. La fine del processo è segnalata da un aumento della temperatura della cassa o da una spia luminosa. Le batterie al nichel-cadmio saranno immagazzinate correttamente in uno stato di scarica, ma l'idruro di nichel metallico sarà solo completamente carico.
Le fonti di corrente al nichel-zinco di solito sostituiscono le batterie AA, possono funzionare in condizioni di freddo e caldo, sono ecologiche e ignifughe. Non hanno effetto memoria, ma sono caratterizzati da un numero ridotto di cicli di carica/scarica - circa 300. Possono essere caricati utilizzando un caricatore speciale o universale.
Il nichel viene sostituito da fonti di litio più moderne. I dispositivi agli ioni di litio e ai polimeri di litio più avanzati sono utilizzati per alimentare telefoni cellulari, laptop, tablet, veicoli elettrici e possono essere installati su strumenti di costruzione (trapani, cacciaviti, ecc.).
Il vantaggio delle batterie al litio è che possono fornire corrente elevata e caricarsi molto rapidamente. Inoltre, praticamente non si scaricano durante lo stoccaggio. Non hanno praticamente alcun effetto memoria, ma col tempo invecchiano: perdono circa il 20% della loro capacità in un paio d'anni. Ecco perché si consiglia di non acquistarli in riserva e di controllare la data di rilascio al momento dell'acquisto.
I dispositivi al litio sono molto capricciosi, quindi è importante utilizzarli e caricarli correttamente.
A causa delle caratteristiche del design, le batterie al litio possono essere caricate solo utilizzando caricabatterie speciali. Esistono caricabatterie universali adatti per tipi diversi batterie e caricabatterie progettati solo per sorgenti al litio. Quest'ultimo costa molto meno e nel primo è necessario apportare modifiche.
Le batterie al litio stanno diventando sempre più popolari in tutto il mondo e stanno gradualmente sostituendo le batterie al nichel, anche se sono pignoli. Ciò è dovuto non solo all'elevata capacità e all'elevato numero potenziale di ricariche. I dispositivi al litio sono più sicuri dal punto di vista dell'ecologia, che ora sta ricevendo una maggiore attenzione.
I processi di carica e scarica di qualsiasi batteria procedono come reazione chimica. Tuttavia, la ricarica delle batterie agli ioni di litio è un'eccezione alla regola. Studi scientifici mostrano l'energia di tali batterie come il movimento caotico degli ioni. Le affermazioni degli esperti meritano attenzione. Se è scientificamente corretto caricare batterie agli ioni di litio, allora questi dispositivi dovrebbero durare per sempre.
I fatti della perdita della capacità utile della batteria, confermati dalla pratica, gli scienziati vedono negli ioni bloccati dalle cosiddette trappole.
Pertanto, come nel caso di altri sistemi simili, i dispositivi agli ioni di litio non sono immuni da difetti nel processo della loro applicazione pratica.
I caricabatterie per i design agli ioni di litio presentano alcune somiglianze con i dispositivi progettati per i sistemi al piombo.
Ma le principali differenze tra tali caricatori si vedono nella fornitura di alte tensioni alle celle. Inoltre, si notano tolleranze di corrente più strette, oltre all'eliminazione della carica intermittente o fluttuante quando la batteria è completamente carica.
Alimentatore relativamente potente che può essere utilizzato come dispositivo di accumulo di energia per progetti energetici alternativi Se differiscono per una certa flessibilità, in termini di tensione di connessione / disconnessione, i produttori di sistemi agli ioni di litio rifiutano categoricamente questo approccio.
Le batterie agli ioni di litio e le regole di funzionamento di questi dispositivi non consentono la possibilità di un sovraccarico illimitato.
Pertanto, non esiste un cosiddetto caricabatterie "miracoloso" per batterie agli ioni di litio che possa prolungare a lungo la durata.
È impossibile ottenere una capacità aggiuntiva di ioni di litio a causa della carica impulsiva o di altri trucchi noti. L'energia agli ioni di litio è una sorta di sistema "pulito" che accetta una quantità di energia strettamente limitata.
I design classici delle batterie agli ioni di litio sono dotati di catodi, la cui struttura è costituita da materiali:
Tutti sono generalmente caricati con tensione fino a 4,20 V / I. La deviazione consentita non è superiore a +/- 50 mV/I. Ma ci sono anche alcuni tipi di batterie agli ioni di litio a base di nichel che consentono una tensione di carica fino a 4,10 V/m.
Le batterie agli ioni di litio con miscela di cobalto hanno circuiti di sicurezza interni, ma questo raramente impedisce alla batteria di esplodere in modalità di sovraccarico. Ci sono anche sviluppi delle batterie agli ioni di litio, dove la percentuale di litio è aumentata. Per loro, la tensione di carica può raggiungere un valore di 4,30 V / I e oltre.
Ebbene, l'aumento della tensione aumenta la capacità, ma se la tensione supera le specifiche, è irto della distruzione della struttura della batteria.
Pertanto, per la maggior parte, le batterie agli ioni di litio sono dotate di circuiti di protezione, il cui scopo è mantenere la norma stabilita.
Tuttavia, la pratica dimostra che le batterie agli ioni di litio più potenti possono accettare un livello di tensione più elevato, a condizione che venga applicato per un breve periodo.
Con questa opzione, l'efficienza di ricarica è di circa il 99% e la cella rimane fredda durante l'intero tempo di ricarica. È vero, alcune batterie agli ioni di litio si riscaldano ancora di 4-5°C quando raggiungono una carica completa.
Forse questo è dovuto alla protezione o all'elevata resistenza interna. Per tali batterie, la carica dovrebbe essere interrotta quando la temperatura aumenta di oltre 10ºC a una velocità di carica moderata.
Batterie agli ioni di litio nel caricabatterie in carica. L'indicatore mostra che le batterie sono completamente cariche. Un ulteriore processo rischia di danneggiare le batterie La ricarica completa dei sistemi a miscela di cobalto avviene con un valore di tensione di soglia. In questo caso la corrente scende fino al 3-5% del valore nominale.
La batteria mostrerà una carica completa anche quando viene raggiunto un certo livello di capacità, che rimane invariato per lungo tempo. La ragione di ciò potrebbe essere l'aumentata autoscarica della batteria.
Va notato che l'aumento della corrente di carica non accelera il raggiungimento di uno stato di carica completa. Litio: raggiungerà la tensione di picco più velocemente, ma la carica fino alla piena saturazione della capacità richiederà più tempo. Tuttavia, la carica della batteria con corrente elevata aumenta rapidamente la capacità della batteria a circa il 70%.
Le batterie agli ioni di litio non richiedono una carica completa, come nel caso dei dispositivi al piombo. Inoltre, è questa opzione di ricarica che non è desiderabile per gli ioni di litio. Infatti, è meglio non caricare completamente la batteria perché l'alta tensione sollecita la batteria.
La selezione di una soglia di tensione inferiore o la rimozione completa della carica di saturazione prolungherà la durata della batteria agli ioni di litio. È vero, questo approccio è accompagnato da una diminuzione del tempo di ritorno dell'energia della batteria.
Va notato qui: i caricabatterie domestici, di norma, funzionano alla massima potenza e non supportano la regolazione della corrente di carica (tensione).
I produttori di caricabatterie per batterie agli ioni di litio considerano la lunga durata un problema minore rispetto alla spesa per la complessità del circuito.
Alcuni caricatori domestici economici utilizzano spesso un metodo semplificato. Caricare la batteria agli ioni di litio per un'ora o meno senza andare in saturazione.
L'indicatore di pronto su tali dispositivi si accende quando la batteria raggiunge la soglia di tensione nel primo stadio. Lo stato di carica in questo caso è di circa l'85%, il che spesso soddisfa molti utenti.
Questo caricabatterie fatto in casa è offerto per funzionare con batterie diverse, comprese le batterie agli ioni di litio. Il dispositivo ha un sistema di regolazione della tensione e della corrente, che è già buono I caricabatterie professionali (costosi) si differenziano in quanto abbassano la soglia della tensione di carica, prolungando così la durata della batteria agli ioni di litio.
La tabella mostra le potenze calcolate quando caricate da tali dispositivi a diverse soglie di tensione, con e senza carica di saturazione:
| Tensione di carica, V/cella | Capacità all'interruzione dell'alta tensione, % | Tempo di ricarica, min | Capacità a piena saturazione,% |
| 3.80 | 60 | 120 | 65 |
| 3.90 | 70 | 135 | 75 |
| 4.00 | 75 | 150 | 80 |
| 4.10 | 80 | 165 | 90 |
| 4.20 | 85 | 180 | 100 |
Non appena la batteria agli ioni di litio inizia a caricarsi, si verifica un rapido aumento della tensione. Questo comportamento è paragonabile al sollevamento di un carico con un elastico in presenza di un effetto ritardante.
La capacità verrà infine riempita quando la batteria sarà completamente carica. Questa caratteristica di carica è tipica di tutte le batterie.
Maggiore è la corrente di carica, più luminoso è l'effetto dell'elastico. La bassa temperatura o la presenza di una cella con elevata resistenza interna non fanno che potenziare l'effetto.
La struttura di una batteria agli ioni di litio nella sua forma più semplice: 1 - bus di rame negativo; 2 - pneumatico positivo in alluminio; 3 - anodo di ossido di cobalto; 4- catodo di grafite; 5 - elettrolita Valutare lo stato di carica leggendo la tensione di una batteria carica non è pratico. Misurare la tensione a circuito aperto (idle) dopo che la batteria è rimasta ferma per alcune ore è il miglior indicatore valutativo.
Come con altre batterie, la temperatura influisce sul minimo nello stesso modo in cui influisce sul materiale attivo di una batteria agli ioni di litio. , laptop e altri dispositivi è stimato contando i coulomb.
Una batteria agli ioni di litio non è in grado di assorbire la carica in eccesso. Pertanto, quando la batteria è completamente satura, la corrente di carica deve essere immediatamente rimossa.
Una carica a corrente costante può portare alla metallizzazione delle celle al litio, che viola il principio di garantire la sicurezza del funzionamento di tali batterie.
Per ridurre al minimo la formazione di difetti, è necessario scollegare la batteria agli ioni di litio il prima possibile quando raggiunge il picco di carica.
Questa batteria non prenderà più una carica esattamente quanto dovrebbe. A causa di una carica impropria, ha perso le sue proprietà principali di un dispositivo di accumulo di energia. Non appena la carica si interrompe, la tensione della batteria agli ioni di litio inizia a diminuire. Si manifesta l'effetto di ridurre lo stress fisico.
Per qualche tempo, la tensione a circuito aperto sarà distribuita tra celle caricate in modo non uniforme con una tensione di 3,70 V e 3,90 V.
Qui, il processo attira l'attenzione anche quando una batteria agli ioni di litio che ha ricevuto una carica completamente satura inizia a caricare quella vicina (se inclusa nel circuito) che non ha ricevuto una carica di saturazione.
Quando le batterie agli ioni di litio devono essere tenute sempre nel caricabatterie per assicurarsi che siano pronte, è necessario affidarsi a caricabatterie con funzione di carica di mantenimento a breve termine.
Un caricabatterie con funzione di carica di mantenimento a breve termine si accende se la tensione a circuito aperto scende a 4,05 V/ca e si spegne quando la tensione raggiunge 4,20 V/ca.
I caricabatterie progettati per la modalità standby o standby spesso consentono alla tensione della batteria di scendere a 4,00 V/m e caricano solo le batterie agli ioni di litio a 4,05 V/m senza raggiungere i 4,20 V/m completi.
Questa tecnica riduce la tensione fisica insita nella tensione tecnica e aiuta a prolungare la durata della batteria.
Le batterie tradizionali hanno una tensione nominale delle celle di 3,60 volt. Tuttavia, per i dispositivi che non contengono cobalto, il valore è diverso.
Quindi, le batterie al fosfato di litio hanno una tensione nominale di 3,20 volt (tensione di carica 3,65 V). E le nuove batterie al litio-titanato (prodotte in Russia) hanno una tensione nominale della cella di 2,40 V (caricatore 2,85).
Le batterie al litio fosfato sono dispositivi di accumulo di energia che non contengono cobalto nella loro struttura. Questo fatto cambia in qualche modo le condizioni per caricare tali batterie. Per tali batterie, i caricabatterie tradizionali non sono adatti, poiché sovraccaricano la batteria con la minaccia di un'esplosione. Al contrario, un sistema di ricarica per batterie senza cobalto non fornirà una carica sufficiente per una batteria Li-Ion tradizionale da 3,60 V.
La batteria agli ioni di litio funziona in modo sicuro entro le tensioni operative specificate. Tuttavia, le prestazioni della batteria diventano instabili se viene caricata oltre i suoi limiti operativi.
La carica a lungo termine di una batteria agli ioni di litio con una tensione superiore a 4,30 V, progettata per una potenza nominale di 4,20 V, è irta di placcatura al litio dell'anodo.
Il materiale del catodo, a sua volta, acquisisce le proprietà di un agente ossidante, perde la sua stabilità di stato e rilascia anidride carbonica.
La pressione delle celle della batteria aumenta e se la carica continua, il dispositivo di protezione interno scatterà a una pressione compresa tra 1000 kPa e 3180 kPa.
Se successivamente l'aumento della pressione continua, la membrana protettiva si apre a un livello di pressione di 3.450 kPa. In questo stato, la cella della batteria agli ioni di litio è sul punto di esplodere e alla fine è esattamente ciò che accade.
Struttura: 1 - coperchio superiore; 2 - isolante superiore; 3 - lattina d'acciaio; 4 - isolante inferiore; 5 - scheda anodo; 6 - catodo; 7 - separatore; 8 - anodo; 9 - linguetta del catodo; 10 - sfiato; 11 - CPT; 12 - guarnizione L'attivazione della protezione all'interno della batteria agli ioni di litio è dovuta ad un aumento della temperatura del contenuto interno. Una batteria completamente carica ha una temperatura interna più elevata rispetto a una batteria parzialmente carica.
Pertanto, le batterie agli ioni di litio sono considerate più sicure in condizioni di carica a basso livello. Ecco perché le autorità di alcuni paesi richiedono l'uso di batterie agli ioni di litio negli aerei, sature di energia non superiore al 30% della loro piena capacità.
La soglia di temperatura della batteria interna a pieno carico è:
Va notato che le batterie al litio-fosfato hanno una migliore stabilità della temperatura rispetto alle batterie al litio-manganese. Le batterie agli ioni di litio non sono le uniche a rappresentare un pericolo in condizioni di sovraccarico energetico.
Ad esempio, anche le batterie al piombo-nichel sono soggette a fusione seguita da incendio se la saturazione energetica viene eseguita in violazione del regime del passaporto.
Pertanto, l'uso di caricatori ideali per la batteria è di fondamentale importanza per tutte le batterie agli ioni di litio.
La ricarica delle batterie agli ioni di litio è caratterizzata da un metodo semplificato rispetto ai sistemi al nichel. Il circuito di ricarica è semplice, con limiti di tensione e corrente.
Un tale circuito è molto più semplice di un circuito che analizza complesse firme di tensione che cambiano quando viene utilizzata la batteria.
Il processo di saturazione delle batterie agli ioni di litio è interrompibile, queste batterie non devono essere completamente saturate, come nel caso delle batterie al piombo.
Circuito di controllo per batterie agli ioni di litio a bassa potenza. Una soluzione semplice e un minimo di dettagli. Ma il circuito non fornisce le condizioni di loop in cui il lungo termine Servizi Le proprietà delle batterie agli ioni di litio promettono vantaggi nel funzionamento delle fonti energetiche rinnovabili (pannelli solari e turbine eoliche). Di norma, o un generatore eolico fornisce raramente una carica completa della batteria.
Per gli ioni di litio, la mancanza di requisiti di carica stabili semplifica il circuito del regolatore di carica. Una batteria agli ioni di litio non richiede un controller che equalizzi tensione e corrente, come richiesto dalle batterie al piombo.
Tutti i caricabatterie agli ioni di litio domestici e industriali caricano completamente la batteria. Tuttavia, i caricabatterie per batterie agli ioni di litio esistenti generalmente non forniscono la regolazione della tensione alla fine del ciclo.
Le batterie agli ioni di litio sono utilizzate con successo in vari dispositivi portatili. Sono anche richiesti quando si dotano i veicoli di un motore elettrico. Le batterie di questo gruppo non tollerano l'eccesso di tensione durante la ricarica. Pertanto, per motivi di sicurezza, vengono utilizzati in combinazione con il sistema di controllo e gestione - BMS. Tali sistemi vengono utilizzati per limitare la corrente di carica al limite del 95% e il grado di scarica ad un valore del 15-20%. Questo è importante per prolungare la durata degli alimentatori, poiché una batteria al litio perde la sua capacità di caricarsi quando è completamente scarica.
Le caratteristiche delle batterie agli ioni di litio dipendono dal materiale catodico che contengono. Secondo questo criterio, la famiglia di batterie Li-Ion è suddivisa in 3 classi principali:
La tabella mostra le caratteristiche e le caratteristiche delle batterie al litio, indicando i valori medi dei parametri.
Le batterie agli ioni di litio hanno:
Le caratteristiche principali della ricarica delle batterie agli ioni di litio sono le seguenti:
Si consiglia di conservare le batterie Li-Ion con un livello di carica del 40 75%, a una temperatura di circa 5 C. La conservazione in un luogo fresco (ma non inferiore a 0 ° C) riduce notevolmente l'autoscarica. La durata di conservazione di tali dispositivi varia da 2 a 5 anni. Vale la pena considerare che le batterie al litio sono soggette ad invecchiamento: anche se non vengono utilizzate, ma semplicemente riposte su uno scaffale, le loro proprietà si deteriorano nel tempo.
Maggiori informazioni su come funzionano le batterie agli ioni di litio qui.
Tutti in questo mondo vogliono attenzione. Pensi che questo si applichi solo agli esseri viventi? Niente del genere! Nostro fedeli aiutanti– smartphone, tablet, orologio intelligente, fitness tracker e altri gadget, non meno di te e me, necessitano di un trattamento attento e di un'attenzione costante. In cosa si esprime?
Bene, diciamo come l'utente gestisce il suo dispositivo: è così che lo serve. E questo è un dato di fatto.
Ma anche se si soffiano via le particelle di polvere dal dispositivo, c'è ancora bisogno di qualsiasi dispositivo, senza il quale il normale funzionamento è semplicemente impossibile. Questa esigenza è per un'alimentazione buona e tempestiva. Se non dai energia al tuo assistente in tempo, si spegnerà semplicemente. Inoltre, se la batteria si scarica a un certo livello, in cui il dispositivo non può più svolgere normalmente le sue funzioni, non è poi così male. Ma se in questo caso non metti in carica il tuo smartphone (o altro gadget) nel prossimo futuro, dopo un po 'potrebbero sorgere problemi.
Il fatto è che tutti i dispositivi moderni utilizzano batterie agli ioni di litio, che sono dotate di un proprio controller, che controlla il livello di carica e scarica della batteria e funziona indipendentemente dallo stesso controller nel circuito di un telefono o altro dispositivo .
Quando il telefono segnala un livello di carica estremamente basso, questo è merito del controller integrato nel circuito del telefono. Quest'ultimo si spegne, ma può essere caricato.
Se il telefono non viene messo in carica in tempo, la batteria continuerà a scaricarsi. Quando viene raggiunto un livello di carica estremamente basso, al quale può iniziare il processo di graduale degrado della batteria stessa, il controller integrato nella batteria funzionerà e scollegherà i contatti della batteria dal circuito del telefono. Questo è il caso in cui il telefono potrebbe non rispondere assolutamente alla connessione del caricabatterie: il telefono "non vede" la batteria e il processo di ricarica non si avvia.
In questo caso, un utente inesperto senza aiuto esterno(un centro servizi o un buon amico che lo capisca) è indispensabile.
Per ripristinare la capacità operativa della batteria, è necessario applicare direttamente (senza l'intervento del circuito telefonico) ai suoi terminali, rispettando la polarità, una tensione non superiore a 4,2 Volt.
Il punto è che:
- non tutti gli utenti medi avranno a casa una fonte di alimentazione adeguata.
Sebbene ci siano casi in cui le persone hanno collegato le loro batterie, e talvolta i telefoni (!) Con le batterie inserite al loro interno, utilizzando i cavi direttamente al caricabatterie. Allo stesso tempo, a caso, senza osservare la polarità e il livello di tensione. Ma molti dispositivi di memoria emettono nemmeno 5 V, ma 7-16 V. Molto spesso, tali telefoni e le loro batterie si sono guastati.
- non tutti i telefoni consentono di rimuovere la batteria senza uno smontaggio parziale o completo. E per questo è necessario disporre degli strumenti e delle competenze adeguati. Di nuovo la strada per il centro servizi o per uno specialista familiare.
Ad esempio, un caso recente: l'iPhone 5 è stato scaricato e non si è caricato per molto tempo, perché il cavo USB è stato danneggiato durante un uso impreciso. Dopo aver acquistato un nuovo cavo, lo smartphone non ha reagito in alcun modo alla ricarica ...
Per smontare l'iPhone 5, hai bisogno di uno strumento diverso dallo strumento per altri telefoni: un cacciavite speciale per iPhone 4 / 4S / 5 Pentalobe *0.8 e una ventosa per sollevare il pannello superiore, che è lo schermo.
Svitiamo 2 viti sull'estremità inferiore del telefono, dopodiché impostiamo la ventosa nella sua posizione di lavoro nella parte inferiore dello schermo, più vicino al pulsante "Home".
Delicatamente, senza movimenti bruschi, usa la ventosa per sollevare il display.
Tenendo premuto, svitare la piastra metallica premendo il connettore del display con un cacciavite Phillips e scollegare i cavi del display e del touchscreen. Metti da parte il display della cornice.
Svitiamo una piastra metallica simile che fissa il connettore della batteria e con attenzione, per non danneggiare il cavo, scolleghiamo la batteria dalla scheda.
Usando un multimetro, puoi misurare il livello della batteria. Quando il telefono non si accende, potrebbe essere inferiore a 3,2 - 3,4 V. E se il telefono non risponde nemmeno alla connessione del caricabatterie, il livello di tensione potrebbe essere inferiore a 3 volt o per niente. Ciò significa che il controller interno ha diseccitato i terminali di uscita della batteria per evitare ulteriori sollecitazioni sulla batteria.
Rispettando la polarità, applicare una tensione di 3,7 - 4,2 Volt ai terminali della batteria da una fonte di alimentazione esterna. A seconda della capacità residua della batteria, il tempo di “accensione” può durare da alcuni minuti a diverse decine di minuti.
Per il controllo, controlliamo con un multimetro se la batteria si è caricata. Allo stesso tempo, per accendere con sicurezza lo smartphone, i terminali devono avere una tensione di almeno 3,6 volt.
L'importante è che si accenda ed è necessario ricaricare fino al 100% utilizzando un normale caricabatterie.
Assembliamo nell'ordine inverso e assicurati di metterlo in carica.
È tutto.
Puoi leggere di più sul dispositivo con batteria agli ioni di litio e su come funziona nei telefoni cellulari qui.
Buona fortuna con le tue riparazioni!
Se la batteria agli ioni di litio non si carica, è necessario determinare la causa del problema. Potrebbe essere:
Per capire perché la batteria al litio non si carica, è consigliabile rivolgersi agli esperti per testare il dispositivo.
Le batterie agli ioni di litio perdono gradualmente la loro capacità di mantenere la carica nel tempo. Un gran numero di i cicli di carica-scarica e l'esposizione prolungata a temperature elevate portano a disturbi nel movimento degli ioni di litio e all'ulteriore morte della batteria. Inoltre, il motivo per cui la batteria agli ioni di litio non si carica potrebbe essere il problema della corrosione dei conduttori di corrente. Un metallo danneggiato dalla corrosione non è in grado di spostare completamente gli elettroni.
La causa della corrosione nella batteria è solitamente l'interazione degli elettrodi con l'elettrolito. La grafite interagisce già con l'elettrolito dalla prima carica della batteria. Come risultato di questa interazione, si forma uno strato poroso che protegge l'anodo da influenze successive. È efficace in condizioni di temperatura normale, ma a temperature elevate e scarica eccessiva dell'azionamento, si dissolve parzialmente nell'elettrolito. Al ripristino delle normali condizioni, un nuovo strato protettivo, ma questo processo consuma litio. Di conseguenza, la batteria deve essere caricata sempre più spesso.
Se lo strato che protegge l'anodo di grafite diventa molto spesso, impedisce il libero movimento degli ioni di litio. Di conseguenza, la capacità della batteria diminuisce. Pertanto, quando si utilizzano batterie agli ioni di litio, è molto importante evitare scariche critiche e temperature estreme. Se trascuri questi requisiti, molto presto ti chiederai: perché la batteria agli ioni di litio non si carica?
Tali unità vengono caricate in modalità combinata: prima, per circa 40 minuti a una corrente costante (dall'intervallo di 0,2 C - 1 C) a un valore di tensione di 4,1-4,2 V (guidato dalle raccomandazioni del produttore), quindi a un tensione costante. La seconda fase di ricarica richiede più tempo.
È possibile caricare la batteria più velocemente in modalità pulsata. La durata della carica quando si utilizza una corrente di 1C è di 2-3 ore. La batteria si considera carica quando la tensione raggiunge la tensione di interruzione e la corrente di carica scende a circa il 3% del suo valore originario.
Le batterie agli ioni di litio temono di sovraccaricarsi quando viene superata la tensione di carica, la durata della batteria si riduce e vi è anche il rischio di fuga termica, aumento della pressione e depressurizzazione della batteria.
Per il funzionamento sicuro di tali azionamenti, vengono utilizzate schede BMS che non consentono alla tensione di carica di superare un valore critico. Inoltre, l'elemento di protezione completa la carica quando la batteria viene riscaldata a 90 C. Inoltre, il motivo per cui la batteria agli ioni di litio non si carica potrebbe essere l'attivazione della valvola di protezione nell'elemento a causa di un aumento della pressione all'interno della sua custodia.
Su quali batterie agli ioni di litio è meglio usare, leggi il nostro precedente articolo.
commenti alimentati da HyperComments
Tra le batterie più moderne, il litio occupa un posto speciale. In chimica, il litio è il più attivo dei metalli.
Ha un'enorme risorsa di accumulo di energia. 1 kg di litio è in grado di immagazzinare 3860 amperora. Il noto zinco è molto indietro. Ha questa cifra è di 820 ampere-ora.
Le celle a base di litio possono generare tensioni fino a 3,7 V. Ma i campioni di laboratorio sono in grado di generare una tensione di circa 4,5 V.
Il litio puro non viene utilizzato nelle moderne batterie al litio.
Ci sono 3 tipi di batterie al litio in uso oggi:
ioni di litio ( Ioni di litio). Tensione nominale (U nom.) - 3,6 V;
Polimero di litio ( Lipo, Li polimero o "lipo"). U nom. - 3,7V;
fosfato di ferro di litio ( Vita O LFP ). U nom. - 3,3 V.
Tutti questi tipi di batterie al litio si differenziano per il materiale del catodo o dell'elettrolita. Gli ioni di litio utilizzano catodo di cobalto di litio LiCoO2, Li-Po utilizza un elettrolita polimerico gel e Li-Fe utilizza un catodo di litio ferrofosfato LiFePO 4.
Qualsiasi batteria al litio (o il dispositivo in cui funziona) è dotata di un piccolo circuito elettronico: un controller di carica / scarica.
Poiché le batterie al litio sono molto sensibili al sovraccarico e allo scaricamento completo, ciò è necessario. Se "apri" una batteria al litio da un telefono cellulare, puoi trovare un piccolo circuito elettronico al suo interno: questo è il controller di protezione ( CI di protezione ).
Se non è presente un controller integrato (o supervisore di carica) in una batteria al litio, tale batteria viene definita non protetta. In questo caso, il controller è integrato nel dispositivo, che è alimentato da tale batteria, e la ricarica è possibile solo dal dispositivo o da un caricabatterie speciale.
La foto mostra una batteria Li-Po non protetta Pacchetto Lipo Turnigy 2200mAh 3C 25C. Questa batteria è composta da 3 celle collegate in serie (3C - 3 celle) da 3,7V ciascuna e quindi ha un connettore di bilanciamento. La corrente di scarica continua può raggiungere i 25°C, vale a dire 25 * 2200 mA = 55000 mA = 55 A! E la corrente di scarica a breve termine (10 sec.) - 35C!
Le batterie al litio, che sono diverse celle collegate in serie, richiedono un caricabatterie complesso dotato di bilanciatore. Tale funzionalità è implementata, ad esempio, in caricabatterie universali come Turnigy Accucell 6 e IMAX B6.
Il bilanciatore è necessario per equalizzare la tensione sulle singole celle durante la carica di una batteria al litio composita. A causa delle differenze tra le celle, alcune potrebbero caricarsi più velocemente e altre più lentamente. Pertanto, viene utilizzato uno speciale circuito di derivazione della corrente di carica.
Questo è il cablaggio per il bilanciamento e il cavo di alimentazione della batteria LiPo a 11.1V.
Come sapete, il sovraccarico di una cella della batteria al litio (soprattutto ai polimeri di litio) oltre 4,2 V può provocare un'esplosione o una combustione spontanea. Pertanto, durante la ricarica, è necessario controllare la tensione su ogni cella batteria composita batteria!
Le batterie al litio (Li-ion, Li-Po, Li-Fe) sono cariche con il metodo CC/CV (“corrente costante/tensione costante”). Il metodo consiste nel fatto che all'inizio, quando la tensione sull'elemento è bassa, viene caricata con una corrente costante di un certo valore. Quando viene raggiunta la tensione sull'elemento (ad esempio, fino a 4,2 V - dipende dal tipo di batteria), il regolatore di carica mantiene una tensione costante su di esso.
Primo stadio carica della batteria al litio - CC- implementato attraverso feedback. Il controller seleziona la tensione sull'elemento in modo tale che la corrente di carica sia strettamente costante.
Durante la prima fase di carica, la batteria al litio accumula la maggior parte della potenza (60 - 80%).
Seconda fase carica - CV- si avvia quando la tensione sull'elemento raggiunge un certo livello di soglia (ad esempio, 4,2 V). Successivamente, il controller mantiene semplicemente una tensione costante sull'elemento e gli fornisce la corrente di cui ha bisogno. Alla fine della carica, la corrente scende a un valore di 30 - 10 mA. A questa corrente, l'elemento è considerato carico.
Durante la seconda fase, la batteria accumula il restante 40 - 20% della potenza.
Vale la pena notare che il superamento della tensione di soglia su una batteria al litio è irto del suo eccessivo surriscaldamento e persino dell'esplosione!
Quando si caricano le batterie al litio, si consiglia di riporle in un sacchetto non infiammabile. Questo è particolarmente vero per le batterie che non hanno una scatola speciale. Ad esempio, quelli utilizzati nei modelli radiocomandati (auto, modellismo aereo).
Lo svantaggio principale e più spaventoso delle batterie a base di litio, le definirei un pericolo di incendio quando viene superata la tensione operativa, surriscaldamento, carica impropria e funzionamento analfabeta. Soprattutto molte lamentele sulle batterie ai polimeri di litio (Li-Polymer). Tuttavia, le batterie al litio-ferro-fosfato (Li-Fe) non hanno una caratteristica così negativa: sono ignifughe.
Inoltre, le batterie al litio hanno molta paura del freddo: perdono rapidamente la loro capacità e smettono di caricarsi. Questo vale per le batterie Li-ion e Li-Po. Le batterie al litio ferro fosfato (Li-Fe) sono più resistenti al gelo. In realtà, questa è una delle qualità positive delle batterie Li-Fe.
Lo svantaggio delle batterie al litio è che richiedono uno speciale regolatore di carica: un circuito elettronico. E nel caso di una batteria composita e di un bilanciatore.
Quando sono completamente scariche, le batterie al litio perdono le loro proprietà originali. Le batterie agli ioni di litio e Li-Po temono particolarmente la scarica profonda. Anche dopo il ripristino, una tale batteria avrà una capacità inferiore.
Se una batteria al litio non "funziona" per molto tempo, all'inizio la tensione su di essa scenderà a un livello di soglia (di solito 3,2-3,3 V). Circuito elettronico spegnerà completamente la cella della batteria, quindi inizierà una scarica completa. Se la tensione sulla cella scende a 2,5 V, ciò può portare al suo guasto.
Pertanto, vale la pena ricaricare le batterie del laptop di tanto in tanto, telefono cellulare, lettori mp3 durante lunghi periodi di inattività.
In genere, la durata di una normale batteria al litio è compresa tra 3 e 5 anni. Dopo 3 anni, la capacità della batteria inizia a diminuire in modo abbastanza evidente.
Home » Elettronica radio per principianti » Pagina corrente
T Ti interesserà anche sapere:
Le batterie dei moderni dispositivi mobili, come gli esseri umani, sono progettate per durare a lungo. Se l'aspettativa di vita di una persona dipende in gran parte dal luogo di residenza, dalla dieta, dalle caratteristiche genetiche e dallo stile di vita, nel caso delle batterie tutto dipende principalmente dalla disciplina dell'utente.
La maggior parte dei dispositivi mobili moderni (telefoni, smartphone, PDA), fotocamere e utensili elettrici sono alimentati da batterie al litio, agli ioni di litio o ai polimeri di litio. Questa tecnologia è già stata sufficientemente maturata per fornire un'elevata intensità energetica e una lunga durata.
Caratteristiche del progetto
Uccidere una batteria al litio è facile come farla durare. Ci sono diverse caratteristiche del dispositivo con batteria al litio che devono essere tenute presenti e che l'utente non può influenzare in alcun modo.
In primo luogo, la batteria deve essere in buone condizioni per tutta la sua durata: la tensione di uscita non deve superare un certo valore e scendere al di sotto della soglia specificata dal produttore, che corrisponde ai livelli di carica massimo e minimo.
La batteria durerà più a lungo se mantieni la carica al 45%. Eventuali fluttuazioni in più o in meno riducono la durata.
Il livello di carica della batteria è generalmente controllato da due dispositivi: il controller della batteria e il controller del dispositivo mobile.
Cosa è possibile e cosa no
A meno che un utente non sia disposto a investire regolarmente nell'acquisto di una nuova batteria al litio per il proprio telefono, smartphone, PDA o DSLR, non è una buona idea scaricare la batteria fino a zero per scoprire sperimentalmente quanto tempo può durare il dispositivo su un singola carica. Se l'automazione del dispositivo stesso ha spento l'alimentazione, è necessario raggiungere la presa il prima possibile.
Le batterie al litio amano le ricariche frequenti e non è affatto necessario attendere una ricarica completa.
Contrariamente al detto, il porridge con l'olio può benissimo essere rovinato: il sovraccarico danneggia una batteria al litio nello stesso modo in cui la scarica completamente.
Per questo motivo, le batterie al litio devono essere caricate a temperatura ambiente. A una bassa temperatura positiva vicina a zero gradi Celsius, la batteria non raggiungerà la piena potenza e a una temperatura elevata potrebbe verificarsi un sovraccarico. Per lo stesso motivo, non dovrebbe essere consentito il forte riscaldamento delle batterie al litio e il loro congelamento.
Questo tipo di batteria non ama molto il gelo. Quando è completamente congelata, la batteria al litio dovrà essere sostituita. Se si deve lavorare in condizioni di basse temperature, si consiglia di munirsi di più batterie, tenerle al caldo e sostituirle periodicamente. Le batterie al litio perdono capacità non solo con il freddo, ma anche in condizioni di bassa pressione atmosferica (in montagna, a bordo di un aereo). Ciò non danneggia la salute della batteria, ma non fa male all'utente saperlo.
Come caricare
Esistono due modi per caricare i dispositivi mobili con batterie al litio: con un caricabatterie standard e con una connessione USB a un computer. La connessione USB in questo caso è una mezza misura, soprattutto se la batteria è molto scarica. Una ricarica completa è possibile solo con un caricabatterie che corrisponda alla capacità della batteria. Se sostituisci la batteria originale con un'altra di capacità superiore e utilizzi un caricabatterie standard per la ricarica, potresti riscontrare un funzionamento instabile del dispositivo mobile con scarse prestazioni e frequenti spegnimenti. Il problema verrà risolto acquistando un nuovo caricabatterie da abbinare a una batteria più potente.
Le batterie al litio appena acquistate non necessitano di un rito di iniziazione, come per le batterie al nichel-cadmio e al nichel-metallo idruro, che richiedono diversi cicli di carica-scarica per entrare in modalità passaporto.
Le batterie agli ioni di litio rimangono fresche più a lungo se conservate a 15°C con una carica del 40%.
La conoscenza di questo articolo e lo studio del manuale aiuteranno il consumatore a trarne il massimo vantaggio dispositivi mobili e non spendere soldi extra per acquistare costosi
batterie.
Questo articolo discute le batterie agli ioni di litio più promettenti.
Gli elettrodi delle batterie moderne sono realizzati applicando materiale catodico a un foglio di alluminio (catodo) e, di conseguenza, materiale anodico a un foglio di rame. La composizione chimica del materiale catodico comprende, molto spesso, sali di litio di acido di cobalto e soluzioni solide di sali di litio di acido di nichel. I sali di litio dell'acido fosforico sono usati come materiale anodico. L'elettrolita è una massa gelatinosa, che include sali di litio.
I cosiddetti separatori sono impregnati di elettrolita - strutture aventi una struttura porosa. Gli elettrodi ei separatori sono alloggiati in un alloggiamento sigillato. I terminali di collegamento sono forniti per la raccolta corrente.
Il corpo dell'accumulatore è dotato di una valvola di sicurezza contro la sovrapressione che interviene in situazioni di emergenza. Le caratteristiche distintive delle batterie agli ioni di litio sono il peso ridotto, la lunga durata e l'elevata capacità specifica per unità di massa e volume. Durante lo stoccaggio e il funzionamento, le batterie non inquinano l'ambiente, sono conformi a tutti gli standard ambientali internazionali. Tuttavia, queste sono le più costose di tutte le batterie moderne.
Esistono diversi tipi di batterie agli ioni di litio. Esistono batterie al litio-manganese, al litio-polimero, al litio-ferro-fosfato. Applicazioni, modalità operative, caratteristiche positive e negative di tutte le batterie a base di litio, le sue leghe e sali sono in gran parte simili.
I prezzi delle batterie agli ioni di litio sono piuttosto alti. Sono commisurate al costo di una buona bici e se installate su una bici elettrica il costo di tale trasporto sarà sempre superiore rispetto a una bici elettrica dotata di batterie al piombo.
In queste batterie, l'elettrodo anodo è costituito da litio chimicamente puro e il catodo è costituito da biossido di manganese. L'elettrolita è una sostanza organica, la cui composizione è il segreto del produttore. Le batterie sono assemblate in batterie da custodie in polimero morbido, sotto forma di cilindri e compresse standardizzati. Le batterie sono ampiamente utilizzate per alimentare una varietà di apparecchiature elettriche ed elettroniche, in particolare per laptop, allarmi autonomi di sicurezza e antincendio, fotocamere digitali e videocamere, sistemi di rianimazione e organi artificiali del corpo umano, nelle stazioni di prova, per veicoli elettrici - veicoli elettrici e biciclette elettriche. La tensione nominale ai contatti di una cella della batteria varia da 3,15 a 3,3 V (di seguito, la tensione della batteria si riferisce alla tensione di una cella della batteria, in contrasto con la tensione nominale della batteria, che viene erroneamente chiamata "batteria" in vita quotidiana). La tensione operativa della batteria è di 3,0 V. Infatti, è la più alta rispetto ad altre batterie simili. Le dimensioni complessive delle batterie cilindriche sono comprese tra 14 e 39 mm (diametri), l'altezza è compresa tra 25 e 34 mm. La capacità specifica di una batteria può raggiungere i 10 ampere ora. Le batterie dei tablet hanno un diametro compreso tra 16 e 30 mm, un'altezza tra 1,2 e 10,5 mm. La loro capacità può arrivare fino a 950 mAh. La durata della batteria, se adeguatamente mantenuta, può arrivare fino a 10 anni.
Per caricare tutti i tipi di batterie al litio sono disponibili appositi caricatori automatici, con segnalazione luminosa che indica l'inizio e la fine del processo di ricarica. Questi dispositivi possono essere forniti con una batteria ricaricabile o separatamente. La struttura dei caricabatterie include elementi di automazione che non consentono modalità di emergenza e tensione di carica in eccesso.
La tensione operativa di tali batterie è di 3,7 V. La capacità specifica massima di una batteria può raggiungere i 4,2 Ampere ora. L'elettrolita è un prodotto in gel polimerico. Le dimensioni variano ampiamente. Lo spessore della batteria, molto spesso, varia da 1,9 a 10 mm. Larghezza - da 9,5 a 49 mm. Lunghezza - da 22 a 61 mm. Il campo di applicazione delle batterie è piuttosto vasto. Alimentazione a batterie varie dispositivi elettronici: telefoni cellulari, laptop, utensili elettrici, giocattoli elettrificati. Può essere utilizzato per bici elettriche e veicoli elettrici. Negli ultimi anni sono stati utilizzati insieme a fonti alternative di elettricità: turbine eoliche, pannelli solari. In tali aree vengono utilizzate celle della batteria ad alta capacità, fino a 90 Amp ore. Durante il funzionamento, le batterie consentono almeno 500 ricariche dopo una scarica completa. Minore è la percentuale di scarica, maggiore è il numero di cicli che la batteria può sopportare senza un significativo deterioramento delle prestazioni. Tutte le batterie al litio sono ecologiche in quanto sono sigillate e prive di sostanze chimiche tossiche e pericolose.
Il design del catodo descritto è stato sviluppato e applicato per la prima volta negli Stati Uniti d'America nel 1996. L'inizio della produzione industriale di questa modifica della batteria risale al 2003. In queste batterie, il catodo è costituito da un materiale che include un doppio sale di ferro-litio dell'acido fosforico. La tensione nominale di una cella della batteria completamente carica è di 3,65 V. Ogni batteria consente da 800 a 2000 ricariche in 10 anni. Il costo di tale materiale per batteria catodica è molto inferiore al costo di un materiale contenente cobalto. Inoltre, tale materiale non è tossico e ha una notevole resistenza al calore. Lo svantaggio del materiale è che fornisce una capacità molto inferiore rispetto a materiali simili sopra menzionati. Ciò significa che per ottenere la capacità richiesta, la batteria dovrà essere reclutata da un numero maggiore di celle.
All'aumentare della temperatura, aumenta la pressione del gas all'interno della batteria al litio, che può anche portare a un'esplosione. Per questo motivo la batteria al litio non deve essere lasciata esposta alla luce diretta del sole. Ciò non causerà un'esplosione, ma ridurrà la durata della batteria.
La maggior parte delle batterie al litio sono prodotte principalmente in Cina: esiste una buona base di materie prime, ma ci sono anche imprese americane, europee e russe per la produzione di varie modifiche di batterie agli ioni di litio.
