Windows.  Virus.  Bärbara datorer.  Internet.  Kontor.  Verktyg.  Förare

I den här artikeln, genom att litiumjonbatterier fungerar korrekt, kommer vi att förstå överensstämmelse med förhållanden där litiumjonbatteriet i en bärbar enhet kan fungera säkert, hålla länge och enhetens funktion förblir fullt fungerande.

Men även om stressläget var tillåtet och batteriet blev väldigt varmt, skynda dig inte att ladda det. Vänta tills den har svalnat och anslut först då den till laddaren, då kommer den att kunna ta emot en laddning normalt och säkert.

Under laddningsprocessen bör batteriet inte heller överhettas, om detta händer, betyder det att det flyter för mycket ström genom elektrolyten, och det är skadligt.

Laddare av låg kvalitet lider av den så kallade " snabbladdning", som vissa induktiva trådlösa laddare. Det är bättre att inte använda sådana "snabba" laddare. Faktum är att en säker laddare måste reagera på strömmen som förbrukas av batteriet under laddning och snabbt ändra den tillförda spänningen, om nödvändigt, minska den, vid behov, öka den.

Om laddaren bara är en transformator med en likriktare, kommer ditt batteri med största sannolikhet att överhettas på grund av överspänning och gradvis gå sönder. Alla snabbladdare är inte kompatibla med litiumbatterier.

Det bästa alternativet är en originalladdare från samma tillverkare som enheten som laddas, helst laddaren som ingår i satsen. Men om det inte är möjligt att använda en originalladdare, använd en som ger en lägre ström - detta kommer att spara batteriet från överhettning på grund av tillförseln av överdriven ström.

Ett bra alternativ till originalladdaren är en dators USB-port. USB 2.0 ger 500mA, USB 3.0 - max 900mA. Detta räcker för säker laddning.

Vissa av de "snabba" enheterna klarar av att pumpa in 3-4 ampere i batteriet, men detta är destruktivt för batterier med liten kapacitet, till exempel batterierna i mobila prylar (se dokumentation). En liten ström från USB är en garanti för litiumjonbatteriets säkerhet.

Många enheter låter dig ta bort batteriet, så att ha ett reservbatteri är inte ett problem alls. Drifttiden för enheten kommer att fördubblas, djupurladdning elimineras (installera ett reservbatteri i förväg, utan att vänta på att huvudet ska laddas ur helt), och frestelsen att använda en skadlig "snabb" laddare försvinner. 20 % urladdning av huvudbatteriet är en signal att installera ett reservbatteri.

Om det första batteriet blir väldigt varmt av intensiv belastning eller på grund av extern uppvärmning (av misstag lämnats i solen), sätt i ett extra, och medan det första svalnar, kommer du att fortsätta att använda din enhet och behåller båda batterierna oskadda. När den som blivit varm har svalnat kan den laddas i originalladdaren (nät eller bil).

Så för att ett litiumbatteri ska fungera under lång tid och troget är det nödvändigt:

1. Låt inte batteriet värmas upp över 30°C, den bästa temperaturen är 20°C.

2. Undvik överladdning av batteriet och överspänning vid polerna, optimalt 3,6 V.

3. Undvik djup batteriurladdning – låt 20 % vara gränsen.

4. Undvik höga strömbelastningar under laddning och urladdning (se dokumentationen), använd USB.

5. Ha ett reservbatteri.

Li- jonbatterier Nyligen har de använts flitigt i de flesta olika enheter ah – från elbilar till smartphones och leksaker. Med tanke på att sådana batterier är extremt krävande på spänningsnivån vid laddning är det viktigt att använda standardladdare. Om du vill att någon ska betjäna dig så länge som möjligt, måste du hålla dig till att ladda den flera gånger. enkla regler. Vi kommer att förklara vilka dessa regler är för litiumjonbatterier i den här artikeln.

Först och främst är det viktigt att förstå att moderna litiumjonbatterier skiljer sig avsevärt från de tidigare vanligare kadmium- eller litiummetallhydridbatterierna - både i nyanserna av själva laddningsprocessen och i funktionerna för drift och lagring. Det betyder att du bör glömma rekommendationerna som du tidigare lärt dig om föregångarna till Li-ion-batterier, och lära dig nya.

Korrekt laddning av litiumjonbatterier.

Om vi pratar om Om ett nytt batteri måste det laddas innan det används i någon enhet. Angående batterier av denna typ för elcyklar och andra elfordon är det vanligaste misstaget när man använder batterier för första gången att man använder dem direkt efter köpet. Nybörjarförare tror ofta att batterier säljs laddade. Detta är sant - tillverkare laddar batterier, men bara hälften, och utan den första fulla laddningen minskas batteriets kapacitet och livslängd.

Annan viktig poäng– Det rekommenderas inte att låta batteriet laddas ur helt. Efter varje resa, även den kortaste, på en elscooter eller elcykel bör batteriet laddas. Om du lär dig denna regel, kan du avsevärt öka batteriets livslängd. Omedelbart efter att ett litiumjonbatteri har laddats ur måste det alltså laddas om.

Tyvärr rekommenderar ofta okvalificerade säljare att köpare låter batteriet laddas ur helt efter den första laddningen. Vi rekommenderar absolut inte att du gör detta - på så sätt riskerar du att stöta på ett plötsligt fel på det nya batteriet. Kanske ger slarviga säljare en sådan rekommendation av själviska skäl - trots allt, när batteriet misslyckas, måste du köpa ett nytt.

Litiumjonbatterier är mycket känsliga för höga temperaturer, så försök att inte låta dem bli för varma. Vid drift av batteriet vid en temperatur inom +25 grader uppnås den maximala resursen och den största strömeffekten. Se därför till att batteriet inte står kvar i solen under lång tid och undvik att förvara batteriet i ett rum där temperaturen är högre än angivet max.

Om litiumjonbatteriet har utsatts för kyla under en längre tid måste det värmas till rumstemperatur innan det laddas. Du kan inte ladda batteriet direkt efter att ha varit i kylan. Sådana plötsliga temperaturfluktuationer kan orsaka irreparabel skada på batteriet.

Processen att ladda ett Li-ion-batteri är inte svårt - du måste först ansluta det till en standardladdningsenhet och sedan ansluta enheten till det elektriska nätverket. När det är fulladdat kopplar du helt enkelt bort batteriet från laddaren.


Fördelen med laddningsbara batterier jämfört med konventionella batterier är att livslängden på de förra är mycket längre. Men för att dra nytta av denna fördel måste du veta hur du laddar batteriet beroende på dess typ och funktioner.

Typer av batterier

Idag har en hel del olika batterienheter uppfunnits. Funktionsprincipen för någon av dem är att elektrokemiska reaktioner äger rum inuti, som ett resultat av vilka laddade partiklar uppstår, en potentialskillnad (spänning) uppstår och elektricitet. Reaktionerna inuti batteriet är reversibla, så det kan laddas. För att göra detta måste du passera ström genom den i motsatt riktning. Antalet laddningar varierar beroende på typ av enhet och hur väl du använder den.

Batterier kan kopplas parallellt eller i serie för att bilda ett batteri. På detta sätt ökas strömmen eller spänningen i enlighet därmed. Beroende på den kemiska sammansättningen av elektroderna och elektrolyten särskiljs följande mest populära typer av batterier:

  • bly-syra;
  • nickel-kadmium (kadmium är anoden);
  • nickelmetallhydrid (metallhydrid är anoden);
  • nickel-zink;
  • litiumjon;
  • avancerad litiumpolymer;

Detta är inte en komplett lista, så du kan stöta på en annan typ, men dessa är de vanligaste i de enheter som vi använder i vardagen.

Alla batterier kan laddas med hjälp av enheter speciellt utformade för detta ändamål, så en laddare köps vanligtvis tillsammans med enheten eller batteriet. Om du inte vill köpa en laddare, då har du möjlighet att kontakta ett tekniskt servicecenter. Sådana tjänster tillhandahålls vanligtvis där. Vissa batterier kan också laddas från någon form av DC-källa. I detta fall måste källspänningen vara högre och strömmen måste begränsas till ett värde av 0,1 av batterikapaciteten. Det är inte tillrådligt att låta laddningsnivån överskrida.

Laddningsfunktioner

Du kan bara få ut det mesta av din batteritid om du laddar och använder det på rätt sätt. Låt oss ta en närmare titt på hur man laddar ett batteri av en eller annan typ.

Leda

Blybatterier installeras i bilar och andra fordon, används som en avbrottsfri strömkälla, och även för att ladda andra batterier i nödsituationer. De är pålitliga och opretentiösa. Bilägare bör veta hur man korrekt lagrar och laddar sin bils strömkälla.

De tar ganska lång tid att ladda ur. Vid 20°C kan de bara släppa ut med 40 % på ett år. Men de tar också lång tid att ladda – nästan en dag. Avgift blybatterier Burk DC(det ska ha en kapacitet på 0,1-0,2, vanligtvis anges på höljet), eller konstant spänning (för ett 12 volts batteri är det 14,5 volt).

Puls- och transformatorladdare används, som i sin tur kan vara automatiska eller konventionella. Laddning bör göras i ett ventilerat utrymme eller utomhus eftersom explosiv gas genereras och får inte ansamlas.

  • Kontrollera först elektrolytnivån i varje batteri och fyll på vid behov.
  • En laddare ansluts till terminalerna och strömmen ställs in (se värde ovan).

Underhållsfria batterier laddas med konstant spänning. Den optimala laddningstemperaturen bör vara runt 20°C. Förvara på rätt sätt bil batteri måste vara fulladdat, rent, i ett svalt rum.

Nickel

Nickel-kadmium- och nickel-metallhydridbatterier används ofta i byggverktyg, teknisk utrustning och vissa typer av elfordon. Många ägare av elverktyg är intresserade av hur man laddar dem ordentligt.

En utmärkande egenskap hos nickelbatterier är minneseffekten. Om batteriet inte är helt urladdat och du börjar ladda det, kommer det senare inte att ge upp hela laddningen, utan bara en del av det (upp till den tidigare gränsen), och kommer inte längre att fungera. Batteriet tycks komma ihåg att det inte var helt urladdat förra gången, och dess kapacitet är reducerad.

För att ett nickelbatteri ska hålla så länge som möjligt måste det vara helt urladdat och sedan fulladdat. Detta gäller särskilt nickel-kadmium-enheter. Observera att det finns laddare som är utrustade med en "extra urladdningsfunktion". Om batteriet har tappat sin kapacitet kan du försöka ladda det helt 3 gånger i rad.

Överladdning av ett nickelbatteri är inte heller fördelaktigt, så det är nödvändigt att omedelbart koppla bort det från laddaren. Slutet på processen indikeras av en ökning av temperaturen på lådan eller en indikatorlampa. Nickel-kadmium-batterier bör förvaras i urladdat tillstånd, men nickel-metallhydridbatterier bör endast förvaras fulladdat.

Nickel-zinkströmkällor ersätter vanligtvis batterier av fingertyp de kan fungera i kalla och varma förhållanden och är miljövänliga och brandsäkra. De har ingen minneseffekt, men de kännetecknas av ett litet antal laddnings-/urladdningscykler - cirka 300. De kan laddas med en speciell eller universalladdare.

Litium

Nickelkällor ersätts av mer moderna litiumkällor. Litiumjoner och mer avancerade litiumpolymerenheter används för att driva mobiltelefoner, bärbara datorer, surfplattor, elfordon och kan installeras på byggverktyg (borrmaskiner, skruvmejslar, etc.).

Fördelen med litiumbatterier är att de kan leverera hög ström och ladda väldigt snabbt. Dessutom töms de praktiskt taget inte när de lagras. De har praktiskt taget ingen minneseffekt, men med tiden åldras de – de tappar cirka 20 % av sin kapacitet på ett par år. Det är därför det rekommenderas att inte köpa dem i reserv och att kontrollera releasedatum vid köp.

Litiumenheter är ganska nyckfulla, så det är viktigt att använda och ladda dem korrekt.

  • Det rekommenderas att förvara litiumbatterier laddade med 60-40 %.
  • Lämna dem inte i kyla eller på en varm plats, särskilt under laddning.
  • Höga och låga temperaturer gör enheten oanvändbar.
  • Låt inte litiumströmkällan bli djupt urladdad och spänningen på den öka, eftersom den kan misslyckas helt.

På grund av sin design kan litiumbatterier endast laddas med speciella laddare. Det finns universalladdare lämpliga för olika typer batterier och laddare avsedda endast för litiumkällor. Den senare kostar betydligt mindre, men den förra kräver konfiguration.

Populariteten för litiumbatterier växer runt om i världen, och de ersätter gradvis nickelbatterier, även om de är petiga. Detta beror inte bara på den höga kapaciteten och det stora potentiella antalet omladdningar. Litiumenheter är säkrare ur miljösynpunkt, vilket får ökad uppmärksamhet idag.

Laddnings- och urladdningsprocesser av ev batterier uppstå som en kemisk reaktion. Att ladda litiumjonbatterier är dock ett undantag från regeln. Vetenskaplig forskning visar energin hos sådana batterier som den kaotiska rörelsen av joner. Uttalanden från förståsigpåare förtjänar uppmärksamhet. Om vetenskapen är att ladda litiumjonbatterier korrekt, bör dessa enheter hålla för evigt.

Forskare ser bevis på förlust av användbar batterikapacitet, bekräftad av praktiken, i joner blockerade av så kallade fällor.

Därför, som är fallet med andra liknande system, är litiumjonanordningar inte immuna mot defekter under deras användning i praktiken.

Laddare för Li-ion-konstruktioner har vissa likheter med enheter designade för bly-syra-system.

Men de största skillnaderna mellan sådana laddare ses i tillförseln av ökade spänningar till cellerna. Dessutom finns det snävare strömtoleranser, plus eliminering av intermittent eller flytande laddning när batteriet är fulladdat.


En relativt kraftfull kraftenhet som kan användas som energilagringsenhet för konstruktioner av alternativa energikällor

Om det finns en viss flexibilitet när det gäller anslutning/bortkoppling av spänning, avvisar tillverkare av litiumjonsystem kategoriskt detta tillvägagångssätt.

Li-ion-batterier och driftreglerna för dessa enheter tillåter inte möjligheten till obegränsad överladdning.

Därför finns det ingen så kallad "mirakel"-laddare för litiumjonbatterier som kan förlänga deras livslängd under lång tid.

Det är omöjligt att få ytterligare Li-ion-kapacitet genom pulsladdning eller andra kända knep. Litiumjonenergi är ett slags "rent" system som accepterar en strikt begränsad mängd energi.

Laddar koboltblandade batterier

Klassiska litiumjonbatterier är utrustade med katoder vars struktur består av material:

  • kobolt,
  • nickel,
  • mangan,
  • aluminium.

Alla laddas vanligtvis med en spänning på upp till 4,20V/I. Den tillåtna avvikelsen är inte mer än +/- 50 mV/I. Men det finns också vissa typer av nickelbaserade litiumjonbatterier som tillåter en laddningsspänning på upp till 4,10V/I.


Koboltblandade litiumjonbatterier är utrustade med interna skyddskretsar, men detta förhindrar sällan att batteriet exploderar vid överladdat.

Det finns också utvecklingar av litiumjonbatterier, där andelen litium har ökat. För dem kan laddningsspänningen nå 4,30V/I och högre.

Jo, att öka spänningen ökar kapaciteten, men om spänningen går utöver specifikationen kan det leda till förstörelse av batteristrukturen.

Därför är litiumjonbatterier för det mesta utrustade med skyddskretsar, vars syfte är att upprätthålla den etablerade standarden.

Hel eller delvis laddning

Men praktiken visar: de flesta kraftfulla litiumjonbatterier kan ta mer hög nivå spänning förutsatt att den matas under en kort tidsperiod.

Med det här alternativet är laddningseffektiviteten cirka 99 %, och cellen förblir sval under hela laddningstiden. Det är sant att vissa litiumjonbatterier fortfarande värms upp med 4-5C när de når full laddning.

Detta kan bero på skydd eller på högt inre motstånd. För sådana batterier bör laddningen stoppas när temperaturen stiger över 10ºC vid en måttlig laddningshastighet.


Litiumjonbatterier i laddaren laddas. Indikatorn visar att batterierna är fulladdade. Ytterligare process hotar att skada batterierna

Full laddning av koboltblandade system sker vid en tröskelspänning. I detta fall sjunker strömmen med upp till 3-5% av det nominella värdet.

Batteriet kommer att visa full laddning även när det når en viss kapacitetsnivå som förblir oförändrad under lång tid. Orsaken till detta kan vara ökad självurladdning av batteriet.

Ökar laddningsström och laddningsmättnad

Det bör noteras att en ökning av laddningsströmmen inte påskyndar uppnåendet av ett fullt laddningstillstånd. Litium når toppspänning snabbare, men laddning tills kapaciteten är helt mättad tar längre tid. Att ladda batteriet med hög ström ökar dock snabbt batterikapaciteten till cirka 70 %.

Litiumjonbatterier stöder inte obligatoriskt fulladdad, vilket är fallet med syra-bly apparater. Dessutom är detta laddningsalternativ inte önskvärt för Li-ion. Faktum är att det är bättre att inte ladda batteriet helt, eftersom högspänning "stressar" batteriet.

Att välja en lägre spänningströskel eller helt ta bort mättnadsladdningen hjälper till att förlänga livslängden på litiumjonbatteriet. Det är sant att detta tillvägagångssätt åtföljs av en minskning av batteriets energifrisättningstid.

Det bör noteras här: hushållsladdare fungerar som regel med maximal effekt och stöder inte justering av laddningsströmmen (spänning).

Tillverkare av litiumjonbatteriladdare för konsumenter anser att lång batteritid är mindre viktig än kostnaden för kretsens komplexitet.

Li-ion batteriladdare

Vissa billiga hushållsladdare fungerar ofta med en förenklad metod. Ladda ett litiumjonbatteri på en timme eller mindre, utan att gå till mättnadsladdning.

Klar-indikatorn på sådana enheter tänds när batteriet når spänningströskeln i det första steget. Laddningsläget är cirka 85 %, vilket ofta tillfredsställer många användare.


Denna inhemskt tillverkade laddare erbjuds att fungera med olika batterier, inklusive litiumjonbatterier. Enheten har ett spännings- och strömregleringssystem, vilket redan är bra

Professionella laddare (dyra) kännetecknas av att de sätter laddningsspänningströskeln lägre och förlänger därmed livslängden på litiumjonbatteriet.

Tabellen visar den beräknade effekten vid laddning med sådana enheter vid olika spänningströsklar, med och utan mättnadsladdning:

Laddspänning, V/per cellKapacitet vid högspänningsavbrott, %Laddningstid, minKapacitet vid full mättnad, %
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

Så fort litiumjonbatteriet börjar laddas ökar spänningen snabbt. Detta beteende är jämförbart med att lyfta en last med ett gummiband när det finns en eftersläpningseffekt.

Kapacitet kommer så småningom att uppnås när batteriet är fulladdat. Denna laddningsegenskap är typisk för alla batterier.

Ju högre laddningsström, desto ljusare blir gummibandseffekten. Låg temperatur eller närvaron av en cell med högt inre motstånd förstärker bara effekten.


Strukturen hos ett litiumjonbatteri i sin enklaste form: 1- negativ samlingsskena av koppar; 2 — positivt däck av aluminium; 3 - koboltoxidanod; 4- grafitkatod; 5 - elektrolyt

Att bedöma laddningstillståndet genom att läsa av spänningen hos ett laddat batteri är opraktiskt. Att mäta den öppna kretsspänningen (tomgång) efter att batteriet har stått i flera timmar är den bästa utvärderingsindikatorn.

Som med andra batterier påverkar temperaturen tomgångsvarvtalet på samma sätt som den påverkar det aktiva materialet i ett litiumjonbatteri. , bärbara datorer och andra enheter uppskattas genom att räkna coulombs.

Litiumjonbatteri: mättnadströskel

Ett litiumjonbatteri kan inte absorbera överskottsladdning. Därför, när batteriet är helt mättat, måste laddningsströmmen omedelbart tas bort.

En konstant strömladdning kan leda till metallisering av litiumelement, vilket bryter mot principen om att säkerställa säker drift av sådana batterier.

För att minimera bildandet av defekter bör du koppla bort litiumjonbatteriet så snabbt som möjligt när det når toppladdning.


Detta batteri kommer inte längre att ta exakt så mycket laddning som det borde. På grund av felaktig laddning förlorade den sina huvudsakliga egenskaper som energilagringsenhet.

Så snart laddningen upphör börjar spänningen på litiumjonbatteriet att sjunka. Effekten av att minska fysisk stress visas.

Under en tid kommer den öppna kretsspänningen att fördelas mellan ojämnt laddade celler med en spänning på 3,70 V och 3,90 V.

Här uppmärksammas också processen när ett litiumjonbatteri, som har fått en helt mättad laddning, börjar ladda det intilliggande (om ett sådant ingår i kretsen), som inte fått någon mättnadsladdning.

När litiumjonbatterier ständigt måste hållas på laddaren för att säkerställa deras beredskap, bör du lita på laddare som har en kortvarig kompensationsladdningsfunktion.

Blixtladdaren slås på när den öppna kretsspänningen sjunker till 4,05 V/I och stängs av när spänningen når 4,20 V/I.

Laddare konstruerade för driftklara eller standby-drift tillåter ofta batterispänningar så låga som 4,00V/I och laddar endast Li-Ion-batterier till 4,05V/I istället för att nå hela 4,20V/I-nivån.

Denna teknik minskar den fysiska spänningen, som är naturligt förknippad med teknisk spänning, och hjälper till att förlänga batteriets livslängd.

Laddar koboltfria batterier

Traditionella batterier har en nominell cellspänning på 3,60 volt. Men för enheter som inte innehåller kobolt är betyget annorlunda.

Sålunda har litiumfosfatbatterier ett nominellt värde på 3,20 volt (laddningsspänning 3,65V). Och nya litiumtitanatbatterier (tillverkade i Ryssland) har en nominell cellspänning på 2,40V (laddarspänning 2,85).


Litiumfosfatbatterier är energilagringsenheter som inte innehåller kobolt i sin struktur. Detta faktum förändrar i viss mån laddningsvillkoren för sådana batterier.

Traditionella laddare är inte lämpliga för sådana batterier, eftersom de överbelastar batteriet med risk för explosion. Omvänt kommer ett laddningssystem för koboltfria batterier inte att ge tillräcklig laddning till ett traditionellt 3,60V litiumjonbatteri.

Överskridande laddning av litiumjonbatteri

Litiumjonbatteriet fungerar säkert inom specificerade driftsspänningar. Batteriets prestanda blir dock instabil om det laddas över driftsgränserna.

Långtidsladdning av ett litiumjonbatteri med en spänning över 4,30V, designat för en driftskapacitet på 4,20V, är fylld med litiummetallisering av anoden.

Katodmaterialet får i sin tur egenskaperna hos ett oxidationsmedel, förlorar sin stabilitet och frigör koldioxid.

Trycket i battericellen ökar och om laddningen fortsätter kommer den interna skyddsanordningen att arbeta vid ett tryck mellan 1000 kPa och 3180 kPa.

Om tryckökningen fortsätter efter detta, öppnar skyddsmembranet vid en trycknivå av 3.450 kPa. I detta tillstånd är litiumjonbattericellen på gränsen till att explodera och gör så småningom just det.


Struktur: 1 - topplock; 2 - övre isolator; 3 - stålburk; 4 - nedre isolator; 5 — anodflik; 6 - katod; 7 - separator; 8 - anod; 9 — katodflik; 10 - ventilering; 11 - PTC; 12 — packning

Utlösning av skyddet inuti ett litiumjonbatteri är förknippat med en ökning av temperaturen på det interna innehållet. Ett fulladdat batteri har en högre intern temperatur än ett delvis laddat.

Därför verkar litiumjonbatterier vara säkrare när de laddas på en låg nivå. Det är därför som myndigheterna i vissa länder kräver användning av litiumjonbatterier i flygplan som är mättade med energi som inte är mer än 30 % av sin fulla kapacitet.

Det interna batteriets temperaturtröskel vid full belastning är:

  • 130-150°C (för litium-kobolt);
  • 170-180°C (för nickel-mangan-kobolt);
  • 230-250°C (för litiummangan).

Det bör noteras: litiumfosfatbatterier har bättre temperaturstabilitet än litiummanganbatterier. Litiumjonbatterier är inte de enda som utgör en fara i energiöverbelastningsförhållanden.

Till exempel är bly-nickel-batterier också benägna att smälta med efterföljande eld om energimättnad utförs i strid med passregimen.

Därför är det av största vikt för alla litiumjonbatterier att använda laddare som är perfekt anpassade till batteriet.

Några slutsatser från analysen

Att ladda litiumjonbatterier har en förenklad procedur jämfört med nickelsystem. Laddningskretsen är enkel, med spännings- och strömgränser.

Denna krets är mycket enklare än en krets som analyserar komplexa spänningssignaturer som ändras när batteriet används.

Energimättnadsprocessen för litiumjonbatterier tillåter avbrott. Dessa batterier behöver inte vara helt mättade, vilket är fallet med blybatterier.


Styrkrets för lågeffekt litiumjonbatterier. En enkel lösning och ett minimum av detaljer. Men kretsen ger inte cykelförhållanden under vilka långsiktigt tjänster

Egenskaperna hos litiumjonbatterier lovar fördelar vid driften av förnybara energikällor (solpaneler och vindturbiner). Som regel ger en vindgenerator sällan full batteriladdning.

För litiumjon förenklar avsaknaden av stationära laddningskrav laddningsregulatorns design. Ett litiumjonbatteri kräver ingen styrenhet för att utjämna spänning och ström, vilket krävs av blybatterier.

Alla hushålls- och de flesta industriella litiumjonladdare laddar batteriet helt. Befintliga lititillhandahåller emellertid i allmänhet inte spänningsreglering i slutet av cykeln.

Li-Ion-batterier används framgångsrikt i olika bärbara enheter. De är också efterfrågade när man utrustar fordon med elektriska drivningar. Uppladdningsbara batterier i denna grupp tolererar inte överspänning vid laddning. Därför används de av säkerhetsskäl tillsammans med ett övervaknings- och styrsystem - BMS. Sådana system används för att begränsa laddningsströmmen till 95% och graden av urladdning till 15-20%. Detta är viktigt för att förlänga livslängden på nätaggregat, eftersom ett litiumbatteri förlorar sin förmåga att ladda när det är djupt urladdat.

Egenskaperna hos litiumjonbatterier beror på vilket katodmaterial de innehåller. Enligt detta kriterium är Li-Ion-batterifamiljen indelad i 3 huvudklasser:

  1. LiCoO2 - har en hög specifik energi, tål medelstor belastning och har kort livslängd.
  2. LiMn2O4 - tål höga laddnings- och urladdningsströmmar, men har en relativt kort livslängd och har en hög specifik energi.
  3. LiFePO4 - har en förlängd livslängd och låg självurladdning.

Tabellen visar egenskaperna och egenskaperna hos litiumbatterier, och anger de genomsnittliga parametervärdena.

Litiumjonbatterier har:

  • låg tolerans mot överladdning och djupurladdning;
  • lågt självurladdningsvärde - vid rumstemperatur mindre än 10% per månad, vanligtvis under den första månaden 46%, sedan mindre;
  • liten förlust av kapacitet per år - 5-10%;
  • laddningstemperatur - från 0 till +45 C;
  • urladdningstemperatur (drift) från -20 till +60 °C;
  • driftspänning - från 2,8 till 4,2 V;
  • kravet på närvaron av en skyddskrets - för de flesta Li-Ion-batterier (utom LiFePO4) är den nedre gränsen 2,8 och den övre gränsen är 4,2 V.

Funktioner för laddning av litiumjonbatterier

Huvudfunktionerna för att ladda Li-ion-batterier är följande:

  1. Sådana batterier måste laddas i kombinerat CC/CV-läge. Till en början - vid en stabil ström (värde från 0,2C till 1C) till en spänning beroende på batteritillverkaren (vanligtvis 4,2 V). Ytterligare laddning utförs vid ett stabilt spänningsvärde.
  2. Laddning av Li-Ion-batterier med en ström på 1C varar i 1,5 timmar, och efter att ha nått gränsspänningen minskar laddningsströmmen gradvis till cirka 3% av utgångsvärdet.
  3. Litiumbatterier kan inte laddas i kallt väder.

Det rekommenderas att förvara Li-Ion-batterier med en laddningsnivå på 40-75 %, vid en temperatur på cirka 5 C. Förvaring på en sval plats (men inte under 0 ° C) minskar självurladdningen avsevärt. Lagringstiden för sådana enheter varierar från 2 till 5 år. Det är värt att tänka på att litiumbatterier är föremål för åldrande - även om de inte används, utan bara förvaras på en hylla, försämras deras egenskaper med tiden.

Läs mer om hur litiumjonbatterier fungerar här.

Alla i den här världen vill ha uppmärksamhet. Tror du att detta bara gäller levande varelser? Inget sånt här! Vår trogna medhjälpare– smartphones, surfplattor, smart klocka, fitnessspårare och andra prylar, inte mindre än du och jag, behöver noggrann behandling och ständig uppmärksamhet. Vad betyder det här?

Li-ion batteri

Tja, låt oss säga, hur användaren hanterar sin enhet är hur den sedan tjänar honom. Och det är ett faktum.

Men även om du blåser av dammfläckar från en enhet, finns det fortfarande ett behov av vilken enhet som helst, utan vilken normal drift helt enkelt omöjligt. Detta behov är av bra och snabb näring. Om du inte matar din assistent energi i tid kommer han helt enkelt att stänga av. Dessutom, om batteriet är urladdat till en viss nivå där enheten inte längre kan utföra sina funktioner normalt, är det inte så illa. Men om du i det här fallet inte laddar din smartphone (eller annan pryl) inom en snar framtid, kan problem uppstå efter ett tag.

Faktum är att alla moderna enheter använder Li-ion-batterier, som är utrustade med sin egen styrenhet, som styr batteriets laddningsnivå och urladdningsnivå, och den fungerar oberoende av samma styrenhet i en telefons eller annan enhets krets. .

När telefonen signalerar en kritiskt låg laddningsnivå beror detta på den inbyggda kontrollern i telefonens kretsar. Den senare stängs av, men kan laddas.

Om telefonen inte laddas i tid fortsätter batteriet att laddas ur. När en kritiskt låg laddningsnivå nås, vid vilken processen med gradvis nedbrytning av själva batteriet kan börja, kommer den inbyggda kontrollenheten att fungera och koppla bort batterikontakterna från telefonkretsen. Detta är fallet där telefonen kanske inte svarar alls på att ansluta laddaren - telefonen "ser inte" batteriet och laddningsprocessen börjar inte.

I det här fallet, en otränad användare utan hjälp utifrån(ett servicecenter eller en god vän som förstår detta) är oumbärlig.

För att återställa batteriets funktionalitet är det nödvändigt att direkt (utan deltagande av telefonkretsen) applicera en spänning på högst 4,2 volt till dess poler, i enlighet med polariteten.

Hela poängen är att:

— inte alla vanliga användare har en lämplig strömkälla hemma.

Även om det finns fall när människor anslutit sina batterier, och ibland telefoner (!) med batterier insatta i dem, med hjälp av kablar direkt in i laddaren. Samtidigt, slumpmässigt, utan att observera polaritet och spänningsnivå. Men många laddare har en uteffekt på inte ens 5V, utan 7-16V. Oftast misslyckades sådana telefoner och deras batterier.

- inte alla telefoner låter dig ta bort batteriet utan partiell eller fullständig demontering. Och för detta måste du ha lämpliga verktyg och färdigheter. Återigen vägen till servicecenter eller se en specialist du känner.

Som ett exempel, ett nyligen utfört fodral - iPhone 5 laddades ur och laddades inte på länge eftersom USB-kabeln skadades på grund av vårdslös användning. Efter att ha köpt en ny kabel reagerade inte smarttelefonen alls på laddning...

För att demontera iPhone 5 behöver du några verktyg som skiljer sig från de för andra telefoner: en speciell skruvmejsel för iPhone 4 / 4S / 5 Pentalobe *0.8 och en sugkopp för att lyfta den övre panelen, vilket är skärmen.

Vi skruvar loss de 2 skruvarna på telefonens nedre ände och ställer sedan in sugkoppen till sitt arbetsläge längst ner på skärmen - närmare "Hem" -knappen.

Försiktigt, utan plötsliga rörelser, använd en sugkopp för att lyfta upp displayen.

Medan du håller den, använd en stjärnskruvmejsel för att skruva loss metallplattan genom att trycka på bildskärmskontakten och koppla bort bildskärms- och pekskärmskablarna. Vi lägger displayen med ramen åt sidan.

Vi skruvar av en liknande metallplatta som håller fast batterikontakten och kopplar försiktigt bort batteriet från kortet för att inte skada kabeln.

Du kan använda en multimeter för att mäta batteriladdningsnivån. Om telefonen inte slås på kan den vara under 3,2 - 3,4V. Och om telefonen inte ens svarar på att ansluta laddaren kan spänningsnivån vara under 3 volt eller till och med saknas. Detta betyder att den interna styrenheten har kopplat bort batteriutgångarna för att undvika ytterligare belastning på den.

Observera polariteten och applicera en spänning på 3,7 - 4,2 volt till batteripolerna från en extern strömkälla. Beroende på återstående batterikapacitet kan "tändningstiden" vara från flera minuter till flera tiotals minuter.

För att kontrollera kontrollerar vi med en multimeter om batteriet har tagit en laddning. Samtidigt, för att på ett tillförlitligt sätt slå på smarttelefonen, måste det finnas en spänning på 3,6 volt eller mer vid terminalerna.

Huvudsaken är att den slås på och du måste ladda den till 100% med en standardladdare.

Vi monterar in omvänd ordning och se till att ladda den.

Det är allt.

Du kan läsa mer om Li-ion-batteriets uppbyggnad och dess funktion i mobiltelefoner här.

Lycka till med din reparation!!!

Om ditt Li-Ion-batteri inte laddas måste du ta reda på vad som orsakar problemet. Det kan vara:

  1. Brott mot batterilagringsregler - som ett resultat faller en av parallellerna under spänningströskeln som kontrolleras av BMS-styrkortet, och detta kort begränsar laddningen.
  2. Fel i en av battericellerna på grund av naturligt slitage och kvalitetsförlust.
  3. Brott mot anslutningen av element.
  4. Skador på balanstråden som går från BMS till batteriet parallellt.
  5. Fel på standardladdaren.

För att förstå varför ett litiumbatteri inte laddas, är det lämpligt att kontakta en specialist för att testa enheten.

Möjliga orsaker till "död" för ett litiumjonbatteri

Under användningen förlorar litiumjonbatterier gradvis sin förmåga att hålla en laddning. Ett stort antal laddnings-urladdningscykler och långvarig exponering för förhöjda temperaturer leder till störningar i litiumjonernas rörelse och ytterligare död för batteriet. Anledningen till att Li-Ion-batteriet inte laddas kan också vara problemet med korrosion av strömledarna. Metall som skadats av korrosion kan inte helt förflytta elektroner.

Orsaken till korrosion i ett batteri är vanligtvis interaktionen mellan elektroderna och elektrolyten. Grafit interagerar redan med elektrolyten från den första laddningen av batteriet. Som ett resultat av denna interaktion bildas ett poröst lager som skyddar anoden från efterföljande påverkan. Den är effektiv under normala temperaturförhållanden, men vid förhöjda temperaturer och överdriven urladdning av drivenheten löses den delvis upp i elektrolyten. När normala förhållanden återupptas skapas ett nytt skyddande lager, men denna process förbrukar litium. Som ett resultat måste batteriet laddas oftare och oftare.

Om lagret som skyddar grafitanoden blir mycket tjockt förhindrar det litiumjonernas fria rörelse. Som ett resultat av detta minskar batterikapaciteten. När du använder litiumjonbatterier är det därför mycket viktigt att undvika kritisk urladdning och extrema temperaturer. Om du struntar i dessa krav kan du mycket snart undra varför litiumjonbatteriet inte laddas?

Regler för laddning av Li-Ion-batterier

Sådana enheter laddas i ett kombinerat läge: först cirka 40 minuter vid en konstant ström (från ett område av 0,2C - 1C) till ett spänningsvärde på 4,1-4,2 V (enligt tillverkarens rekommendationer), och sedan vid en konstant spänning . Den andra laddningsfasen tar längre tid.

Hur man förlänger livscykeln för litiumjonbatterier (Li-ion).

Du kan ladda batteriet snabbare med pulsläge. Laddningstiden vid användning av en ström på 1C är 2-3 timmar. Batteriet anses laddat när spänningen når brytspänningen och laddningsströmmen sjunker till cirka 3 % av det ursprungliga värdet.

Litiumjonbatterier är rädda för överladdning när laddningsspänningen överskrids, batteriets livslängd minskar, och det finns också risk för termisk rusning, ökat tryck och tryckavlastning av batteriet.

För säkert arbete Sådana enheter använder BMS-kort som inte tillåter att laddningsspänningen ökar över ett kritiskt värde. Dessutom fullbordar skyddselementet laddningen när batteriet värms upp till 90 C. Anledningen till att Li-Ion inte laddas kan också vara aktiveringen av skyddsventilen i elementet på grund av ett ökat tryck inuti dess hölje.

Läs om vilka litiumjonbatterier som är bättre att använda i vårt tidigare material.

kommentarer drivs av HyperComments

Litiumbatterier

Typer av litiumbatterier och deras egenskaper

Bland de mest moderna batterierna har litiumbatterier en speciell plats. Inom kemi är litium den mest aktiva metallen.

Den har en enorm energilagringsresurs. 1 kg litium kan lagra 3860 amperetimmar. Den välkända zinken ligger långt efter. Hans siffra är 820 amperetimmar.

Litiumbaserade celler kan producera spänningar upp till 3,7V. Men laboratorieprover kan producera en spänning på cirka 4,5V.

Moderna litiumbatterier använder inte rent litium.

Det finns för närvarande 3 vanliga typer av litiumbatterier:

    Litiumjon ( Li-jon). Märkspänning (U nom.) - 3,6V;

    Litiumpolymer ( Li-Po, Li-polymer eller "lipo"). U nom. - 3,7V;

    Litiumjärnfosfat ( Liv eller LFP ). U nom. - 3,3V.

Alla dessa typer av litiumbatterier skiljer sig åt i katod- eller elektrolytmaterial. Li-jon använder en litiumkoboltatkatod LiCoO2, Li-Po använder en gelpolymerelektrolyt och Li-Fe använder en litiumferrofosfatkatod LiFePO 4.

Alla litiumbatterier (eller enheten som de fungerar i) är utrustade med en liten elektronisk krets - en laddnings-/urladdningskontroller.

Batterier för mobila enheter - laddningsmetoder

Eftersom litiumbaserade batterier är mycket känsliga för överladdning och djupurladdning är detta nödvändigt. Om du plockar isär ett litiumbatteri från en mobiltelefon kan du hitta en liten elektronisk krets i den - det här är den skyddande kontrollern ( Skydd IC ).

Om det inte finns någon inbyggd styrenhet (eller laddningsövervakare) i ett litiumbatteri, så kallas ett sådant batteri oskyddat. I det här fallet är styrenheten inbyggd i enheten, som drivs av ett sådant batteri, och laddning är endast möjlig från enheten eller från en speciell laddare.

Bilden visar ett oskyddat Li-Po-batteri Turnigy 2200 mAh 3C 25C Lipo Pack. Detta batteri består av 3 celler kopplade i serie (3C - 3 celler) på 3,7V vardera och har därför en balanserande kontakt. Den kontinuerliga urladdningsströmmen kan nå 25C, d.v.s. 25 * 2200 mA = 55000 mA = 55 A! Och den kortsiktiga urladdningsströmmen (10 sekunder) är 35C!

Litiumbatterier, som består av flera celler kopplade i serie, kräver en komplex laddare utrustad med en balanserare. Denna funktionalitet implementeras till exempel i sådana universella laddare som Turnigy Accucell 6 och IMAX B6.

En balanserare behövs för att utjämna spänningen över enskilda celler under laddning av ett kompositlitiumbatteri. På grund av skillnader mellan celler kan vissa laddas snabbare och andra långsammare. Därför används en speciell krets för att shunta laddningsströmmen.

Detta är kablarna för balanserings- och strömkablarna för ett 11,1V LiPo-batteri.

Som bekant kan överladdning av en litiumbattericell (särskilt Li-Polymer) över 4,2V leda till en explosion eller spontan förbränning. Därför är det nödvändigt att kontrollera spänningen under laddning på varje cell sammansatt batteribatteri!

Korrekt laddning av litiumbatterier.

Litiumbatterier (Li-ion, Li-Po, Li-Fe) laddas genom CC/CV-metoden ("konstant ström/konstant spänning"). Metoden går ut på att först, när spänningen på elementet är låg, laddas det med en konstant ström av ett visst värde. När spänningen över cellen når (till exempel upp till 4,2V - beror på typen av batteri), upprätthåller laddningsregulatorn en konstant spänning över den.

Första stadiet litiumbatteriladdning - CC- förverkligas genom respons. Regulatorn väljer spänningen på elementet så att laddningsströmmen är strikt konstant.

Under det första laddningssteget ackumulerar litiumbatteriet det mesta av strömmen (60 - 80%).

Andra fasen ladda - CV- börjar när spänningen på elementet når en viss tröskelnivå (till exempel 4,2V). Efter detta håller styrenheten helt enkelt en konstant spänning på elementet och ger det den ström den behöver. Mot slutet av laddningen minskar strömmen till 30 - 10 mA. Vid denna ström anses elementet laddat.

Under det andra steget ackumulerar batteriet de återstående 40 - 20% av strömmen.

Det är värt att notera att överskridande av tröskelspänningen på ett litiumbatteri kan få det att överhettas och till och med explodera!

Vid laddning av litiumbatterier rekommenderas att de placeras i en brandsäker påse. Detta gäller särskilt för batterier som inte har en speciell låda. Till exempel de som används i radiostyrda modeller(auto, flygplansmodellering).

Nackdelar med litiumjonbatterier.

    Den främsta och mest skrämmande nackdelen med litiumbaserade batterier är deras brandrisk om driftsspänningen överskrids, överhettning, felaktig laddning och analfabeter. Det finns särskilt många klagomål angående litium-polymer (Li-Polymer) batterier. Litiumjärnfosfatbatterier (Li-Fe) har dock inte en sådan negativ egenskap - de är brandsäkra.

    Litiumbatterier är också mycket rädda för kylan - de tappar snabbt sin kapacitet och slutar ladda. Detta gäller Li-ion- och Li-Po-batterier. Litiumjärnfosfatbatterier (Li-Fe) är mer frostbeständiga. Detta är faktiskt en av de positiva egenskaperna hos Li-Fe-batterier.

    Nackdelen med litiumbatterier är att de kräver en speciell laddningsregulator - en elektronisk krets. Och i fallet med ett kompositbatteri och balanserare.

    När de är djupt urladdade förlorar litiumbatterier sina ursprungliga egenskaper. Li-ion- och Li-Po-batterier är särskilt känsliga för djupurladdning. Även efter restaurering kommer ett sådant batteri att ha en lägre kapacitet.

    Om ett litiumbatteri inte "fungerar" under en lång tid, kommer först spänningen på det att sjunka till en tröskelnivå (vanligtvis 3,2-3,3V). Elektrisk krets kommer att stänga av battericellen helt och sedan börjar en djupurladdning. Om spänningen på cellen sjunker till 2,5V kan detta leda till att den misslyckas.

    Därför är det värt att ladda dina bärbara batterier då och då. mobiltelefoner, mp3-spelare under långa perioder av inaktivitet.

Normalt är livslängden för ett vanligt litiumbatteri 3 - 5 år. Efter 3 år börjar batterikapaciteten minska ganska märkbart.

Hem »Radioelektronik för nybörjare» Aktuell sida

T Du kanske också är intresserad av att veta:

Batterierna i moderna mobila enheter, liksom människor, är designade för att hålla länge. Om en persons förväntade livslängd till stor del beror på bostadsort, kost, genetiska egenskaper och livsstil, beror allt när det gäller batterier huvudsakligen på användarens disciplin.

De flesta moderna mobila enheter (telefoner, smartphones, ficka personliga datorer), kameror och elverktyg drivs av litiumbatterier - litiumjon eller litiumpolymer. Denna teknik har redan testats tillräckligt för att säkerställa hög energiintensitet och lång livslängd.

Design egenskaper

Att döda ett litiumbatteri är lika enkelt som att säkerställa dess livslängd. Det finns flera designegenskaper hos litiumbatterier som man måste ha i åtanke, och som användaren inte kan påverka på något sätt.

För det första måste batteriet vara i gott skick under hela dess livslängd - utspänningen bör inte överstiga ett visst värde och falla under ett tröskelvärde som bestäms av tillverkaren, vilket motsvarar de högsta och lägsta laddningsnivåerna.

Batteriet håller längst om du håller laddningen på 45 %. Eventuella fluktuationer, plus eller minus, kommer att förkorta livslängden.

Batteriladdningsnivån övervakas vanligtvis av två enheter: batterikontrollern och mobilenhetskontrollern.

Vad är möjligt och vad är inte

Om användaren inte vill investera regelbundet i att köpa ett nytt litiumbatteri till sin telefon, smartphone, PDA eller digitala SLR kamera, bör du inte ladda ur batteriet till noll för att experimentellt ta reda på hur länge enheten kan fungera på en laddning. Om själva enhetens automatisering stänger av strömmen måste du komma till uttaget så snart som möjligt.

Litiumbatterier gillar att laddas ofta, och det är inte nödvändigt att vänta tills de är helt laddade.

Tvärtemot ordspråket kan gröt mycket väl förstöras av olja - överladdning skadar ett litiumbatteri lika mycket som att det laddas ur helt.

Av denna anledning bör litiumbatterier laddas i rumstemperatur. Vid låga positiva temperaturer, nära noll Celsius, kommer batteriet inte att få full effekt, och vid förhöjda temperaturer kan överladdning inträffa. Av samma anledning bör litiumbatterier inte överhettas eller frysas.

Den här typen av batteri gillar inte frost särskilt mycket. Om litiumbatteriet är helt fruset måste det bytas ut. Om du måste arbeta i låga temperaturer rekommenderas det att ha flera batterier, hålla dem varma och med jämna mellanrum byta ut dem. Litiumbatterier förlorar kapacitet, inte bara i kylan, utan också under förhållanden med lågt atmosfärstryck (i bergen, ombord på ett flygplan). Detta skadar inte batteriets hälsa, men det skadar inte användaren att veta om det.

Hur man laddar

Det finns två sätt att ladda mobila enheter med litiumströmkällor: från en standardladdare och med en USB-anslutning till en dator. En USB-anslutning i det här fallet är en halv åtgärd, speciellt om batteriet är väldigt urladdat. Full laddning är möjlig endast med hjälp av en laddare som matchar batterikapaciteten. Om du byter ut originalbatteriet med ett annat med högre kapacitet och använder en standardladdare för laddning, kan den mobila enheten uppleva instabil drift med försämrad prestanda och frekventa avstängningar. Problemet kommer att lösas genom att köpa en ny laddare som matchar det kraftfullare batteriet.

Nyinköpta litiumbatterier kräver ingen övergångsrit, som nickel-kadmium- och nickel-metallhydridbatterier, som kräver flera laddnings-urladdningscykler för att komma in i passläget.

Litiumjonbatterier håller sig fräscha längre när de förvaras vid 15°C med 40 % laddning.

Att läsa den här artikeln och studera manualen hjälper konsumenten att få ut det mesta av Mobil enheter och spendera inte extra pengar på att köpa dyra
batterier.

Litiumbatterienhet

Den här artikeln diskuterar de mest lovande litiumjonbatterierna.

Litiumbatterienhet

Elektroderna i moderna batterier tillverkas genom att applicera katodmaterial på aluminiumfolie (katod) och följaktligen anodmaterial på kopparfolie. I kemisk sammansättning Katodmaterialet innefattar oftast litiumsalter av koboltsyra och fasta lösningar av litiumsalter av nickelsyra. Litiumsalter av fosforsyra används som anodmaterial. Elektrolyten är en gelliknande massa som innehåller litiumsalter.
Så kallade separatorer - strukturer med porös struktur - är impregnerade med elektrolyt. Elektroder och separatorer placeras i ett tätat hus. Anslutningsplintar tillhandahålls för strömupptagning.

Hur man laddar litiumjonbatterier: regler för korrekt användning och laddning

Batterihuset är försett med en övertryckssäkerhetsventil som aktiveras i nödsituationer. Särskiljande egenskaper Litiumjonbatterier har låg vikt, lång livslängd och hög specifik kapacitet per enhet massa och volym. Batterier förorenar inte under lagring och drift miljö, de uppfyller alla internationella miljöstandarder. Samtidigt är dessa de dyraste av alla moderna batterier.

Det finns flera typer av litiumjonbatterier. Det finns litium-mangan-, litium-polymer- och litium-järn-fosfatbatterier. Användningsområdena, driftlägen, positiva och negativa egenskaper för alla batterier baserade på litium, dess legeringar och salter är i stort sett lika.

Priserna för litiumjonbatterier är ganska höga. De är jämförbara med kostnaden för en bra cykel, och om de installeras på en elcykel kommer kostnaden för sådan transport alltid att vara högre än en elcykel utrustad med blybatterier.

Litium mangan batterier

I dessa batterier är anodelektroden gjord av kemiskt ren litium, och katoden är gjord av mangandioxid. Elektrolyten är en organisk substans, vars sammansättning är en hemlighet för tillverkaren. Batterierna är sammansatta till batterier från mjuka polymerfodral, i form av standardiserade cylindrar och tabletter. Batterier används i stor utsträckning för att driva en mängd olika elektriska och elektroniska utrustningar, särskilt för bärbara datorer, autonoma säkerhets- och brandlarm, digitala foto- och filmkameror, återupplivningssystem och artificiella organ i människokroppen, i teststationer, för elfordon - elfordon och elcyklar. Den nominella spänningen vid kontakterna på en battericell sträcker sig från 3,15-3,3 V (hädanefter avser batterispänning spänningen för en battericell, i motsats till batteriets nominella spänning, som av misstag kallas ett "batteri" i vardagen livet). Batteriets driftspänning är 3,0 V. Det är faktiskt den högsta jämfört med andra liknande batterier. De övergripande måtten på cylindriska batterier sträcker sig från 14 till 39 mm (diameter), höjd från 25 till 34 mm. Den specifika kapaciteten för ett batteri kan nå 10 Amperetimmar. Knappbatterier har diametrar från 16 – 30 mm, höjd 1,2 – 10,5 mm. Deras kapacitet kan vara upp till 950 mAh. Batteriets livslängd, med förbehåll för korrekt användning, kan nå upp till 10 år.

För att ladda alla typer av litiumbatterier tillverkas speciella automatiska laddare, med ett ljuslarm som indikerar start och slut på laddningsprocessen. Dessa enheter kan levereras kompletta med ett batteri eller separat. Laddarna inkluderar automatiska element som förhindrar nödlägen och överskridande av laddningsspänningen.

Litiumpolymerbatterier

Driftspänningen för sådana batterier är 3,7 V. Den maximala specifika kapaciteten för ett batteri kan nå 4,2 Amperetimmar. Elektrolyten är en gelliknande polymerprodukt. Dimensioner varierar kraftigt. Tjockleken på batteriet varierar oftast från 1,9 till 10 mm. Bredd - från 9,5 till 49 mm. Längd - från 22 till 61 mm. Användningsområdet för batterier är ganska brett. Batterier driver olika elektroniska apparater: mobiltelefoner, bärbara datorer, elverktyg, elektrifierade leksaker. Kan användas för elcyklar och elfordon. På senare år har de börjat användas tillsammans med alternativa elkällor - vindkraftverk, solpaneler. Battericeller används i sådana områden stor kapacitet- upp till 90 Amperetimmar. Under drift kan batterier laddas upp minst 500 gånger efter att ha blivit helt urladdade. Ju lägre urladdningsprocent, desto fler cykler tål batteriet utan betydande försämring av prestanda. Alla litiumbaserade batterier förorenar inte miljön eftersom de är förseglade och inte innehåller giftiga eller farliga kemikalier.

Litiumjärnfosfatbatterier

Den beskrivna katoddesignen utvecklades och användes först i USA 1996. Början av industriell produktion av denna modifiering av batterier var 2003. I dessa batterier är katoden gjord av ett material som innehåller dubbelt järn-litiumsalt av fosforsyra. Den nominella spänningen för en fulladdad battericell är 3,65 V. Varje batteri tillåter från 800 till 2000 uppladdningar under 10 år. Kostnaden för ett sådant katodbatterimaterial är betydligt lägre än kostnaden för material som innehåller kobolt. Dessutom är detta material giftfritt och har betydande värmebeständighet. Nackdelen med materialet är att det ger mycket mindre kapacitet än liknande material som nämnts ovan. Detta innebär att för att erhålla den erforderliga kapaciteten måste batteriet bestå av fler celler.

Funktioner för drift av litiumbatterier:

  1. Försök inte skapa ett kraftfullt litiumbatteri från enskilda oskyddade celler som kan köpas från kinesiska tillverkare! Ett sådant batteri kommer inte att ha ett inbyggt skyddssystem mot kortslutning, överladdning och överurladdning, från stigande temperaturer, och kan därför lätt explodera när dess kontakter är stängda eller vid uppvärmning, såväl som under laddning (överladdning). Dessutom, om den inte exploderar, kommer den att hålla mycket mindre, eftersom dess urladdningsström inte kommer att begränsas av någonting.
  2. Värm inte litiumbatteriet under några omständigheter!

    När temperaturen stiger ökar gastrycket inuti litiumbatteriet, vilket också kan leda till en explosion. Av denna anledning bör litiumbatteriet inte utsättas för direkt solljus. Detta kommer inte att orsaka en explosion, men kommer att förkorta batteriets livslängd.

  3. Kortslut inte polerna på litiumjonbatteriet. Lita inte bara på elektroniken (inbyggt kortslutningsskyddssystem), var försiktig.
  4. Ladda litiumbatterier korrekt! — Använd laddare speciellt konstruerade för detta ändamål, där laddningsströmmen styrs automatiskt.
  5. Litiumbatteriet får endast laddas vid positiva temperaturer!!!
  6. När du ansluter flera litiumbatterier, använd batterier från samma tillverkare - samma klassificering, i samma tekniska skick.
  7. Det är tillrådligt att förvara litiumbatterier på en torr, sval plats, skyddad från direkt solljus vid en temperatur på 3 till 5 °C. Förvaring vid högre temperaturer kan minska batteriets livslängd. För långtidsförvaring (vinter) måste litiumbatteriet laddas till cirka 45 %. En fullständig urladdning av batteriet är högst oönskat. Om detta händer måste batteriet laddas så snabbt som möjligt. Att lagra ett litiumbatteri under lång tid i urladdat tillstånd kan leda till att det misslyckas. Om det finns några tecken på skador på litiumbatteriet - en spricka i höljet, rost, en buckla - ska det inte användas.
  8. Om du under förvaring eller drift av ett litiumbatteri märker stark uppvärmning, väsande gas som läcker ut eller uppkomsten av skarp vit rök, sluta omedelbart använda ett sådant batteri och flytta det till en plats som är säker för andra människor. Om elektrolyt har läckt ut från batteriet, låt det inte komma i kontakt med huden, ventilera rummet och kassera batteriet.
  9. Ta inte isär, bränn eller släng inte litiumbatterier i papperskorgen. De bör kasseras separat: om litiumbatteriet är trycklöst och vatten kommer in i det, uppstår en reaktion med frigörande av väte, vilket kan leda till brand och till och med explosion.
  10. Brinnande litiumbatterier kan inte släckas med vatten - detta kommer att leda till bildning av väte, och med en koldioxidbrandsläckare reagerar litium med koldioxid. Du kan bara använda pulverbrandsläckare, eller torr sand, bordssalt, bakpulver, och även täcka det brinnande batteriet med en tjock värmebeständig trasa.

De flesta litiumbatterier tillverkas huvudsakligen i Kina - det finns en bra råvarubas här, men det finns också amerikanska, europeiska och ryska företag som tillverkar olika modifieringar av litiumjonbatterier.

Om du upptäcker ett fel markerar du ett textstycke och trycker på Ctrl+Enter
DELA MED SIG: