Литиевая аккумуляторная батарея: Литий-ионные аккумуляторы (li-ion) для инструмента, литиевые аккумуляторы для шуруповертов – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Универсальный литиевый аккумулятор: АКБ нового поколения

Если заглянуть в историю, электрический двигатель был изобретен раньше двигателя внутреннего сгорания. Электрическая тяга в разы экономичнее топливной, кроме того электродвигатели приносят намного меньше вреда окружающей среде. Почему же двигатель внутреннего сгорания надолго вытеснил электродвигатели в производстве транспортных средств и других промышленных агрегатов? Причин несколько: малый запас хода электромоторов, большой вес, сложность зарядки батарей и т.д.

 

Современные технологии позволили создать совершенно новый тип универсальных энергоемких и быстрозаряжающихся литиевых  аккумуляторных батарей. 

 

Литиевые аккумуляторы известны нам, главным образом, как батареи для ноутбуков и мобильных телефонов, однако, мало кто знает, что данные АКБ широко применяют в автомобилестроении, в системах накопления энергии (источники бесперебойного питания), альтернативной энергетики и других сферах изготовления электронной техники.

Универсальная литиевая аккумуляторная батарея собирается из определенного количества элементов, покрытых пленкой ПВХ, и имеет форму параллелепипеда.  По желанию заказчика аккумулятору можно придать другую форму. Например, тонкая и длинная АКБ, аккумулятор в виде куба, треугольника, трапеции или цилиндра, главное, чтобы в форму заданных размеров поместилось то количество элементов, которое необходимо для набора требуемой емкости аккумуляторной батареи.

В корпус литиевого аккумулятора монтируют управляющую плату BMS (BatteryManagementSystem) последнего поколения, которая, проводит балансировку напряжения заряда, каждого элемента батареи, предохраняет АКБ от короткого замыкания, высоких токов, перезаряда и чрезмерного разряда каждого элемента батареи.

 

Преимущества универсальных литиевых аккумуляторных батарей:

Простые в эксплуатации — не требуют обслуживающего персонала и специального помещения для подзарядки или осмотра с целью добавления рабочей жидкости (электролита), удаления шлама;

Быстро заряжаются — для восстановления уровня заряда понадобится не более 2-х часов. Заряжаются от обычной розетки 220V при помощи специального зарядного устройства.

Безопасность в использовании — отсутствие вредных выделений в окружающую среду во время использования и утилизации;

Стабильная работа в различных условиях эксплуатации 

— отсутствие внезапного падения напряжения, а также возможность применения в широком диапазоне температур окружающей среды;

Долговечность  — универсальные литиевые АКБ выдерживают  количество циклов. Срок службы, в зависимости от модели и типа элементов – до 20 лет.

 

Типы элементов для универсальных литиевых аккумуляторов:

1. Lifepo4 — литий железно фосфатные аккумуляторные батареи создаются на основе нанофосфатной технологии. В электроде таких батарей используют минерал семейства оливин, который встречается в естественной среде, он не токсичен, термоустойчив и имеет не высокую стоимость добычи. Основными преимуществами Lifepo4 являются: долгий цикл жизни, высокий КПД (до 94%), и быстрая зарядка батареи.
   
2. LTO – литий-титанатная АКБ относится к четвертому (одному из последних) поколению литиевых аккумуляторов. Преимущества: минимальное внутреннее сопротивление, время заряда – до 10 минут, высокая износостойкость, можно использовать при низких температурах до -40 °C, пожаробезопасен, даже при механическом повреждении, срок службы до 20 лет.
   
3. Литий-ионный аккумулятор Li-ion. Основой для отрицательногоэлектрода (-) литий ионных аккумуляторных батарей служит углеродная матрица, которая изготавливается из природного или синтетического графита, кокса, сажи и др. Положительные электроды изготавливают из литированных оксидов кобальта или никеля и из литий-марганцевых шпинелей. Основные преимущества – небольшой вес, высокая энергетическая плотность и устойчивость к высоким токам заряда/разряда.
   

Универсальная литиевая аккумуляторная батарея – удобное и практичное решение. На сегодняшний день – это лучший выбор источника питания для электрических мопедов, велосипедов, моторных лодок, источников бесперебойного питания для бытовой и промышленной техники, солнечных электростанций и другого оборудования.

Olight 18650 2600mAh литиевая аккумуляторная батарея для R20 — 18650 — Литий-ионные — Аккумуляторы

Добавить отзыв

Дополнительная информация

Штриховой код EAN / GTIN	6950723824107
Модель	ORB-186C26
Бренд	Olight
Размер батареи	18650
Химия батареи	Li-ion
Батарея	Перезаряжаемая
Номинальное напряжение	3.6V
Минимальная емкость в мАч	2 600,00
Литий-ионная версия батареи	Плоский верх
Литий-ионный разрядный ток	4,20
Защита цепи	Защищенная
высота в мм	70,00
диаметр	18,60

Доступность: Есть в наличии

11,95 €

Добавить в корзину

для поломоечных машин, штабелеров, электрокаров и пр.

ТЯГОВЫЕ ЛИТИЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ CHILWEE NMC

Литиевая аккумуляторная батарея CHILWEE NMC изготавливается на основе композитного материала MnNiCo с превосходными рабочими характеристиками и высокой безопасностью. CHILWEE NMC прекрасно зарекомендовала себя в качестве автономного источника электропитания транспортных средств и спецтехники: для поломоечных машин, штабелеров, электрокаров и пр.

CHILWEE LiNMC – это литий-ионная аккумуляторная батарея нового поколения. Литий-никель-марганец-кобальтовые элементы собрали в себе достоинства всех типов литиевых батарей: высокая удельная энергоемкость, химическая стабильность, морозоустойчивость, большой ресурс, большая токоотдача и самая низкая скорость самонагрева среди аналогичных батарей.

Аккумуляторная батарея состоит из батареек с мягкой фазой последовательного включения, а также включает модуль защиты аккумулятора, обеспечивающий высочайшую надежность.

Особенности и преимущества

• Оснащена платой защиты цепи профессионального класса, которая обеспечивает безопасность, стабильную и надежную работу      
• При малом размере имеют высокую энергетическую плотность; на единицу веса обладают в три раза большей ёмкостью (по сравнению со свинцово-кислотной батарей)
• Оснащены приемником с высоким разрядным током             
• Отличаются длительным сроком службы       
• Обладают высокой термостойкостью и имеют широкий диапазон рабочих температур (-20 ℃ ~ 55 ℃)       
• Не загрязняют окружающую среду, экологически безопасны             

Модель	Напряжение	Ёмкость (С2)	Длина	Ширина	Высота	Вес
BN 48-10AB	48	10	390	106	76	3,8
BN 48-12BD	48	12	365	135	88	3,9
BN 48-12DV	48	12	199	149	96	3,9
BN 48-20LK	48	20	290	190	80	5,7
BN 60-20LE	60	20	300	181	150	9,5
BN 72-20LE	72	20	300	181	150	11
BN 48-60A	48	60	270	386	320	30
BN 48-60B	48	60	515	220	190	25,1
СС 24-50-GM	24	50	320	230	130	10
СС 24-100-GM	24	100	320	230	180	16

* Примечание: В соответствии с ГОСТом и международными стандартами ёмкость АКБ, измеряемая в Ампер/Часах, определяется в зависимости от силы тока разряда и температуры. При большой величине тока АКБ отдают емкость меньше, чем при разряде более длительными режимами (малая величина тока). Поэтому на всех тяговых аккумуляторах имеются обозначения: ёмкость по С2, С3, С5. Ёмкость одной и той же батареи в зависимом от силы тока разряда разная. С повышением температуры электролита емкость АКБ растет. При низких температурах емкость и полезное действие АКБ уменьшаются.

Note:  The product can be designed as required.

Аккумуляторная батарея литий — доставка и установка по всей Украине

Батарея Li-ion представляет собой источник постоянного тока, который устанавливается в солнечные электростанции с целью накопления электроэнергии и ее последующей передачи через инвертор в домашнюю сеть электроснабжения. Данные аккумуляторы превосходят классические кислотно-свинцовые по практически всем параметрам: емкости, сроку службы, КПД и пр. За счет наличия лития в составе они могут высвобождать большое количество энергии.

Li имеет малую плотность и большой электрический потенциал, благодаря чему батарея обладает высоким разрядным напряжением и внушительной емкостью. Отметим, что литий из-за активности не может использоваться в чистом виде в качестве электрода. Поэтому его применяют в виде сплава с другими химическими элементами: железо, фосфаты и пр.

Рассмотрим, как действует аккумуляторная батарея Li-ion. Ее работоспособность обеспечивается за счет передвижения ионов лития между двумя электродами. Когда АКБ заряжается, то ионы Li движутся от отрицательного полюса к положительному. При разрядке происходит обратный процесс: анод, накопивший заряженные частицы, начинает отдавать их, когда к батарее подключаются потребители. Ионы движутся через электролит на катод и питают электрические приборы, установленные в доме.

Катоды и аноды могут быть выполнены из различных материалов. Наиболее популярными считаются литий-железо-фосфатные, кобальт-литиевые, литий-марганцевые модели. От того, из каких металлов созданы элементы, напрямую зависят характеристики устройства и его свойства.

Достоинства Li-ion

К преимуществам данного типа батарей относится следующее:

1. Аккумулятор способен выдавать более высокое напряжение по сравнению с традиционными моделями. По своим параметрам литий-ионные агрегаты превышают классические металлогидридные и никель-кадмиевые устройства.
2. Низкие показатели саморазряда. Если агрегат установлен в теплом помещении и на него не действуют внешние факторы, то он теряет не более 20 процентов заряда за год.
3. У АКБ отсутствует эффект памяти. Благодаря этому его можно часто подпитывать, что очень важно для солнечных станций. Полная зарядка при этом не требуется: достаточно, чтобы прибор набрал более 80% емкости, и он сможет полноценно работать.
4. Устойчивость к температурным перепадам и широкий диапазон эксплуатационных температур. Согласно рекомендациям производителя, агрегаты могут работать в промежутке от –20 до +50 градусов. Но все же рекомендуется устанавливать их в помещении и следить за тем, чтобы не возникало перегрева (необходимо организовать качественную вентиляцию, поскольку при заряде АКБ могут нагреваться).
5. Обслуживать батареи практически не нужно. В них не подливают электролит или дистиллированную воду, они сохраняют накопленный заряд месяцами (потери составляют до 3% за месяц).
6. Продолжительный срок службы. При соблюдении рекомендаций и отсутствии перегрузок Li-ion-станции могут прослужить 12-15 лет, а некоторые модели – до 20. Количество циклов заряда/разряда в них доходит до 20 000, после чего они начинают деградировать.

Купить батарею Li-ion для создания солнечной электростанции – это разумное и взвешенное решение. Она прослужит вам в 2-5 раз дольше, чем классическая свинцово-кислотная, при этом будет выдавать более качественный ток без просадок и быстрой потери емкости. Ее устанавливают после инвертора, который получает ток с солнечной панели и исправляет его характеристики. После того, как АКБ зарядятся, она может отдавать электричество потребителям – режим работы системы полностью регулируется преобразователем.

Особенности эксплуатации

От того, насколько правильно используются аккумуляторы, зависит продолжительность их службы. У литий-ионных батарей есть свои особенности, о которых нужно помнить во время эксплуатации гелиостанции:

1. Старайтесь не допускать полного разряда. Когда он падает до 20%, следует произвести подзарядку, иначе АКБ начнет деградировать. Поэтому, если есть такая возможность, запрограммируйте инвертор так, чтобы он потреблял электричество из линии электропередач в моменты, когда уровень заряда падает ниже указанного значения. Не нужно бояться подпитывать устройство, когда оно заряжено на 80, 50 или 40% – эффект памяти в нем отсутствует.
2. Устанавливать агрегаты рекомендуется в специально оборудованном помещении. Постарайтесь сделать так, чтобы на них не попадали прямые солнечные лучи (пластик, из которого сделан корпус, может деградировать от ультрафиолета). Также не допускается перегревать устройства: оптимальным температурным режимом считается диапазон от +15 до +30 градусов. Особенно важно соблюдать его летом и в сильные морозы: возможно, часть энергии придется направить на обогрев или кондиционирование (вентиляцию) помещения.
3. Если батареи установлены в неотапливаемом помещении, то на зиму их можно утеплить при помощи фольгированного пенофола. Тепла, вырабатываемого при зарядке, будет достаточно для поддержания необходимой температуры.
4. Следует исключить риски приложения к АКБ механического воздействия. Устанавливайте их на ровную, устойчивую площадку, чтобы они не раскачивались, не вибрировали и не сдвигались в процессе.
5. Если планируется отключить АКБ от сети, то рекомендуется зарядить его на половину емкости, после чего отсоединить от системы. Оптимальной температурой в этом случае будет 0…+15 градусов.

Не стоит устанавливать накопители впритык друг к другу. Оставляйте между ними зазор, чтобы обеспечивалась вентиляция за счет конвекции. В летний период нелишним будет предусмотреть вентиляцию помещения для вывода излишков тепла.

Как заказать

Если вы хотите купить аккумуляторную батарею Li-ion в Украине, то обращайтесь в компанию Solar-Tech. Мы реализуем сертифицированные АКБ от проверенных производителей и предлагаем нашим клиентам выгодные условия сотрудничества. Наши преимущества:

1. Весь товар, указанный в каталоге, имеется в наличии и будет отправлен вам сразу после подтверждения заказа.
2. Официальная гарантия на всю продукцию, предоставление необходимых документов и чеков для отчетности.
3. Детальные консультации, обоснованный подбор наиболее подходящей под ваши параметры продукции.
4. Возможность заказать у нас создание полноценной солнечной электростанции под ключ. Мы спроектируем ее с учетом особенностей вашего участка и введем ее в эксплуатацию, подключив к «зеленым» тарифам.
5. Актуальные цены на оборудование, приятные скидки для постоянных клиентов, подрядчиков и организаций.

Остались вопросы – звоните, мы работаем без перерывов.

Литиевая аккумуляторная батарея. Устройство, эксплуатация и характеристики литий─ионных аккумуляторов

Из данной статьи вы поймете как правильно заряжать Li-Ion (литий-ионный) аккумулятор, а так же научитесь его правильной эксплуатации и обслуживанию. Подобные знания продлят жизнь вашей батареи.

Литий-ионный аккумулятор получил столь широкую распространенность благодаря простоте производства, невысокой стоимости и большому количеству циклов зарядки-разрядки. Но чтобы оценить эти преимущества, необходимо правильно эксплуатировать Li-Ion аккумулятор.

Правила эксплуатации меняются в зависимости от типа аккумулятора. Например, батареи Ni-MH и Ni-Cd необходимо полностью разряжать перед зарядкой. В противном случае происходит укрупнение элементов, и объем аккумулятора снижается. Однако правило «купил телефон — разряди его в «ноль», а потом заряди и повтори цикл несколько раз» не является универсальным и к Li-Ion не относится.

Поэтому прежде чем применять указанные ниже рекомендации, посмотрите на аккумулятор. На нем должно быть написано, что он литий-ионный (Li-Ion). Только в этом случае пользуйтесь следующими правилами эксплуатации.

Не разряжайте аккумулятор в «ноль» слишком часто.

Полностью разрядить аккумулятор всё равно не получится. Защитная плата отключает устройство при достижении определенного минимума. Полная разрядка возможна лишь в случае, если вы разберете батарею и уберете защитную плату. Li-Ion и Li-Pol аккумуляторы не переносят частой полной разрядки. Поэтому они и продаются заряженными на 2/3.

Ставьте устройство заряжаться, когда на батарее остается 10-20%

Сообщение типа «Пожалуйста, подключите зарядное устройство», появляется при достижении заряда отметки в 10-20% не просто так. Следуйте рекомендациям производителей и подключайте зарядное устройство.

Но не обязательно дожидаться такого падения. Если есть возможность поставить телефон или ноутбук на зарядку, сделайте это. Регулярная подзарядка не является панацеей, но чем чаще вы заряжаете Li-Ion, тем дольше он будет работать.

Периодически калибруйте батарею

Калибровка подразумевает полную разрядку и последующую зарядку устройства. Никакого противоречия с первым правилом: калибровку необходимо делать примерно раз в три месяца.

Калибровка не продлевает срок службы аккумулятор напрямую, а лишь помогает контроллеру правильно определять емкость батареи. Если контроллер определяет количество заряда неправильно, устройство приходится чаще заряжать. Тратятся циклы зарядки-разрядки, аккумулятор быстрее выходит из строя.

Используйте оригинальное зарядное устройство

Оригинальность в контексте рассматриваемой проблемы нужна, чтобы обезопасить себя от использования некачественной продукции. Если же вы уверены, что технические характеристики стороннего устройства соответствуют характеристикам оригинального зарядника, то никаких проблем не возникнет.

Старайтесь не пользоваться «лягушками»

По возможности откажитесь от зарядки аккумуляторов с помощью лягушки. Использование несертифицированных устройств небезопасно, бывают случаи, что «лягушки» воспламеняются в процессе зарядки.

Сегодня для мобильной, бытовой техники, инструментов применяют специальные аккумуляторы. Они отличаются эксплуатационными характеристиками. Чтобы батарея работала долго, без сбоев, нужно учитывать требования производителей представленных изделий.

Одним из самых популярных видов сегодня являются аккумуляторы Li-Ion. Как правильно заряжать этот вид батарей, а также особенности его эксплуатации следует подробно рассмотреть перед эксплуатацией прибора.

Общая характеристика

Одним из самых распространенных видов аккумуляторов сегодня является тип Li-Ion. Такие устройства отличаются относительно невысокой стоимостью. При этом они нетребовательны к условиям эксплуатации. В этом случае у пользователя редко возникает вопрос, как правильно заряжать аккумулятор Li-Ion 18650 цилиндрической формы или иной разновидности.

Чаще всего представленные батареи устанавливают в смартфоны, ноутбуки, планшеты и прочие подобные устройства. Представленные аккумуляторы характеризуются долговечностью и надежностью. Они не боятся полной разрядки.

Одной из главных особенностей представленных изделий является отсутствие «эффекта памяти». Такие батарейки можно заряжать практически в любой удобный момент. «Эффект памяти» возникает при неполном разряде аккумулятора. Если в нем оставалось небольшое количество заряда, со временем емкость аккумулятора станет падать. Это приведет к недостаточно продолжительному питанию техники. В литий-ионных батареях «эффект памяти» сведен к минимуму.

Конструкция

Конструкция аккумулятора литий-ионного типа зависит от типа прибора, для которого она предназначена. Для мобильного телефона применяется батарея, которая называется «банкой». Она имеет прямоугольную форму и включает в себя один конструкционный элемент. Его номинальное напряжение составляет 3,7 В.

Совсем иную конструкцию имеет батарея представленного типа для ноутбука. Отдельных аккумуляторных элементов в ней может быть несколько (2-12 штук). Каждый из них имеет цилиндрическую форму. Это аккумуляторы Li-Ion 18650. Как правильно зарядить их, подробно указывает производитель техники. Такая конструкция имеет в своем составе специальный контроллер. Он выглядит в виде микросхемы. Контроллер управляет процедурой зарядки, не допускает превышения номинального значения емкости батареи.

В современных аккумуляторах для планшетов, смартфонов также предусмотрена функция контроля заряда. Это значительно продлевает срок эксплуатации батареи. Она защищена от различных неблагоприятных факторов.

Особенности зарядки

Рассматривая, как правильно заряжать Li-Ion аккумуляторы телефона, ноутбука и прочей техники, необходимо обратить внимание на особенности работы представленного устройства. Следует сказать, что литий-ионные батареи не терпят глубокого разряда и перезаряда. Этим управляет специальное устройство, которое добавляется в конструкцию (контроллер).

Идеально поддерживать заряд представленного типа батареи на уровне от 20 до 80% от полной емкости. За этим следит контроллер. Однако специалисты не рекомендуют оставлять устройство подключенным к зарядке постоянно. Это значительно сокращает срок эксплуатации батареи. На контроллер действует в этом случае постоянная нагрузка. Со временем его функциональность из-за этого может снижаться.

При этом контроллер также не допустит глубокого разряда. Он просто в определенный момент отключит батарею. Эта защитная функция крайне необходима. В противном случае пользователь мог бы случайно перезарядить или слишком сильно разрядить батарею. Также в аккумуляторах современного образца предусмотрена качественная защита от перегрева.

Принцип работы батареи

Чтобы понимать, как правильно заряжать Li-Ion аккумулятор (новый или бывший в употреблении), необходимо рассмотреть принцип его работы. Это позволит оценить необходимость контролировать уровень разряда и заряда устройства.

Ионы лития в аккумуляторе представленного типа перемещаются от одного электрода к другому. В этом случае появляется электрический ток. Электроды могут быть изготовлены из разных материалов. Этот показатель в меньшей степени влияет на эксплуатационные характеристики прибора.

Ионы лития нарастают на кристаллической решетке электродов. Последние, в свою очередь, меняют свой объем и состав. Когда батарея заряжена или разряжена, на одном из электродов ионов становится больше. Чем выше нагрузка на металлические элементы конструкции, которую оказывает литий, тем короче будет срок эксплуатации прибора. Поэтому лучше не допускать высокого процента оседания ионов на одном или другом электроде.

Варианты зарядки

Перед эксплуатацией батареи нужно рассмотреть, как правильно заряжать Li-Ion аккумулятор смартфона, планшета и прочей техники. Для этого существует несколько способов.

Одним из самых правильных решений будет применение зарядного устройства. Его поставляет в комплекте с электронной техникой каждый производитель.

Вторым вариантом является зарядка батареи от стационарного компьютера, подключенного к бытовой сети. Для этого применяется USB-кабель. В этом случае процедура зарядки будет более длительной, чем при использовании первого способа.

Можно выполнить эту процедуру при помощи прикуривателя в автомобиле. Еще одним менее популярным способом является зарядка литий-ионного аккумулятора при помощи универсального устройства. Его еще называют «лягушкой». Чаще всего такие приборы применяют для подзарядки батарей смартфонов. Контакты этого прибора можно отрегулировать по ширине.

Зарядка новой батареи

Новый аккумулятор нужно правильно ввести в эксплуатацию. Для этого телефон, планшет или иное оборудование нужно полностью разрядить. Только когда устройство выключится, его можно будет подключить к сети. Контроллер не даст батарее слишком сильно разрядиться. Именно он отключает устройство, когда аккумулятор теряет емкость до заданного уровня.

Далее нужно подключить электротехнику к сети при помощи штатного зарядного устройства. Процедуру выполняют до того времени, пока индикатор не загорится зеленым светом. Можно оставить прибор в сети еще на несколько часов. Такую процедуру проводят несколько раз. При этом специально разряжать телефон, планшет или ноутбук не нужно.

Обычная зарядка

Зная, как правильно заряжать аккумуляторы Li-Ion, можно значительно продлить срок работы батареи. Специалисты рекомендуют провести правильную процедуру этого процесса для нового элемента питания. После этого не желательно разряжать аккумулятор полностью. Когда индикатор покажет, что емкость батареи имеет заряд всего на 14-15%, его нужно подключить к сети.

При этом также не рекомендуется применять иные устройства для наполнения емкости аккумулятора, кроме штатного. Оно имеет максимально приемлемые показатели тока, допустимые для конкретной модели батареи. Прочие варианты можно использовать только в случае крайней необходимости.

Калибровка

Существует еще один нюанс, который нужно узнать, изучая вопрос, как правильно заряжать Li-Ion аккумуляторы. Эксперты рекомендуют периодически проводить калибровку этого устройства. Она проводится раз в три месяца.

Сначала в обычном режиме нужно разрядить электротехнику до ее выключения. Далее его подключают к сети. Зарядка продолжается до тех пор, пока индикатор не станет гореть зеленым светом (батарея заряжена на 100%). Эту процедуру нужно выполнять для правильной работы контроллера.

При проведении подобной процедуры печатная плата аккумулятора определяет предельные рамки зарядки и разрядки. Это необходимо для обеспечения нормальной работы контроллера, позволяет избежать сбоев. При этом применяется штатное зарядное устройство, которое поставляется производителем в комплекте с телефоном, планшетом или ноутбуком.

Хранение

Чтобы батарея проработала максимально долго и эффективно, нужно рассмотреть также вопрос, как правильно зарядить Li-Ion аккумулятор для хранения. В некоторых случаях может возникнуть ситуация, когда прибор для питания техники временно не эксплуатируется. В этом случае его нужно правильно подготовить для хранения.

Аккумулятор заряжают до 50%. В таком состоянии его можно хранить достаточно долго. Однако температура окружающей среды должна быть около 15 ºС. Если она повысится, скорость потери батареей своей емкости будет увеличиваться.

Если аккумулятор нужно хранить достаточно длительное время, его нужно раз в месяц полностью разряжать и заряжать. Батарея набирает 100% своей заданной емкости. Затем прибор снова разряжают и заряжают уже до 50%. При регулярном проведении такой процедуры можно хранить аккумулятор очень долго. После этого он будет полностью пригоден для эксплуатации.

Рассмотрев, как правильно заряжать Li-Ion аккумуляторы, можно значительно продлить срок эксплуатации батареи этого типа.

В современных мобильных телефонах, ноутбуках, планшетах используются литий─ионные аккумуляторы. Постепенно они вытеснили щелочные аккумуляторы с рынка портативной электроники. Раньше во всех этих устройствах использовались никель─кадмиевые и никель─металлгидридные аккумуляторные батареи. Но их времена прошли, поскольку Li─Ion батареи имеют лучшие характеристики. Правда, они могут заменить щелочные не по всем параметрам. Например, для них недостижимы токи, которые могут отдавать никель─кадмиевые АКБ. Для питания смартфонов и планшетов это некритично. Однако в области портативного электроинструмента, который потребляет большой ток, щелочные аккумуляторы по-прежнему в ходу. Тем менее, работы по разработке аккумуляторов с высокими токами разряда без кадмия продолжаются. Сегодня мы поговорим о литий─ионных аккумуляторных батареях, их устройстве, эксплуатации и перспективах развития.

Самые первые аккумуляторные элементы с анодом из лития были выпущены в семидесятых годах прошлого столетия. У них была высокая удельная энергоёмкость, что сразу сделало их востребованными. Специалисты давно стремились разработать источник на основе щелочного металла, который имеет высокую активность. Благодаря этому было достигнуто высокое напряжение этого типа батарей и удельная энергия. При этом сама разработка конструкции таких элементов была выполнена довольно быстро, а вот их практическое использование вызвало сложности. С ними удалось справиться только в 90-е годы прошлого века.

На протяжении этих 20 лет исследователи пришли к выводу, что основной проблемой является литиевый электрод. Этот металл очень активный и при эксплуатации протекал ряд процессов, приводивших в итоге к воспламенению. Это стали называть вентиляцией с образованием пламени. Из-за этого в начале 90-х годов производители были вынуждены отозвать батареи, выпущенные для мобильных телефонов.

Это случилось после ряда несчастных случаев. В момент разговора ток, потребляемый от аккумулятора, выходил на максимум и началась вентиляция с выбросом пламени. В результате произошло много случаев получения пользователями ожогов лица. Поэтому учёным пришлось дорабатывать конструкцию литий─ионных аккумуляторов.

Металлический литий крайне нестабилен, особенно проявляется при зарядке и разрядке. Поэтому исследователи стали создавать аккумуляторную батарею литиевого типа без использования лития. Стали использоваться ионы этого щелочного металла. Отсюда и пошло их название.

Литий─ионные батареи имеют меньшую удельную энергию, чем . Но они безопасны при соблюдении норм заряда и разряда.

Реакции, происходящие в Li─Ion аккумуляторе

Рывком в направлении внедрения литий─ионных аккумуляторных батарей в бытовую электронику стала разработка АКБ, у которых минусовой электрод был выполнен из углеродного материала. Кристаллическая решётка углерода очень хорошо подошла в качестве матрицы для интеркаляции ионов лития. Чтобы увеличить напряжение аккумулятора, положительный электрод был выполнен из оксида кобальта. Потенциал литерованного оксида кобальта составляет примерно 4 вольта.

Величина рабочего напряжения большинства литий─ионных аккумуляторов составляет 3 вольта и более. В процессе разряда на минусовом электроде происходит деинтеркаляция лития из углерода и его интеркаляция в оксид кобальта плюсового электрода. В процесс зарядки процессы происходят наоборот. Получается, что металлического лития в системе нет, а работают его ионы, которые перемещаются с одного электрода на другой, создавая электрический ток.

Реакции на отрицательном электроде

Все современные коммерческие модели литий─ионных аккумуляторов имеют минусовой электрод из углеродосодержащего материала. От природы этого материала, а также вещества электролита во многом зависит сложный процесс интеркаляции лития в углерод. Матрица углерод на аноде имеет слоистую структуру. Структура может быть упорядоченной (натуральный или синтетический графит) или частично упорядоченной (кокс, сажа и т. п.).

При интеркаляции ионы лития раздвигают слои углерода, внедряясь между них. Получаются различные интеркалаты. При интеркаляции и деинтеркаляции удельный объем матрицы углерода меняется несущественно. В отрицательный электрод, помимо углеродного материала, могут использоваться серебро, олово и их сплавы. Также пробуют использовать композитные материалы с кремнием, сульфидами олова, соединениями кобальта и т. п.

Реакции на положительном электроде

В первичных литиевых элементах (батарейках) для изготовления плюсового электрода часто используются самые разные материалы. В аккумуляторах этого сделать не получается и выбор материала ограничен. Поэтому плюсовой электрод Li─Ion аккумулятора выполняется из литированного оксида никеля или кобальта. Также могут применяться литий─марганцевые шпинели.

Сегодня ведутся исследования материалов из смешанных фосфатов или оксидов для катода. Как удалось доказать специалистам, такие материалы улучшают электрические характеристики литий─ионных АКБ. Также разрабатываются способы нанесения оксидов на поверхность катода.

Реакции, протекающие в литий─ионном аккумуляторе при заряде, можно описать следующими уравнениями:

положительный электрод

LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe —

отрицательный электрод

С + xLi + + xe — → CLi x

В процессе разряда реакции идут в обратном направлении.

На рисунке ниже схематично показаны процессы, протекающие в литий─ионном аккумуляторе при заряде и разряде.

Устройство литий─ионных аккумуляторов

По своему исполнению Li─Ion аккумуляторы выполняются в цилиндрическом и призматическом исполнении. Цилиндрическая конструкция представляет рулон электродов с сепараторным материалом для разделения электродов. Этот рулон помещён в корпус из алюминия или стали. С ним соединён минусовой электрод.

Положительный контакт выводится в виде контактной площадки на торец аккумулятора.

Li─Ion аккумуляторы призматической конструкции делаются с помощью укладывания пластин прямоугольной формы друг на друга. Такие батареи дают возможность сделать упаковку более плотной. Сложность заключается в поддержке сжимающего усилия на электродах. Есть призматические АКБ с рулонной сборкой электродов, скручиваемых в спираль.

В конструкции любых литий─ионных аккумулятор предусмотрены меры для обеспечения их безопасной работы. В первую очередь это касается предотвращения разогрева и воспламенения. Под крышкой батареи устанавливается механизм, который увеличивает сопротивление аккумулятора при увеличении температурного коэффициента. При возрастании давления внутри АКБ выше допустимого предела, механизм разрывает положительный вывод и катод.

Кроме того, для увеличения безопасности эксплуатации в Li-Ion аккумуляторах в обязательном порядке используется электронная плата. Её назначение – это контроль за процессами заряда и разряда, исключение перегрева и короткого замыкания.

Сейчас выпускается много призматических литий─ионных аккумуляторов. Они находят применение в смартфонах и планшетах. Конструкция призматических батарей часто может отличаться у различных производителей, поскольку не имеет единой унификации. Электроды противоположной полярности разделяются сепаратором. Для его производства используется пористый полипропилен.

Конструкция Li-Ion и прочих разновидностей литиевых АКБ всегда выполняется герметичной. Это обязательное требование, поскольку вытекания электролита не допустимо. Если он вытечет, то электроника будет повреждена. Кроме того, герметичное исполнение не допускает попадания внутрь АКБ воды и кислорода. Если они попадут внутрь, то в результате реакции с электролитом и электродами разрушат аккумулятор. Производство комплектующих для литиевых аккумуляторов и их сборка находится в специальных сухих боксах в атмосфере аргона. При этом используются сложные приёмы сваривания, герметизации и т. п.

Что касается количества активной массы Li-Ion аккумулятора, то здесь производители всегда ищут компромисс. Им нужно добиться максимальной ёмкости и обеспечить безопасность функционирования. За основу принимается отношение:

А о / А п = 1,1, где

А о – активная масса отрицательного электрода;

А п — активная масса положительного электрода.

Такой баланс не допускает образование лития (чистого металла) и исключает возгорание.

Параметры Li-Ion аккумуляторов

Выпускаемые сегодня литий─ионные аккумуляторы имеют высокую удельную энергоёмкость и рабочее напряжение. Последнее в большинстве случаев составляет от 3,5 до 3,7 вольта. Энергоёмкость составляет от 100 до 180 ватт-час на килограмм или от 250 до 400 на литр. Некоторое время назад производители не могли выпустить АКБ с ёмкостью выше нескольких ампер-час. Сейчас проблемы, сдерживающие развитие в этом направлении, устранены. Так, что в продаже стали встречаться аккумуляторы литиевого типа с ёмкостью в несколько сотен ампер-час.

Ток разряда современных Li─Ion аккумуляторов составляет от 2С до 20С. Они работают в интервале температур окружающей среды от -20 до +60 Цельсия. Есть модели работоспособные при -40 Цельсия. Но сразу стоит сказать, что при отрицательных температурах работают специальные серии АКБ. Обычные литий─ионные батарейки для мобильных телефонов при отрицательных температурах становятся неработоспособными.

Саморазряд этого типа батарей равен 4─6 процента в течение первого месяца. Далее он уменьшается и в год составляет до процентов. Это значительно меньше, чем у никель─кадмиевых и никель─металлогидридных батарей. Срок службы примерно 400─500 циклов заряд-разряд.

Теперь поговорим об особенностях эксплуатации литий─ионных аккумуляторов.

Эксплуатация литий─ионных батарей

Зарядка Li─Ion аккумуляторов

Заряд литий─ионных АКБ обычно комбинированный. Сначала они заряжаются при постоянном токе величиной 0,2─1С пока не наберут напряжение 4,1─4,2 вольта. А затем зарядка ведётся при постоянном напряжении. Первая ступень продолжается примерно около часа, а вторая около двух. Чтобы зарядить аккумулятор быстрее, используется импульсный режим. Первоначально выпускались Li─Ion аккумуляторы с графитом и для них устанавливалось ограничение напряжения 4,1 вольта на одну банку. Дело в том, что при более высоком напряжении в элементе начинались побочные реакции, сокращающие срок эксплуатации этих аккумуляторов.

Постепенно эти минусы удалось устранить за счёт легирования графита различными добавками. Современные литий─ионные элементы без проблем заряжают до 4,2 вольта. Погрешность составляет 0,05 вольта на элемент. Существуют группы Li─Ion аккумуляторных батарей для военной и промышленной сферы, где требуется повышенная надёжность и длительный срок службы. Для таких АКБ выдерживают максимальное напряжение на элемент 3,90 вольта. У них несколько ниже энергетическая плотность, но увеличенный срок службы.

Если заряжать литий─ионную батарею током величиной 1С, то время полного набора ёмкости составит 2─3 часа. Аккумулятор считается полностью заряженным, когда напряжение возрастает до максимального, а ток снижается до 3 процентов от величины в начале процесса зарядки. Это можно видеть на графике ниже.

На графике ниже представлены этапы зарядки Li─Ion батареи.

Процесс зарядки состоит из следующих этапов:

• Этап 1. На этой стадии через аккумуляторную батарею течёт максимальный ток заряда. Он продолжается до момента достижения порогового напряжения;
• Этап 2. При постоянном напряжении на АКБ ток зарядки постепенно уменьшается. Этот этап прекращается, когда величина тока уменьшается до 3 процентов от начального значения;
• Этап 3. Если аккумулятор ставится на хранение, то на этом этапе идёт периодический заряд для компенсации саморазряда. Делается ориентировочно через каждые 500 часов.
  Из практики известно, что увеличение тока заряда не сокращает время зарядки батареи. При повышении тока напряжение растёт быстрее до порогового значения. Но тогда потом второй этап зарядки длится дольше. Некоторые зарядные устройства (ЗУ) могут зарядить Li─Ion аккумулятор за час. В таких ЗУ отсутствует второй этап, но реально аккумулятор в этой точке заряжается где-то на 70 процентов.

Что касается струйной подзарядки, то для литий─ионных батарей она неприменима. Это объясняется тем, что этот тип АКБ не может при перезарядке поглощать избыточную энергию. Струйная подзарядка может привести к переходу части ионов лития в металлическое состояние (валентность 0).

А непродолжительный заряд хорошо компенсирует саморазряд и потери электрической энергии. Зарядка на третьем этапе может делаться каждые 500 часов. Как правило, выполняется при снижении напряжения АКБ до 4,05 вольта на одном элементе. Заряд ведётся до поднятия напряжения до 4,2 вольта.

Стоит отметить слабую стойкость литий─ионных аккумуляторов к перезаряду. В результате подачи лишнего заряда на углеродной матрице (минусовой электрод) может начаться осаждение металлического лития. Он имеет очень высокую химическую активность и взаимодействует с электролитом. В результате на катоде начинается выделение кислорода, что грозит ростом давления в корпусе и разгерметизацией. Поэтому если вы заряжаете Li─Ion элемент в обход контроллера, не допускайте подъёма напряжения при заряде выше, чем рекомендует производитель батареи. Если постоянно перезаряжать аккумулятор, срок его службы сокращается.

Безопасности Li-Ion АКБ производители уделяют серьёзное внимание. Заряд прекращается при увеличении напряжения выше допустимого уровня. Также установлен механизм выключения заряда при увеличении температуры батареи выше 90 Цельсия. Некоторые современные модели батарей имеют в своей конструкции выключатель механического типа. Он срабатывает при росте давления внутри корпуса АКБ. Механизм контроля напряжения электронной платы отключает банку от внешнего мира по минимальному и максимальному напряжению.

Существуют литий─ионные батареи без защиты. Это модели, содержащие в своём составе марганец. Этот элемент при перезаряде способствует торможению металлизации лития и выделению кислорода. Поэтому в таких аккумуляторах защита становится не нужна.

Хранение и разрядные характеристики литий─ионных АКБ

Аккумуляторы литиевого типа хранятся достаточно хорошо и саморазряд в год составляет всего 10─20% в зависимости от условий хранения. Но при этом деградация элементов батареи продолжается даже, если она не используется. Вообще, все электрические параметры литий─ионного аккумулятора могут отличаться для каждого конкретного экземпляра.

К примеру, напряжение при разряде меняется в зависимости от степени зарядки, тока, температуры окружающей среды и т. п. На срок эксплуатации АКБ оказывают влияние токи и режимы цикла разряд-заряд, температура. Один из главных недостатков Li-Ion батарей ─ это чувствительность к режиму заряд-разряд, из-за чего в них и предусматривается много разных видов защит.

На графиках ниже представлены разрядные характеристики литий─ионных аккумуляторов. На них рассмотрена зависимость напряжения от тока разряда и температуры окружающей среды.

Как можно видеть, при увеличении разрядного тока падение ёмкости незначительно. Но при этом рабочее напряжение заметно уменьшается. Аналогичная картина наблюдается при температуре меньше 10 градусов Цельсия. Стоит также отметить начальную просадку напряжения аккумулятора.

В современных мобильных телефонах, фотоаппаратах и других устройствах чаще всего используются литий-ионные батареи, сменившие щелочные и никель-кадмиевые, которые они превосходят по многим параметрам. Впервые аккумуляторы с анодом из лития появились в 70-е годы предыдущего столетия и сразу стали очень востребованы благодаря высокому напряжению и энергоемкости.

История появления

Разработки были недолгими, но на практическом уровне возникали трудности, которые разрешили только в 90-е годы прошлого века. Из-за высокой активности лития внутри элемента протекали химические процессы, которые приводили к возгоранию.

В начале 90-х произошел ряд несчастных случаев — пользователи телефонов, разговаривая, получали сильные ожоги в результате самопроизвольного воспламенения элементов, а затем и самих устройств связи. В связи с этим батареи полностью сняли с производства и вернули из продажи выпущенные ранее.

В современных литиево-ионных аккумуляторах чистый металл не используется, только его ионизированные соединения, так как они более стабильны. К сожалению, ученым пришлось пойти на существенное снижение возможностей аккумулятора, однако удалось добиться главного — люди больше не страдали от ожогов.

Кристаллическая решетка различных соединений углерода оказалась подходящей для интеркаляции ионов лития на отрицательном электроде. При зарядке они переходят с анода на катод, а при разряде наоборот.

Принцип действия и разновидности

В каждом литий-ионном аккумуляторе основу минусового электрода составляют углеродсодержащие вещества, структура которых может быть упорядоченной или частично упорядоченной. В зависимости от материала меняется процесс интеркаляции Li в C. Плюсовой электрод в основном выполняется из латированного оксида никеля или кобальта.

Суммируя все реакции, их можно представить в следующих уравнениях:

1. LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe — для катода.
2. С + xLi+ + xe → CLix — для анода.

Уравнения представлены для случая разряда, при заряде они протекают в обратную сторону. Ученые проводят работы по исследованию новых материалов, состоящих из смешанных фосфатов и оксидов. Эти материалы планируется использовать для катода.

Выделяют два вида Li-Ion аккумуляторов:

1. цилиндрический;
2. призматический.

Главное отличие — расположение пластин (в призматическом — друг на друге). От этого зависит размер литионного аккумулятора. Как правило, призматические плотнее и компактнее.

Кроме того, внутри существует система безопасности — механизм, который при возрастании температуры увеличивает сопротивление, а при повышенном давлении разрывает цепь анод-катод. Благодаря электронной плате становится невозможным замыкание, так как она контролирует процессы внутри АКБ.

Противоположные по полярности электроды разделяются сепаратором. Корпус должен быть герметичным, вытекание электролита или попадание внутрь воды и кислорода разрушат и батарею и само электронное устройство-носитель.

У различных производителей литионный аккумулятор может выглядеть абсолютно по-разному, нет единой формы изделия. Отношение активных масс анода к катоду должно быть примерно 1:1, иначе возможно образование металла лития, которое приведет к возгоранию.

Достоинства и недостатки

АКБ обладают превосходными параметрами, различающимися у разных производителей. Номинальным напряжением является 3,7−3,8 В при максимальном 4,4 В. Энергетическая плотность (один из главных показателей) составляет 110−230 Вт*ч/кг.

Внутреннее сопротивление составляет от 5 до 15 мОм/1Ач. Срок службы по количеству циклов (разряд/заряд) равен 1000−5000 единиц. Время для быстрой зарядки — 15−60 минут. Один из самых значимых плюсов — медленный процесс саморазряда (всего 10−20% за год, из которых 3−6% за первый месяц). Диапазоном рабочих температур является 0 С — +65 С, при температурах ниже нуля заряд невозможен.

Зарядка происходит в несколько этапов:

1. до определенного момента протекает максимальный ток заряда;
2. при достижении рабочих параметров ток постепенно уменьшается до 3% от максимального значения.

При хранении примерно каждые 500 часов необходима периодическая подзарядка, направленная на компенсацию саморазряда. При перезаряде может осаждаться металлический литий, который, взаимодействуя с электролитом, образует кислород. Таким образом повышается риск разгерметизации вследствие повышения внутреннего давления.

Частые перезарядки сильно снижают срок службы батареи. Кроме того, влияет окружающая среда, температура, ток и т. д.

У элемента есть недостатки, среди которых выделяют следующие:

Условия эксплуатации

Лучше всего хранить аккумулятор при следующих условиях : заряд должен быть не менее 40%, а температура — не очень низкой или высокой. Лучшим вариантом является диапазон от 0С до +10С. Обычно за 2 года теряется около 4% емкости, из-за чего не рекомендуется покупать аккумуляторы более ранних дат изготовления.

Ученые изобрели способ, позволяющий увеличить срок годности. В электролит добавляют соответствующий консервант. Однако для таких батарей следует провести «тренинг» в виде 2−3 циклов полного разряда/заряда, чтобы впоследствии они смогли работать в обычном режиме. В противном случае возможно возникновение «эффекта памяти» и последующее вздутие всей конструкции. При правильном использовании и соблюдении всех норм хранения аккумулятор может служить долгое время, при этом его емкость останется на высоком уровне.

Литиевые аккумуляторы на современном рынке прочно заняли несколько различных ниш. В основном они используются во всевозможной потребительской электронике, портативном инструменте и мобильных устройствах, бытовой технике и т. п. Существуют даже литиевые аккумуляторы 12 вольт для авто. Хотя широкого распространения в автомобилестроении они пока не получили. Использование литиевых аккумуляторов в различных отраслях народного хозяйства привело к тому, что на рынке появилось много разновидностей этих аккумуляторных батарей. Основные типы литиевых АКБ мы рассмотрим в сегодняшней статье.

Мы здесь не будем писать о принципе работы Li аккумуляторных батарей и истории их возникновения. Подробно о можно прочитать в статье по указанной ссылке. Также можете прочитать материалы отдельно про и . А в этом материале хотелось бы рассмотреть именно различные типы Li аккумуляторов в зависимости от их характеристик и назначения.

Итак, что касается мощности и ёмкости литиевых батарей. Деление здесь достаточно условное. Для того чтобы выпускать аккумуляторы различной ёмкости, с разными токами разряда, производители изменяют ряд параметров. Например, они регулируют толщину слоя электродной массы на фольге (в случае рулонной конструкции). В большинстве случаев этот электродный слой наносится медную (минусовой электрод) и алюминиевую (плюсовой) фольгу. Благодаря такому увеличению электродного слоя растут удельные параметры аккумулятора.

Однако при наращивании активной массы приходится уменьшать толщину проводящей основы (фольгу). В результате аккумулятор может пропустить меньший ток, не перегреваясь при этом. Кроме того, увеличение слоя электродной массы приводит к увеличению сопротивления элемента. Чтобы снизить сопротивление, часто для активной массы используют более активные и дисперсные вещества. Этими параметрами производители «играют» при выпуске АКБ с теми или иными параметрами. Аккумуляторный элемент с тонкой фольгой и толстой активной массой показывает высокие значения запасаемой энергии. А его мощность будет низкой, и наоборот. И это можно регулировать, не изменяя типоразмера изделия.

Аккумуляторные батареи с разными значениями ёмкости и разрядного тока получаются при изменении следующих параметров:

• Толщина фольги;
• Толщина сепаратора;
• Материал плюсового и минусового электрода;
• Размер частиц активной массы;
• Толщина электрода.

При этом модели аккумуляторов, рассчитанных на более высокую мощность, оснащаются токовыводами больших размеров и массы. Это делается для предотвращения перегрева. Также для наращивания тока разряда используются всевозможные вещества, добавляемые в электролит или в электродную массу. У аккумуляторов с большой ёмкостью токовыводы, как правило, небольшие. Они рассчитываются на разрядный ток до 2С (обычно ток заряда-разряда аккумулятора указывается от его ёмкости) и зарядный ─ до 0,5С. Для литиевых АКБ большой ёмкости эти значения до 20С и до 40С, соответственно.

Модели литиевых аккумуляторов с высокой мощностью предназначены для питания стартёров, с высокой ёмкостью – для питания различной портативной аппаратуры. Что касается разработки литиевых батарей, то производители всевозможной электроники заказывают их в специальных фирмах. Те разрабатывают их с учётом предложенных условий, а затем размещают их в серийное производство. При разработке современных литиевых аккумуляторов учитываются следующие параметры:

• Ёмкость;
• Штатный и максимальный ток разряда;
• Размеры;
• Условия расположения внутри устройства;
• Рабочая температура;
• Ресурс (количество циклов заряд-разряд) и прочие.

Различные конструкции литиевых аккумуляторных батарей

По конструктивным особенностям литиевые аккумуляторы можно разделить по двум признакам:

• Конструкция корпуса;
• Конструкция электродов.

Конструкция электродов

Рулонного типа

На изображении ниже можно посмотреть Li─Ion аккумулятор с конструкцией рулонного типа.

Элементы рулонной конструкции изготавливаются двух типов:

• Рулон электродов скручивается вокруг виртуальной пластины. В одном корпусе могут размещаться несколько рулонов, подключённых параллельно;
• Цилиндрические. Различной высоты и диаметра.

Рулонная конструкция применяется там, где требуется аккумулятор небольшой ёмкости и мощность. Эта технология имеет небольшую трудоёмкость, поскольку скручивание электродных лент и сепаратора полностью автоматизировано. Недостатком такой конструкции является плохое теплоотведение от электродов. Фактически тепло отводится только через торец элемента.

Из набора электродов

Литиевые аккумуляторы со сборкой из отдельных электродов применяются при производстве призматических АКБ.

Тепло здесь также отводится с торца электрода. Производители стараются улучшить теплоотвод посредством регулировки состава и дисперсности активной массы.

Конструкция корпуса

Цилиндрические

Стоит уделить внимание цилиндрическим литиевым аккумуляторам. Они широко распространены в различной бытовой технике и электронике. Особенно популярны аккумуляторные элементы .

В качестве плюсов цилиндрического корпуса специалисты называют отсутствие изменения объёма при длительной эксплуатации. Это происходит за счёт того, что АКБ немного меняет объём в процессе заряда-разряда. Конструкция электродов в таком корпусе всегда рулонного типа. К недостаткам относят плохое теплоотведение.

Цилиндрические литиевые аккумуляторы могут иметь следующие токовыводы:

• Винтовые борны;
• Обычные контактные площадки.

Там, где более высокие требования к съёму тока, используются винтовые борны. Это АКБ с большим разрядным током и большой ёмкостью (более 20 Ач). Многочисленные испытания показывают, что цилиндрические литиевые аккумуляторы с винтовыми борнами выдерживают токи не более 10─15С. И это значения кратковременной нагрузки, при которой элемент быстро перегревается. При длительной работе они выдерживают разрядные токи 2─3С. В основном используют в портативном электроинструменте.

Аккумуляторные элементы с контактными площадками обычно используются для объединения в батареи. Для этого их сваривают лентой при помощи контактной сварки. Иногда производители уже выпускают элементы с лепестками под самостоятельную пайку. Причём вид лепестков может быть различным в зависимости от типа пайки.

В обозначении типоразмера цилиндрических литиевых аккумуляторов обычно присутствуют их размеры. Например, литий─ионные элементы 18650 имеют высоту 65, а диаметр ─ 18 мм.

Литиевый аккумулятор 18650 «Ракета» 12000 mAh 3.7v

Нет товаров для сравнения Ультразвуковые волны REXANT против комаров ​Лето несет с собою много приятных сюрпризов и развлечений. Это время года предназначено только для удовольствий и расслабленного отдыха на природе. Однако не только люди чувствуют приближение тепла, но и насекомые. Поэтому бороться с этими малоприятными созданиями надо всеми доступными средствами. Ультразвуковой отпугиватель комаров REXANT от детей — инновационный прибор, который с успехом справляется с этой задачей. 07.06.2016 Лупы и лампы Для эффективной работы мастеру необходимо хорошее рабочее место. Оно должно быть освещенным и оборудовано различными инструментами. Поэтому качественные лампы и лупы для рабочего стола – это именно то, что необходимо настоящему мастеру. 11.06.2015 Архив новостей

Артикул: Описание Литиевый аккумулятор 18650 «Ракета» 12000 mAh 3.7v Литиевый аккумулятор высокой емкости. Неправильная установка батарей может привести к их повреждению и воспламенению. Для перезарядки используйте только специально предназначенный для этого адаптер (зарядное устройство).   Не бросать в огонь, не хранить под прямыми солнечными лучами, не вскрывать, не разряжать батарею до конца. С этим товаром смотрят Отзывы о Литиевый аккумулятор 18650 «Ракета» 12000 mAh 3.7v

Высокие цены на литий начинают влиять на цены на китайские аккумуляторы для электромобилей -BMI

Сотрудник работает на производственной линии производителя аккумуляторов для электромобилей Octillion в Хэфэй, провинция Аньхой, Китай, 30 марта 2021 года. Фотография сделана 30 марта, 2021. REUTERS / Aly Song

ЛОНДОН, 29 октября (Рейтер) — Растущие цены на такие материалы, как литий и никель, используемые для производства аккумуляторов электромобилей, начинают влиять на цены на эти аккумуляторы в Китае, сообщило на этой неделе Benchmark Mineral Intelligence. .

Это противоречит ожиданиям того, что цены на литий-ионные аккумуляторные батареи, используемые для питания электромобилей, жизненно важных для энергетического перехода, будут со временем падать по мере увеличения эффекта масштаба. По словам генерального директора Benchmark Mineral Intelligence (BMI) Саймона Мурса, масштабного производства аккумуляторов удалось достичь благодаря строительству гигафабрик.

Теперь стоимость сырья, особенно лития, растет и влияет на стоимость батарей, добавил он.

В аккумуляторах электромобилей обычно используется карбонат лития или гидроксид лития. Оценка BMI цен на карбонат лития в Китае показывает скачок более чем на 300% по сравнению с прошлым годом до 28 675 долларов за тонну в середине октября из-за того, что поставки не соответствуют более высокому, чем ожидалось, спросу. подробнее

Его оценка цен на сульфат никеля в Китае предполагает рост более чем на 30% до 5 658 долларов за тонну за 12 месяцев до конца сентября.

Повсеместная нехватка электроэнергии в Китае, ведущая к сокращению поставок и устойчивому спросу, привела к нехватке сульфата никеля и подняла цены на химические вещества для аккумуляторов.

Цены на гидроксид кобальта, как правило, выросли более чем на 80% и составили 47 800 долларов за тонну в год до конца сентября.

BMI заявил, что цены на батареи с катодами из никеля, кобальта и марганца могут вырасти примерно до 115 долларов за киловатт-час (кВтч) в следующем году по сравнению со 105 долларами за киловатт-час в этом году, если южнокорейские и японские производители последуют примеру Китая.

«Рынку, возможно, придется изменить свое положение в период роста цен на аккумуляторные батареи — новое явление для отрасли, обусловленное ожиданием ежегодного падения», — сказал Мур.

(В этой истории добавлено изменение аббревиатуры кВтч в пункте 9)

Отчетность Пратимы Десаи; редактирование Кирстен Донован

Наши стандарты: принципы доверия Thomson Reuters.

Исследование: переработанные литиевые батареи в том же состоянии, что и недавно добытые

Практически не изменился и способ проведения проверок.

Исторически, проверка состояния электрической инфраструктуры была обязанностью мужчин, идущих по очереди. Когда везет и есть подъездная дорога, линейные рабочие используют автовышки.Но когда электрические конструкции находятся на заднем дворе, на склоне горы или иным образом вне досягаемости механического подъемника, рабочие все равно должны пристегнуть свои инструменты и начать подъем. В отдаленных районах вертолеты несут инспекторов с камерами с оптическим зумом, которые позволяют инспектировать линии электропередач на расстоянии. Эти инспекции на большом расстоянии могут охватывать больше территории, но не могут заменить более пристальный взгляд.

В последнее время электроэнергетические компании начали использовать дроны для более частого сбора дополнительной информации о своих линиях электропередач и инфраструктуре.Помимо зум-объективов, некоторые устанавливают на дроны термодатчики и лидары.

Термодатчики улавливают избыточное тепло от электрических компонентов, таких как изоляторы, проводники и трансформаторы. Если игнорировать эти электрические компоненты, они могут вызвать искру или, что еще хуже, взорваться. Лидар может помочь в управлении растительностью, сканировании области вокруг линии и сборе данных, которые программное обеспечение позже использует для создания трехмерной модели области. Модель позволяет менеджерам энергосистемы определять точное расстояние от растительности до линий электропередач.Это важно, потому что, когда ветви деревьев подходят слишком близко к линиям электропередач, они могут вызвать короткое замыкание или воспламенить искру от других неисправных электрических компонентов.

Алгоритмы на основе ИИ могут обнаруживать участки, в которых растительность посягает на линии электропередач, обрабатывая десятки тысяч аэрофотоснимков за несколько дней. Buzz Solutions

Хорошая новость — использование любой технологии, которая позволяет проводить более частые и качественные проверки. А это означает, что, используя современные, а также традиционные инструменты мониторинга, основные коммунальные предприятия ежегодно собирают более миллиона изображений своей сетевой инфраструктуры и окружающей среды.

AI хорош не только для анализа изображений. Он может предсказывать будущее, глядя на закономерности в данных с течением времени.

А теперь плохие новости. Когда все эти визуальные данные возвращаются в центры обработки данных коммунальных предприятий, выездные техники, инженеры и монтажники тратят месяцы на их анализ — от шести до восьми месяцев на цикл проверки. Это отвлекает их от работы по техническому обслуживанию в полевых условиях. И это слишком долго: к моменту анализа данные уже устарели.

Пришло время вмешаться ИИ. И он начал это делать. ИИ и машинное обучение начали использоваться для обнаружения неисправностей и разрывов в линиях электропередач.

Несколько энергетических компаний, в том числе Xcel Energy и Florida Power and Light тестируют ИИ для обнаружения проблем с электрическими компонентами на линиях электропередач как высокого, так и низкого напряжения. Эти энергетические компании наращивают свои программы инспекции дронов, чтобы увеличить объем собираемых данных (оптических, тепловых и лидарных), ожидая, что ИИ сможет сделать эти данные более полезными.

Моя организация, Buzz Solutions — одна из компаний, которые сегодня предоставляют подобные инструменты искусственного интеллекта для электроэнергетики. Но мы хотим сделать больше, чем обнаруживать проблемы, которые уже возникли, — мы хотим предсказать их до того, как они произойдут. Представьте, что могла бы сделать энергетическая компания, если бы она знала, где находится оборудование, приближающееся к отказу, позволяя экипажам войти внутрь и принять меры по профилактическому обслуживанию, прежде чем искра вызовет следующий крупный лесной пожар.

Пора спросить, может ли ИИ быть современной версией старого талисмана Дымчатого медведя Лесной службы США: предотвращение лесных пожаров. От до они случаются.

Повреждение оборудования линии электропередач из-за перегрева, коррозии или других проблем может вызвать возгорание. Buzz Solutions

Мы начали создавать наши системы, используя данные, собранные государственными учреждениями, некоммерческими организациями, такими как Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI), электроэнергетические компании и поставщики услуг по воздушной инспекции, которые предлагают в аренду вертолеты и дроны. В совокупности этот набор данных включает тысячи изображений электрических компонентов на линиях электропередач, включая изоляторы, проводники, соединители, оборудование, столбы и опоры.Он также включает коллекции изображений поврежденных компонентов, таких как сломанные изоляторы, корродированные разъемы, поврежденные проводники, ржавые конструкции оборудования и треснувшие опоры.

Мы работали с EPRI и энергосистемами, чтобы создать рекомендации и таксономию для маркировки данных изображений. Например, как именно выглядит сломанный изолятор или корродированный разъем? Как выглядит хороший изолятор?

Затем нам пришлось объединить разрозненные данные, изображения, снятые с воздуха и с земли с использованием различных датчиков камеры, работающих под разными углами и разрешениями и снятых в различных условиях освещения.Мы увеличили контраст и яркость некоторых изображений, чтобы попытаться привести их в единый диапазон, мы стандартизировали разрешения изображений и создали наборы изображений одного и того же объекта, снятого под разными углами. Нам также пришлось настроить наши алгоритмы, чтобы сосредоточиться на интересующем объекте на каждом изображении, например, на изоляторе, а не рассматривать все изображение целиком. Для большинства этих корректировок мы использовали алгоритмы машинного обучения, работающие в искусственной нейронной сети.

Сегодня наши алгоритмы искусственного интеллекта могут распознавать повреждения или неисправности, связанные с изоляторами, соединителями, амортизаторами, полюсами, траверсами и другими конструкциями, а также выделять проблемные области для личного обслуживания.Например, он может обнаруживать то, что мы называем перекрывающимися изоляторами — повреждение из-за перегрева, вызванного чрезмерным электрическим разрядом. Он также может обнаружить износ проводов (что также вызвано перегревом линий), корродированные разъемы, повреждение деревянных опор и траверс и многие другие проблемы.

Разработка алгоритмов анализа оборудования энергосистемы требовала определения того, как именно выглядят поврежденные компоненты с разных углов в разных условиях освещения.Здесь программное обеспечение отмечает проблемы с оборудованием, используемым для уменьшения вибрации, вызванной ветром. Buzz Solutions

Но одна из самых важных проблем, особенно в Калифорнии, заключается в том, чтобы наш ИИ распознал, где и когда растительность растет слишком близко к высоковольтным линиям электропередачи, особенно в сочетании с неисправными компонентами, что является опасным сочетанием в стране пожаров.

Сегодня наша система может обрабатывать десятки тысяч изображений и выявлять проблемы за часы и дни, по сравнению с месяцами для ручного анализа.Это огромная помощь коммунальным предприятиям, пытающимся поддерживать инфраструктуру электроснабжения.

Но ИИ хорош не только для анализа изображений. Он может предсказывать будущее, глядя на закономерности в данных с течением времени. ИИ уже делает это, чтобы предсказывать погодные условия, рост компаний и вероятность возникновения заболеваний — это лишь несколько примеров.

Мы считаем, что ИИ сможет предоставить аналогичные инструменты прогнозирования для электроэнергетических компаний, упреждая сбои и отмечая области, где эти сбои потенциально могут вызвать лесные пожары.Мы разрабатываем систему для этого в сотрудничестве с отраслевыми и энергетическими партнерами.

Мы используем исторические данные проверок линий электропередач в сочетании с историческими погодными условиями для соответствующего региона и передаем их в наши системы машинного обучения. Мы просим наши системы машинного обучения найти закономерности, относящиеся к сломанным или поврежденным компонентам, здоровым компонентам и заросшей растительности вокруг линий, наряду с погодными условиями, связанными со всем этим, и использовать эти закономерности для прогнозирования будущего состояния источника питания. линии или электрические компоненты и растительность вокруг них.

Программное обеспечение PowerAI от компании

Buzz Solutions анализирует изображения энергетической инфраструктуры для выявления текущих проблем и прогнозирования будущих

Прямо сейчас наши алгоритмы могут предсказать на шесть месяцев вперед, что, например, существует вероятность повреждения пяти изоляторов в определенной области, наряду с высокой вероятностью зарастания растительности вблизи линии в то время, что в совокупности создает риск возникновения пожара.

Сейчас мы используем эту систему прогнозирующего обнаружения неисправностей в пилотных программах с несколькими крупными коммунальными предприятиями — одним в Нью-Йорке, одним в регионе Новой Англии и одним в Канаде.С тех пор, как мы начали наши пилотные проекты в декабре 2019 года, мы проанализировали около 3500 электрических опор. Мы обнаружили среди примерно 19 000 исправных электрических компонентов 5 500 неисправных, которые могли привести к отключению электроэнергии или искрообразованию. (У нас нет данных о произведенных ремонтах или заменах.)

Куда мы отправимся отсюда? Чтобы выйти за рамки этих пилотных проектов и более широко развернуть прогнозирующий ИИ, нам понадобится огромный объем данных, собранных с течением времени и в разных географических регионах. Это требует работы с несколькими энергетическими компаниями, сотрудничества с их группами по инспекции, техническому обслуживанию и управлению растительностью.У крупных энергетических компаний США есть бюджеты и ресурсы для сбора данных в таком большом масштабе с помощью программ инспекций с помощью дронов и авиации. Но небольшие коммунальные предприятия также получают возможность собирать больше данных, поскольку стоимость дронов падает. Чтобы сделать такие инструменты, как наш, широко полезными, потребуется сотрудничество между крупными и мелкими коммунальными предприятиями, а также поставщиками дронов и сенсорных технологий.

Перенесемся в октябрь 2025 года. Нетрудно представить западный U.S ждет еще один жаркий, сухой и чрезвычайно опасный пожарный сезон, во время которого небольшая искра может привести к гигантской катастрофе. Люди, живущие в стране пожаров, стараются избегать любых действий, которые могут привести к пожару. Но в наши дни они гораздо меньше обеспокоены рисками, связанными с их электросетью, потому что несколько месяцев назад пришли коммунальные работники, которые ремонтировали и заменяли неисправные изоляторы, трансформаторы и другие электрические компоненты и подрезали деревья, даже те, которые еще не были дойти до линий электропередач.Некоторые спрашивали рабочих, почему такая активность. «О, — сказали им, — наши системы искусственного интеллекта предполагают, что этот трансформатор, расположенный рядом с этим деревом, может искрить при падении, а мы не хотим, чтобы это произошло».

В самом деле, конечно же, нет.

Есть ли альтернативы литиевым батареям?

Литий-ионные аккумуляторы питают наши телефоны, компьютеры и, все чаще, наши электромобили. Есть также планы по обеспечению нашей зеленой энергии будущего с помощью ветряных турбин и солнечных батарей, но это, в свою очередь, потребует огромных аккумуляторных элементов для хранения указанной электроэнергии, когда она понадобится.

Все это означает, что мы должны продолжать добычу лития, но нет гарантии, что мы сможем найти достаточно сырья, чтобы удовлетворить спрос. К сожалению, не будет единого решения проблемы замены литий-ионных батарей, поэтому люди придумывают всевозможные варианты формата, чтобы удовлетворить мировые потребности в хранении энергии.

Соль

Близкий химический родственник лития, натрий, уже много лет служит основой для исследований новых батарей.Половина хлорида натрия или поваренной соли находится в квадрате под литием в периодической таблице, также в группе 1, но более весомой. Имея почти такой же химический состав, что и литий, он не имеет экологического багажа или географических ограничений, но это не делает его автоматическим решением.

Магний

Литий и натрий являются хорошими компонентами батарей. Однако их ионы могут нести электрический заряд только +1. Почему бы не использовать ион, который может нести больший заряд — например, магний с зарядом +2? Над этим работают несколько исследовательских групп.Это только начало, но когда-нибудь магний может стать основой для более мощных и безопасных аккумуляторов, чем аккумуляторы из лития или натрия.

Морская вода

Основным преимуществом натриевых батарей является то, что они могут быть изготовлены из богатого ресурса — соли. А где лучше найти соль, чем в морской воде? Вот почему команда Стефано Пассерини из Технологического института Карлсруэ в Германии разработала прототип батареи на основе морской воды, в которой растворенный в ней натрий несет заряд.Пассерини говорит, что у него уже есть большой интерес инвесторов к Южной Корее.

Стеклянные батареи

Мария Хелена Брага из Университета Порту в Португалии вместе с Джоном Гуденафом, лауреатом Нобелевской премии, изобретателем литий-ионной батареи, работает над необычной батареей. Ключевым компонентом является электролит, который состоит из стекла с ионами натрия, которые могут проходить через него. Все необходимые материалы легко найти. «Это самая экологичная ячейка, которую вы можете найти», — говорит Брага.

Батарея, по-видимому, обладает исключительными свойствами: Брага говорит, что она может превзойти литиевые батареи; та, что в ее офисе, уже пять лет питает светодиоды. У других возникают проблемы с копированием устройства. Тем не менее, при поддержке таких людей, как Гуденаф, это одна из батарей, на которую стоит обратить внимание.

Топливные элементы

Думайте о топливных элементах как о батареях, которые вы заряжаете, добавляя топливо, а не подключая их к электросети. Джон Эндрюс из Университета RMIT в Мельбурне, Австралия, разработал устройство, которое отделяет протоны от воды, которые затем хранятся внутри батареи.Чтобы высвободить эту энергию, кислород из воздуха подается через машину, которая в сочетании с протонами производит воду и электричество. «Это очень изящный принцип, — говорит Эндрюс. «Задача состоит в том, чтобы заставить его работать в практическом устройстве».

Жидкостные батареи

Также известные как проточные батареи, они работают по тому же принципу, что и обычные батареи, но все компоненты растворены в жидкостях. Химик Ли Кронин из Университета Глазго, Великобритания, и его команда разработали одну такую ​​батарею на основе огромной вольфрамсодержащей молекулы.Преимущество заключается в том, что заряженный жидкий аккумулятор можно быстро залить в электромобиль, как сегодня бензин. Основным препятствием на данный момент является то, что весь этот электрический заряд делает жидкий электролит липким и, следовательно, его трудно перекачивать.

Узнайте больше об альтернативных источниках энергии

США ослабляют контроль Китая над отраслью литиевых аккумуляторов стоимостью 46 млрд долларов

(Bloomberg) — США сокращают разрыв в доминировании Китая в отрасли литий-ионных аккумуляторов с оборотом 46 млрд долларов США благодаря инвестициям от Tesla Inc.и политика администрации Байдена по стимулированию роста электромобилей.

Самое читаемое от Bloomberg

США поднялись на второе место в глобальном рейтинге цепочки поставок литий-ионных аккумуляторов BloombergNEF как в этом году, так и в прогнозе на 2026 год, говорится в отчете аналитической компании по энергетике в четверг. В прошлом году страна заняла шестое место в рейтинге на 2020 год. США являются вторым по величине рынком электромобилей в мире после Китая, и Tesla и азиатские производители аккумуляторов делают «значительные» инвестиции в страну, поскольку политика правительства помогает создать внутреннюю цепочку поставок аккумуляторов.

«В США есть много ингредиентов, необходимых для развития производственно-сбытовой цепочки отечественных литий-ионных аккумуляторов», — сказал в своем отчете Джеймс Фрит, глава BNEF по хранению энергии. «Теперь, когда есть политическая поддержка, мы видим скоординированные усилия компаний по всей цепочке поставок, чтобы закрепить большую ценность внутри страны».

Китай по-прежнему доминирует в рейтинге благодаря продолжающимся инвестициям и высокому внутреннему и внутреннему спросу на его литий-ионные батареи. В азиатской стране сегодня находится 80% всех производственных мощностей по производству аккумуляторных элементов, которые, как ожидается, увеличатся более чем вдвое, чего хватит для более чем 20 миллионов электромобилей в ближайшие пять лет, говорится в отчете.

Тем не менее, по мере того как правительства во всем мире признают стратегическую важность аккумуляторной промышленности, появляются местные цепочки поставок, которые бросают вызов доминированию Китая. Европейские страны поднимаются в рейтинге, поскольку продажи легковых электромобилей неуклонно растут. В то время как европейские страны ранжируются в отчете по отдельности, возможность беспошлинной торговли в Европе означает, что спрос на батареи в Европе уступает только Китаю. Если оценивать Европу в целом, она занимает первое место как в рейтинге 2021, так и в 2026 году.

История продолжается

Самое читаемое в Bloomberg Businessweek

© 2021 Bloomberg L.P.

Литиевый аккумулятор Dakota 12 В, 14 А · ч, 12 В,

11-летняя гарантия

Лучшее в своем классе, одиннадцатилетняя гарантия производителя на дефекты.

Размер

151x65x95 мм (5,94 x 2,55 x 3,74 дюйма). Заменяет батарею UB1280 и многие другие.

Вес

2 фунта 2 унции (1.30 кг). Это на 60% легче, чем батарея SLA.

Вместимость

14 ампер-часов (каждая батарея по 7ач). Литиевые батареи Dakota обеспечивают стабильное питание в течение всех 14 ампер-часов. Аккумуляторы DL LiFePO4 имеют плоскую кривую напряжения, что означает, что они имеют стабильную выходную мощность при разрядке аккумулятора. Выходная мощность не будет резко падать, как батареи SLA аналогичного размера. Вы доливаете весь сок до последней капли.

Жизненные циклы (срок службы батареи)

До 80% емкости на 2000 циклов в рекомендуемых условиях.Типичный SLA состоит из 500 циклов. Литиевые батареи Dakota служат настолько долго, что цена за одно использование меньше, чем у традиционных батарей.

Рабочая температура

Идеально подходит для суровых условий окружающей среды. Намного лучше, чем SLA или другие литиевые. -20’F мин., + 120’F макс. Оптимальная температура разгрузки. Зарядка от 32 футов до 120 футов.

Клеммы

Стандартные клеммы F2 (ширина 6,35 мм или 0,25 дюйма)

Разряд

10 A макс. Длительно, 50 A макс. 300 мс в импульсном режиме.Максимальное напряжение разряда 9,0 В, рекомендуемое максимальное напряжение разряда 11,0 В. Для максимального срока службы рекомендуется скорость разряда 1-5 Ампер. Плоская кривая напряжения разряда обеспечивает на 75% большую емкость, чем у батареи SLA 10 Ач.

Заряд

10 А макс., Рекомендуется 14 В макс., 15 В макс. Обратите внимание: этот аккумулятор следует заряжать с помощью зарядного устройства, совместимого с LiFePO4.