Батареи li ion: Аккумуляторы – Преимущества литий‑ионного аккумулятора – Apple (RU)

Что лучше – Li-ion или свинцово-кислотные аккумуляторные батареи?

Во-первых, для литий-ионных батарей не требуются регулярные простои, которые нужны свинцово-кислотным батареям для замены или чистки, и технического обслуживания. Эти аккумуляторы имеют более длительный срок службы и могут легко заряжаться в течение коротких периодов времени, с возможностью восполнить заряд без необходимости извлекать аккумулятор из погрузчика.

Кроме того, они практически не требуют технического обслуживания и не выделяют опасные газы во время зарядки, а это означает, что вам не нужно искать отдельное помещение для зарядки аккумулятора.

Специалисты компании «Демикс» для понимания различий, существующих между этими двумя технологиями, сравнили литий-ионные и свинцово-кислотные батареи по наиболее значимым параметрам. Полученные результаты приведены в таблице. Оба варианта имеют свои преимущества и особенности. Поэтому окончательное решение всегда остается за заказчиком.

Li-ion против свинцово-кислотных батарей

	Литий-ионная батарея	Свинцово-кислотная батарея
Односменная операция	– Может не стоить того, если заряд батареи во время смены не требуется	✓
Многосменная операция	✓ Потребность в двойных батареях и длительных заменах батарей уменьшается с помощью литий-ионных аккумуляторов	–
Бесплатная поддержка	✓ Регулярная очистка и заполнение водой не требуется с литий-ионными батареями	X
Меньший углеродный след	✓ Литий-ионные аккумуляторы потребляют на 30% меньше энергии от сети во время зарядки	X
Быстрое время зарядки	✓ Периодическая зарядка и быстрая зарядка возможны с помощью литий-ионных батарей	X

 

система мониторинга аккумулятора Li-ion Tamer

Универсальная система мониторинга аккумулятора Li-ion Tamer подходит для любых объектов, где используются литий-ионные АКБ. Она служит для обнаружения в воздухе специфичного газа, утечка которого происходит на ранней стадии неисправности таких батарей. Типовая система Li-ion Tamer состоит из следующих компонентов: контрольные датчики LT-SEN-M, осуществляющие детекцию утечки газа из аккумулятора, эталонные датчики LT-SEN-R, выполняющие мониторинг окружающей среды для исключения ложных срабатываний, и контроллеры LT-CTR-C, объединяющие сигналы от всех датчиков. При этом система от Honeywell проста в настройке и обслуживании, а низкое энергопотребление и большой диапазон рабочих температур обеспечивают возможность установки на объектах широкого спектра.

Li-ion Tamer – система мониторинга аккумулятора, предназначенная для дата-центров, складов, водного и воздушного транспорта и других объектов, где используются литий-ионные АКБ. По сравнению со свинцово-кислотными батареями, такие аккумуляторы характеризуются более длительным сроком службы и меньшими габариты, однако они имеют недостаток – наличие в составе электролита, который разлагается на легковоспламеняющиеся при повышении температуры компоненты. Большинство современных производителей литий-ионных батарей максимально снизили их взрывоопасность, используя многоступенчатые системы защиты. Но по-прежнему существуют риски возгорания и взрыва АКБ при неисправности системы защиты или внешних воздействиях, поэтому мониторинг аккумуляторов на объекте крайне необходим.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Сверхраннее обнаружение неисправности АКБ
Ключевое преимущество, которым обладает система мониторинга аккумулятора Li-ion Tamer по сравнению с другими решениями (например, аспирационными пожарными извещателями) – обнаружение нарушений работы батареи на ранней стадии, до начала ее нагрева и последующего теплового разгона. В случае неисправности элементарной ячейки литий-ионного аккумулятора выделяется специфичная смесь газов, содержащая диэтилкарбонат, присутствие которой в воздухе незамедлительно выявляется системой мониторинга Honeywell. Это позволяет своевременно принять надлежащие меры и избежать катастрофического теплового выброса.

Состав и конфигурация системы Li-ion Tamer
Типовая система мониторинга аккумулятора Li-ion Tamer состоит из следующих компонентов:

• Контрольные датчики LT-SEN-M, устанавливаемые в аккумуляторных отсеках вниз по направлению конвекции воздуха и осуществляющие детекцию утечки газа.

• Эталонные датчики LT-SEN-R, выполняющие мониторинг окружающей среды и воздухозаборников с целью исключения ложных срабатываний.

• Контроллеры LT-CTR-C, объединяющие сигналы от всех датчиков (максимум 15 на контроллер).

И контрольные, и эталонные датчики системы мониторинга аккумулятора имеют встроенные алгоритмы обнаружения, совместимы с литий-ионными АКБ всех форм-факторов и химических составов, а срок их службы сопоставим с жизненных циклов стандартных литий-ионных батарей. Датчики подключаются к контроллеру, в котором реализована патентованная логика диагностики времени и места утечки газа из аккумуляторов. Контроллер имеет цифровые выходы и последовательные выходы Modbus для управления соединением электрических цепей с аккумуляторной системой и работой системы вентиляции.

Простота установки и обслуживания
Современная система мониторинга аккумулятора Li-ion Tamer работает по принципу plug-and-play и проста в обслуживании, в частности, благодаря отсутствию необходимости калибровки датчиков и возможности самодиагностики устройств. Низкое энергопотребление и большой диапазон рабочих температур, от –10 до +60 °C, предоставляют широкие возможности для установки. Кроме того, работоспособность датчиков утечки газа можно проверить в любой момент, активировав их с помощью газовой смеси, которая поставляется компанией Honeywell в специальных баллонах.

Технические характеристики на систему мониторинга аккумулятора Li-ion Tamer

Параметры контроллера:
Диапазон входного питания	8–28 В пост. тока
Макс. число датчиков на один контроллер	15
Системные выходы	Цифровые выходы / Modbus
Размеры	210 (Ш) x 113 (Д) x 63 (В) мм
Параметры энергопотребления:
Контроллер системы мониторинга аккумулятора (без датчиков)	2,4 Вт (при 24 В пост. тока) 1,4 Вт (при 12 В пост. тока)
Датчик утечки газа	275 мВт (при 5 В пост. тока)
Контроллер (полный комплект, 15 датчиков)	6,6 Вт (при 24 В пост. тока) 5,6 Вт (при 12 В пост. тока)
Номинал предохранителя	3,5 A
Параметры связи по протоколу Modbus
Скорость передачи данных	9600
Контроль четности	Нет
Стоповые биты	Один
Аппаратная реализация	RS232, 3 провода (TX, RX, земля)
Характеристики обнаружения газа
Настройка на газы	Газовые смеси, выделяемые литий-ионными аккумуляторами
Мин. порог обнаружения	Менее 1 ч/млн в секунду
Время реакции	5 секунд
Обнаружение неисправностей	Отказ отдельной ячейки
Параметры цифрового выхода
Тип соединителя	Два 10-контактных разъема Molex
Тип сигнала	Цифровой
Уровень сигнала в норме	Высокий, 8–28 В пост. тока (входное напряжение), нагрузка не более 100 мА на канал
Уровень сигнала при аварии	Низкий, около 0 В пост. тока
Условия эксплуатации системы мониторинга аккумулятора
Диапазон рабочих температур	От –10 до +60 °C
Диапазон рабочей влажности	5–95 %
Макс. изменение температуры	8,6 °C в минуту

Цены на систему мониторинга аккумулятора Li-ion Tamer и другое оборудование в нашем каталоге являются розничными и включают НДС. Для дилеров, монтажных организаций и постоянных клиентов компании «АРМО-Системы» действует гибкая система скидок, а также осуществляется бесплатная техподдержка клиента в период выбора, инсталляции и гарантийного обслуживания оборудования.

Для получения дополнительной информации на систему мониторинга аккумулятора Li-ion Tamer для пожарной сигнализации и другое оборудование марки Honeywell обращайтесь в центральный или региональные офисы компании «АРМО-Системы», являющейся официальным российским дистрибьютором оборудования Honeywell.

Аккумуляторная батарея Li-ion Battery 3.7V 1300mAh LB-041

Литий-ионная аккумуляторная батарея Li-ion Battery 3.7V 1300mAh LB-041, используемая в линейке образовательных робототехнических наборов ROBOTIS, серии DREAM II и MINI. При конструировании модели робота из данных наборов, аккумуляторная батарея LB-041 размещается в специальном корпусном элементе (боксе), подключаемом к программируемому контроллеру.

Для зарядки аккумуляторной батареи LB-041 необходимо специальное зарядное устройство LBB-041, которое не входит в данный комплект и покупается отдельно. Батарея имеет встроенный PCM для защиты от перезаряда, разряда и чрезмерного тока. Поставляется в пластиковом корпусе для безопасности. 

Комплектация

Литий-ионный аккумулятор LB-041, напряжением 3,7В и емкостью 1300 мАч

1 шт

* Зарядное устройство (LBB-041) продаётся отдельно.

 

Характеристики

Вес	50 г
Размер	24 мм * 70 мм * 27 мм
Напряжение	3,7 В
Мощность	1 300 мАч
Дополнительно	Тип ячейки Li-ion 18650                                        PCM встроенный

 

 

Соместимые продукты

Контроллер: CM-150, OpenCM9.04;
Зарядное устройство: Li-ion Battery Charger Set LBB-040, Li-ion Battery Charger Set LBB-041.

Эта аккумуляторная батарея не может быть подключена непосредственно к контроллеру модели робота. Для подключения к контроллеру вам понадобится комплект зарядного устройства.

 

Меры предосторожности при хранении

При хранении отсоедините аккумуляторную батарею от контроллера робота.
При длительном хранении аккумулятора убедитесь, что срок его службы составляет не менее 50%.
Не храните батарею во влажных местах или местах с повышенной температурой.

 

Меры предосторожности

— Не роняйте аккумуляторную батарею.
— Не используйте аккумулятор во время зарядки.
— Не подвергайте аккумулятор воздействию тепла, воды или других жидкостей.
— Не помещайте в микроволновую печь, стиральную машину или сушилку.
— Не используйте поврежденные батареи (деформированные, поврежденные и т.д.).
— Не замыкайте полярность.
— Не разбирайте аккумулятор.
— Во время зарядки убедитесь, что батарея подключена в правильной полярности.
— Не заряжайте, когда батарея горячая. Пожалуйста, зарядите после того, как он остыл.
— Не держите аккумулятор подключенным к контроллеру, когда он не используется.

* LB-041 (новый литий-ионный аккумулятор) не может быть заряжен с помощью LBB-040 (старого зарядного устройства).

* LBB-041 (новое зарядное устройство) может заряжать LB-040 (старую литий-ионную аккумуляторную батарею).

Li-ion аккумуляторы — огромный выбор по лучшим ценам

Some Basic Facts on Li-Ion Rechargeable Batteries

A lithium-ion battery is a type of rechargeable battery that contains lithium. These are a standard battery type for many rechargeable consumer products, including smartphones, tablets, and laptop computers. Lithium-ion batteries power many of the worlds rechargeable electronic devices, and replacement batteries are useful to many consumers to swap in at any time.

How does a lithium-ion battery work?

A lithium-ion battery is primarily composed of three things:

• A positive electrode made of carbon
• A negative electrode made of a metal oxide
• An organic solvent containing electrolytes and lithium ions

An ion is an atom with an electrical charge. When the battery pack is operating, the lithium ions move from the negative electrode to the positive electrode, generating electricity. When the battery is placed in a charger, the lithium ions move back again to the negative side. Depending on the materials used, the voltage, capacity, and lifespan can vary greatly.

The total lifespan of the battery varies widely from product to product. It depends on many different factors, including the battery materials used and the total amount of discharge. For many consumer applications, the battery is expected to last for about three years. You can easily purchase a replacement battery to keep the power flowing.

How do you select Li-Ion rechargeable batteries on eBay?

When you need Li-Ion rechargeable batteries, eBay has various categories that can help make your selection easier. These categories are:

• Battery size: Options include 14500, 16340, 18650, 12 V, AA, or AAA.
• Brand: You can select your rechargeable batteries based on the brand you prefer. eBay offers Cameron Sino, LG, Panasonic, Samsung, Sky Wolf Eye, Sony, and UltraFire.
• Amp hours: Lithium-ion battery capacity is measured in ampere-hours, or Ah. Each ampere-hour means that one amp can be drawn from the battery for one hour. You may often find the capacity expressed in milliamp-hours or mAh. Higher capacity, or mAh, means that your battery can power a more energy-intensive device for a longer period of time. eBay offers 3Ah and 8Ah batteries.

What are the benefits of using a lithium-ion battery?

A typical lithium-ion battery pack is very dense and energy-efficient, packing a great deal of energy per charge to keep energy-intensive devices going. It can also hold a charge for a long time. It has no «memory effect,» so you do not need to fully discharge it every cycle. These batteries can handle hundreds of charging cycles before fully degrading.

What are lithium-ion batteries used for?

Lithium-ion batteries are used in many consumer electronics, including rechargeable phones, laptops, tablets, digital cameras, camcorders, flashlights, cordless power tools, electronic cigarettes, electric vehicles, drones, and handheld video game systems. The lightweight, energy-efficient design makes them well-suited for a huge variety of different applications. Lithium-ion batteries can also be purchased on their own, either as a replacement part for older worn-out batteries or for a DIY project. Most consumer products only tend to be compatible with a very specific model of rechargeable battery, so check the size and type to ensure compatibility.

For more demanding electronic, medical, and automotive devices, there is the lithium cobalt battery. This is a type of lithium-ion battery that utilizes a lithium cobalt oxide compound. It is the most common type of cathode material used in rechargeable batteries. It has a higher energy density, high heat capacity, and high discharge voltage than the regular lithium-ion batteries.

Литий-ионный аккумулятор

для BlueROV2 и других подводных приложений

Безопасность

Несмотря на то, что они заключены в металлический корпус и безопасны для использования в повседневных устройствах (телефонах, ноутбуках и т. Д.), Литий-ионные батареи имеют высокую плотность энергии и, как и все батареи, требуют осторожного обращения для обеспечения правильной работы и надежной работы. долгий срок службы.

• Избегайте разряда ниже 3,0 В / элемент (12,0 В) и никогда ниже 2,5 В / элемент (10,0 В)
• Никогда не заряжайте более 4.20 В / элемент (16,8 В)
• Запрещается протыкать, раздавливать, разрезать и разбирать
• Не сжигать и не подвергать воздействию температур выше 60 ° C (140 ° F)
• Всегда используйте литий-ионное совместимое зарядное устройство.
• Не оставлять без присмотра во время зарядки
• Не превышайте максимальный уровень заряда (20 А) или разрядки (90 А *)
• Не поднимайте аккумулятор за провода разряда, всегда держитесь за корпус аккумулятора.

* Дополнительную информацию см. В разделе «Выгрузка» ниже.

Дополнительная информация по безопасности для литий-ионных аккумуляторов

Зарядка

При зарядке всегда используйте литий-ионное совместимое зарядное устройство. Попытка использовать другое зарядное устройство приведет к повреждению аккумулятора. Обязательно храните его вдали от легковоспламеняющихся материалов и следите за аккумулятором во время зарядки. Прекратите зарядку, если он станет горячим или изменится внешний вид.

Эту батарею можно безопасно заряжать до 20 А, что позволит восстановить ее до полной зарядки примерно за час.Тем не менее, мы рекомендуем заряжать при токе 10-15 А (около двух часов) чаще всего, чтобы максимально увеличить емкость и срок службы. Мы рекомендуем балансировать аккумулятор при каждой зарядке, чтобы поддерживать одинаковый уровень заряда всех ячеек, но это также можно делать каждые несколько циклов, если быстрая зарядка является приоритетом.

Наше зарядное устройство для литиевых батарей рекомендуется для использования с этой батареей.

Выгрузка

После зарядки подключите разрядный штекер XT90 к автомобилю, и аккумулятор будет готов к использованию.Аккумулятор может выдерживать постоянный разряд до 90 А и до 132 А короткими импульсами в несколько секунд. Никогда не закорачивайте вилку разряда аккумулятора и не подключайте ее к цепи, которая может быть закорочена.

Обратите внимание, что максимальный уровень безопасной разрядки зависит от адекватного охлаждения, позволяющего поддерживать температуру батареи ниже 60 ° C. При использовании в замкнутом пространстве без воздушного потока, постоянное потребление тока должно быть уменьшено соответствующим образом, чтобы поддерживать батарею при безопасной температуре. Например, в модели BlueROV2 мы рекомендуем выдерживать импульсы подруливающего устройства с полностью открытой дроссельной заслонкой при 100% -ном усилении не более 30 секунд каждая, чтобы поддерживать безопасную температуру аккумулятора и дать ему остыть.

Температура может контролироваться на версии батареи R2 с помощью встроенного термистора с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) 3435K, который имеет сопротивление 10 кОм при 25 ° C.

Хранилище

При хранении аккумулятор со временем теряется заряд, поэтому необходимо следить за тем, чтобы при длительном хранении аккумулятор не повредился. Температура хранения всегда должна быть ниже 60 ° C (140 ° F), и чем ниже, тем лучше. В идеале аккумулятор должен храниться с зарядом около 50% или 3.7 В / элемент (14,8 В). Его следует периодически проверять и заряжать, чтобы в каждой ячейке было минимум 2,5 В. Кратковременное хранение при полной зарядке вполне нормально, а пара дней хранения при 100% заряде даст около 90-95% полной зарядки.

Дополнительная информация о хранении литий-ионных аккумуляторов

Сообщество

Blue Robotics Forums — Батареи и зарядные устройства

Литий-ионный в центре обработки данных?

По мере того, как технология источников бесперебойного питания (ИБП) меняется и совершенствуется, центры обработки данных открываются для идеи использования литий-ионных (литий-ионных) батарей с большим энтузиазмом, чем когда-либо прежде, энтузиазм, который может показаться некоторым удивительным.

В течение многих лет использование литий-ионных батарей для питания чего-либо, кроме автомобиля с дистанционным управлением, считалось ошибкой. Химический состав литий-ионных аккумуляторов часто сильно различается в зависимости от производителя, что делает аккумуляторы менее надежными, стабильными и безопасными в целом, что не совсем оправдывает их значительно более высокую цену. А поскольку так много клиентов рассчитывают на то, что центры обработки данных обеспечат обещанное время безотказной работы, можно было использовать только самые лучшие и самые надежные источники питания, которые до недавнего времени включали батареи VRLA (свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном).

Но теперь литий-ионные батареи выходят на первый план в качестве реального решения для ИБП для центров обработки данных — в значительной степени потому, что производители бытовой электроники, смартфонов и электромобилей активно настаивают на литий-ионных инновациях и улучшениях, в то время как технология VRLA не сильно изменился за последние десятилетия. Успехи, достигнутые в области литий-ионных аккумуляторов, окупаются. В настоящее время прогнозируется, что к 2025 году литий-ионные аккумуляторы вырастут до 35% рынка по сравнению с 1% в 2016 году.

Поскольку центры обработки данных повсеместно стремятся сократить эксплуатационные расходы, стать более эффективными и максимизировать пространство без ущерба для обслуживания или Производительность, они видят бесчисленные преимущества доступных сейчас литий-ионных аккумуляторов новейшего поколения, которые оказались более мощными, надежными, долговечными и экономичными, чем их старые предшественники VRLA.

Как батареи используются в центрах обработки данных

Работая совместно с выпрямителями и инверторами, батареи являются сердцем ИБП центра обработки данных, который работает в качестве резервного в случае отказа основного источника питания для обеспечения безопасности системы, компьютеры и другое электронное оборудование работают должным образом. Отказ батареи может подвергнуть центр обработки данных риску отключения электроэнергии, что может привести к остановке работы и потенциально потерять миллионы для бизнеса и его клиентов.

Поскольку аккумуляторные системы сами по себе состоят из множества взаимосвязанных частей — ячеек, кабелей и т. Д. — все из которых могут разрушить и повлиять на производительность аккумулятора, центры обработки данных должны контролировать состояние аккумулятора, хранить и безопасно обращаться с ними, точно прогнозировать будущее отказ, и замените их до того, как произойдет сбой.

Эта критическая зависимость от мониторинга и обслуживания должна быть учтена в инвестициях, когда центры обработки данных решают, какой тип батареи использовать. И хотя хорошо обслуживаемые батареи VRLA выполняли свою работу почти столько же, сколько существует индустрия центров обработки данных, все это может скоро измениться.

Когда меньше значит больше

Ведущие производители литий-ионных аккумуляторов теперь делают их специально для центров обработки данных, которые ранее использовали аккумуляторы VRLA, помогая им осуществить переход и получить ряд преимуществ для бизнеса — выгоды, которые, в свою очередь, перейти к клиентам центра обработки данных за счет улучшенного обслуживания, конкурентоспособных цен, большей надежности и других факторов:

• Снижение эксплуатационных расходов. Хотя начальная стоимость литий-ионной батареи может быть выше, чем батареи VRLA, общие эксплуатационные расходы со временем становятся намного меньше, что позволяет организациям экономить 30-50%.
• Меньше обновлений. Ожидаемый срок службы литий-ионной батареи составляет 15 лет по сравнению с пятью годами для батареи VRLA, что приводит к меньшему количеству обновлений батареи.
• Меньше риска. Чем меньше требуется обновлений литий-ионных аккумуляторов, тем ниже риск происшествий при замене аккумуляторов, что означает более высокую надежность.
• Меньшая занимаемая площадь. Имея на 60-70% меньше веса, чем батарея VRLA, и на 40-60% меньше в целом, литий-ионная батарея занимает гораздо меньше места, что дает центрам обработки данных больше места для управления данными и ИТ.
• Меньше времени на зарядку. Типичный литий-ионный аккумулятор можно полностью зарядить примерно за два часа, в отличие от аккумулятора VRLA, который требует 10–12 часов.
• Снижение затрат на охлаждение. Литий-ионные аккумуляторы разработаны для безопасной работы при более высоких температурах с гораздо меньшей деградацией, чем VRLA, что позволяет центрам обработки данных сократить инвестиции в охлаждение серых пространств.
• Меньшая потребность в капельной подзарядке. Срок годности литий-ионных аккумуляторов составляет более двух лет, а это означает, что центрам обработки данных не требуется подзарядка аккумуляторов во время длительных или затяжных строительных проектов.Во время нормальной работы гораздо меньше энергии используется для поддержания заряда аккумулятора, что еще больше снижает затраты на электроэнергию.

Приоритет безопасности

Как и при использовании любой батареи, безопасность должна быть главным приоритетом для центров обработки данных. Переход на литий-ионные аккумуляторы от VRLA влечет за собой важные соображения безопасности:

• Весы. Производство аккумуляторов высокой плотности, таких как литий-ионные, требует баланса как в структуре самой батареи, так и в составе и соотношении используемых химикатов.Это значительно снижает риск выхода из строя и исправляет химический дисбаланс, от которого страдали некоторые литий-ионные батареи в прошлом.
• Удобство в обращении. Литий-ионные аккумуляторы, имеющие меньший вес, чем традиционные батареи VRLA, намного безопаснее брать, перемещать и обращаться с ними для сотрудников.
• Комплексный мониторинг и управление. Литий-ионные батареи контролируются и управляются на уровне системы, стойки, модуля и ячеек, чтобы обеспечить максимальную производительность, а также помочь упреждающе прогнозировать и предотвращать отказы на любом уровне с помощью как активных, так и пассивных функций повышенной безопасности.

Новые батареи, новые ожидания

Организации центров обработки данных, такие как CoreSite, находятся на перекрестке новых изобретений и усовершенствованных технологий, и, хотя это позволяет им оставаться конкурентоспособными, они также должны быть неуклонно строгими в подходе к любому новому технологии, чтобы убедиться, что это не оказывает отрицательного воздействия на обслуживание или производительность.

Благодаря последним инновациям и улучшениям, касающимся литий-ионных аккумуляторов, и совместной работе с Schneider Electric над обеспечением безопасности на всех уровнях, CoreSite рада продолжить исследования и испытания технологии, надеясь реализовать преимущества постоянных инноваций.

Почему литий-ионные батареи — это лучшая система батарей

ДЛЯ НЕМЕДЛЕННОГО ВЫПУСКА

Пионерские работы по созданию литиевой батареи начались в 1912 году под руководством Г. Льюиса, но только в начале 1970-х годов первые неперезаряжаемые литиевые батареи стали коммерчески доступными. Попытки разработать перезаряжаемые литиевые батареи последовали в 1980-х годах, но потерпели неудачу из-за нестабильности металлического лития, используемого в качестве материала анода. (В металло-литиевой батарее в качестве анода используется литий; в литий-ионных батареях в качестве анода используется графит, а в качестве активных материалов катод.)

Литий — самый легкий из всех металлов, имеет наибольший электрохимический потенциал и обеспечивает наибольшую удельную энергию на единицу веса. Перезаряжаемые батареи с металлическим литием на аноде могут обеспечивать чрезвычайно высокую плотность энергии; однако в середине 1980-х было обнаружено, что при циклическом воздействии на аноде образуются нежелательные дендриты. Эти частицы роста проникают в сепаратор и вызывают короткое замыкание. Температура элемента быстро возрастет и приблизится к температуре плавления лития, что приведет к тепловому выходу из строя, также известному как «выброс пламени».«Большое количество перезаряжаемых металлических литиевых батарей, отправленных в Японию, было отозвано в 1991 году после того, как батарея в мобильном телефоне выпустила горящие газы и причинила ожоги лицу человека.

Неустойчивость, присущая металлическому литию, особенно во время зарядки, сместила исследования в сторону неметаллических растворов с использованием ионов лития. В 1991 году Sony выпустила на рынок первый литий-ионный аккумулятор, и сегодня этот химический состав стал наиболее перспективным и быстрорастущим аккумулятором на рынке. Несмотря на меньшую удельную энергию, чем у металлического лития, ион лития безопасен при соблюдении ограничений по напряжению и току.(См. BU-304a: Меры безопасности при работе с литий-ионными батареями.)

Заслуга за изобретение литий-кобальтовой батареи принадлежит Джону Б. Гуденафу (1922). Говорят, что во время разработок аспирант, нанятый Nippon Telephone & Telegraph (NTT), работал с Гуденафом в США. Вскоре после открытия студент вернулся в Японию, взяв с собой открытие. Затем, в 1991 году, Sony объявила о выдаче международного патента на катод из оксида лития и кобальта. Последовали годы судебных разбирательств, но Sony смогла сохранить патент, а Гуденаф ничего не получил за свои усилия.В знак признания вклада в разработку литий-ионных аккумуляторов Национальная инженерная академия США наградила Гуденафа и других участников Премией Чарльза Старка Дрейпера в 2014 году. В 2015 году Израиль наградил Гуденаф призом в 1 миллион долларов, который он передаст компании Texas Materials. Институт помощи в исследовании материалов.
Ключом к превосходной удельной энергии является высокое напряжение ячейки 3,60 В. Улучшения в активных материалах и электролитах могут еще больше повысить плотность энергии.Нагрузочные характеристики хорошие, а плоская кривая разряда обеспечивает эффективное использование накопленной энергии в желаемом и плоском спектре напряжения 3,70–2,80 В / элемент.
В 1994 году стоимость производства литий-ионного цилиндрического элемента 18650 составляла более 10 долларов США, а емкость составляла 1100 мАч. В 2001 году цена упала ниже 3 долларов, а емкость выросла до 1900 мАч. Сегодня элементы 18650 с высокой плотностью энергии обеспечивают более 3000 мАч, и затраты на них снижаются. Снижение затрат, повышенная удельная энергия и отсутствие токсичных материалов проложили путь к тому, чтобы литий-ионный аккумулятор стал универсальным аккумулятором для портативных устройств, тяжелой промышленности, электрических силовых агрегатов и спутников.18650 имеет диаметр 18 мм и длину 65 мм. (См. BU-301: Взгляд на старые и новые аккумуляторные блоки.) Литий-ионный аккумулятор
— это аккумулятор, не требующий особого обслуживания, а это преимущество, на которое не может претендовать большинство других химикатов. Батарея не имеет памяти и не требует упражнений (преднамеренной полной разрядки), чтобы поддерживать ее в хорошем состоянии. Саморазряд в два раза меньше, чем у систем на основе никеля, и это помогает приложениям для измерения уровня топлива. Номинальное напряжение ячеек 3,60 В может напрямую питать мобильные телефоны, планшеты и цифровые камеры, предлагая упрощения и снижение затрат по сравнению с многоячеечными конструкциями.Недостатки — необходимость в схемах защиты для предотвращения злоупотреблений, а также высокая цена.

Типы литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионный

использует катод (положительный электрод), анод (отрицательный электрод) и электролит в качестве проводника. Катод — это оксид металла, а анод — из пористого углерода. Во время разряда ионы текут от анода к катоду через электролит и сепаратор; заряд меняет направление, и ионы текут от катода к аноду.Рисунок 1 иллюстрирует этот процесс.

Рис. 1: Ионный поток в литий-ионной батарее. Когда элемент заряжается и разряжается, ионы перемещаются между катодом (положительный электрод) и анодом (отрицательный электрод). При разряде анод подвергается окислению или потере электронов, а катод — уменьшению или увеличению количества электронов. Заряд отменяет движение.

Литий-ионные аккумуляторы

бывают разных видов, но все они имеют одну общую черту — лозунг «литий-ионный». Несмотря на то, что на первый взгляд они поразительно похожи, эти батареи различаются по характеристикам, а выбор активных материалов придает им уникальность.(См. BU-205: Типы литий-ионных аккумуляторов.)

В оригинальной литий-ионной батарее Sony

в качестве анода (угольного продукта) использовался кокс. С 1997 года большинство производителей литий-ионных аккумуляторов, включая Sony, перешли на графит, чтобы получить более пологую кривую разряда. Графит — это форма углерода, которая имеет долгосрочную циклическую стабильность и используется в графитных карандашах. Это наиболее распространенный углеродный материал, за которым следуют твердый и мягкий углерод. Углерод с нанотрубками еще не нашел коммерческого использования в литий-ионных батареях, поскольку они имеют тенденцию запутываться и снижать производительность.Будущий материал, который обещает улучшить характеристики литий-ионных аккумуляторов, — это графен.

На рис. 2 показана кривая разряда по напряжению современного литий-ионного аккумулятора с графитовым анодом и раннего коксового варианта.

Рисунок 2: Кривая напряжения разрядки литий-ионного аккумулятора. Аккумулятор должен иметь пологую кривую напряжения в допустимом диапазоне разряда. Современный графитовый анод справляется с этим лучше, чем ранняя коксохимическая версия.

Было опробовано несколько добавок, включая сплавы на основе кремния, для улучшения характеристик графитового анода.Для связывания с одним ионом лития требуется шесть атомов углерода (графита); один атом кремния может связываться с четырьмя ионами лития. Это означает, что кремниевый анод теоретически может хранить в 10 раз больше энергии, чем графит, но расширение анода во время зарядки является проблемой. Из соображений стабильности добавляется только отмеренное количество кремния.

Использование наноструктурированного титаната лития в качестве анодной добавки показывает многообещающий срок службы, хорошую нагрузочную способность, отличные низкотемпературные характеристики и превосходную безопасность, но при этом низкая удельная энергия и высокая стоимость.
Эксперименты с материалом катода и анода позволяют производителям усилить внутренние качества, но одно улучшение может поставить под угрозу другое. Так называемый «Энергетический элемент» оптимизирует удельную энергию (емкость) для достижения длительного времени работы, но при более низкой удельной мощности; «Power Cell» предлагает исключительную удельную мощность, но при меньшей мощности. «Гибридная ячейка» — это компромисс, предлагающий и то, и другое. (Подробнее о BU-501: Основы разрядки.)

Производители могут относительно легко получить высокую удельную энергию и низкую стоимость, добавляя никель вместо более дорогого кобальта, но это делает элемент менее стабильным.Хотя начинающая компания может сосредоточиться на высокой удельной энергии и низкой цене, чтобы получить быстрое признание на рынке, безопасность и долговечность не могут быть поставлены под угрозу. Авторитетные производители придают большое значение безопасности и долговечности. В таблице 3 приведены преимущества и недостатки литий-ионных аккумуляторов.

_______________________________________________________________________________________

Industrial Battery & Charger, Inc. (IBCI) была основана на фундаментальном принципе, согласно которому предоставление продукта премиум-класса по конкурентоспособной цене, представление его честно и добросовестно и подкрепление его приверженностью к удовлетворению потребностей клиентов — единственный способ обслуживать наших клиентов. , — поделился Постон.За последние 40 лет IBCI выросла до крупнейшего независимого семейного дистрибьютора промышленных аккумуляторов и зарядных устройств в США.

Основатель Industrial Battery & Charger, Inc. Терри К. Эрнхардт имеет более чем 49-летний опыт работы в отрасли и по-прежнему является президентом и главным исполнительным директором. Его сыновья Кейт и Тим Эрнхардт присоединились к компании в 1992 году. Братья и сестры изучили бизнес с нуля и в настоящее время занимают должности секретаря / казначея и исполнительного вице-президента соответственно.Терри Эрнхардт поделился: «Сервис — это то, на чем мы построили бизнес».

Имея 13 центров продаж и обслуживания, Industrial Battery & Charger, Inc. является доминирующей силой в индустрии мобильных и стационарных аккумуляторов и зарядных устройств в Алабаме, Флориде, Джорджии, Северной Каролине, Южной Каролине, Теннесси и Вирджинии. В IBCI работает более 200 сотрудников, более 60 сертифицированных специалистов по обслуживанию. Ежедневно в компании задействовано более 75 мобильных сервисных автомобилей. IBCI обслуживает все марки двигательного и стационарного энергетического оборудования.IBCI является дистрибьютором компаний Enersys®, Douglas Battery®, BHS® и Battery Watering Technologies®.

Отмечая 40-летие создания приложений для двигателей и стационарных систем питания на Юго-Востоке, IBCI будет проводить мероприятия, посвященные признательности клиентов, поставщиков и сотрудников, в каждом из офисов IBCI. Ближайшие мероприятия:
• Вторник, 12 сентября 2017 г .: 413 N. Mclin Creek Road Conover, NC 28613
• Четверг, 14 сентября 2017 г .: 707 Park Center Drive Kernersville, NC 27284
• Вторник, 19 сентября 2017 г .: 2000 Charleston Street Wilson, NC 27893
• Вторник, 26 сентября 2017 г .: 4646 Technology Drive Salem, VA 24153
• Четверг, 28 сентября 2017 г.: 9721 Express Lane North Chesterfield, VA 23237
• Вторник, 3 октября 2017 г.: 5831 Orr Road Charlotte, NC 28256
• Вторник, 10 октября 2017 г .: 414 Industrial Court Greer, SC 29651
• Четверг, 12 октября 2017 г .: 91 Century Blvd Camden, SC 29020
• Среда, 18 октября 2017 г .: Джэксонвилл, Флорида 32254
Дополнительную информацию можно найти на сайте Industrial Battery & Charger, Inc.сайт: https://ibcipower.com

____________________________________

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Джейсоном Постоном, вице-президентом по продажам и обслуживанию, Industrial Battery & Charger, Inc. Телефон: 336-992-9600 Электронная почта: [email protected]

Industrial Battery & Charger, Inc. Веб-сайт : https://ibcipower.com

.

No related posts.