Литий ион: Аккумуляторы – Преимущества литий‑ионного аккумулятора – Apple (RU) — magazinakb.ru

Содержание

Как правильно эксплуатировать литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, который широко распространён в современной бытовой электронной технике и находит своё применение в качестве источника энергии в электромобилях и накопителях энергии в энергетических системах.

В этой статье под правильной эксплуатацией литий-ионных аккумуляторов мы будем понимать соблюдение таких условий, в которых литий-ионный аккумулятор портативного устройства сможет работать безопасно, прослужит долго, причем функционирование устройства останется полноценным.

Речь пойдет именно о литий-ионных аккумуляторах, поскольку в большинстве современных мобильных гаджетов: в планшетах, в ноутбуках, в смартфонах и т. д. — установлены именно литиевые аккумуляторы. И если раньше можно было часто встретить никель-металл-гидридные, никель-кадмиевые, то сегодня массово применяются литиевые.

При правильной эксплуатации литий-ионный аккумулятор прослужит в 10-15 раз дольше, нежели при использовании как попало, что и будет раскрыто далее по тексту. Здесь будут приведены рекомендации для пользователей, соблюдение которых поможет сохранить литиевый аккумулятор эффективным и емким на протяжении всего периода пользования портативным устройством, пока не придет время и решение приобрести новое на замену старому.

Часто аккумулятор смартфона вздувается, нередко деформируя и корпус. Вздутие — симптом накопления газов, продуктов реакций протекающих внутри аккумулятора при неправильной его эксплуатации, приводящего к повышению давления на корпус изнутри.

Если вовремя не заменить вздувшийся аккумулятор, он в какой-то момент полностью разрушится или в худшем случае взорвется. Но самое интересное в этой истории со смартфоном то, что описанную проблему легко можно предупредить и предотвратить, соблюдая простые правила эксплуатации устройства с литий-ионным аккумулятором, и тогда ресурс аккумулятора сохранится максимально долго.

Не допускайте перегрева

Лишнее тепло, по какой бы причине оно не появилось, вредит литий-ионной батарее сильнее всего. Причинами могут стать как внешний источник тепла, так и стрессовые режимы заряда и разряда. Так, если вы оставили смартфон на солнце, например на пляже или в держателе внутри автомобиля, это снизит как способность аккумулятора принимать заряд в процессе зарядки, так и способность удерживать его после.

Лучше всего для сохранения емкости литиевой батареи, если температура ее корпуса не поднимается выше 20°C. Ежели температура поднимется выше 30°C, то способность удержания заряда уже понизится с исходных 100% до 80%.

При нагреве до 45°C способность аккумулятора удерживать заряд ослабнет уже вдвое. Температура в 45°C, кстати, легко достигается, если оставить устройство на солнце или интенсивно использовать энергетически мощные приложения.

То есть, если вы заметили, что устройство или аккумулятор ощутимо разогрелись, перейдите в прохладное место (если причина в температуре окружающей среды) или отключите ненужные приложения и службы, снизьте яркость дисплея, включите энергосберегающий режим — так вам удастся снизить потребляемую устройством мощность, и снизить ток, который течет через аккумулятор — аккумулятор начнет остывать.

Если это не поможет, выключите устройство, выньте батарею (если возможно) и подождите, пока она не охладится или пока не остынет устройство, если конструкция не позволяет извлечь аккумулятор.

Напротив, чрезвычайно холодная батарея, при температуре ниже -4°C, просто не сможет отдавать полную мощность пока не прогреется, лучше если до комнатной температуры.

Но вообще низкие температуры не способны причинить литиевой батарее такой необратимый ущерб, какой причиняют повышенные, поэтому после прогрева до комнатной температуры чрезвычайно холодного аккумулятора, свойства его электролита восстановятся. Выньте холодную батарею из устройства в помещении, или немного согрейте ее в руках, затем вставьте обратно.

Вовремя отключайте зарядное устройство

Если аккумулятор заряжается дольше чем положено, то есть если он остается подключен к источнику зарядного тока даже после того как полностью зарядился, это может убить аккумулятор, сильно понизив его емкость.

Суть в том, что рабочий уровень обычного литиевого аккумулятора не должен для безопасной работы превышать 3,6 вольта, однако зарядные устройства в процессе зарядки подают на клеммы 4,2 вольта. И если зарядное устройство вовремя не отключить (благо, некоторые отключаются автоматически сами), то внутри аккумулятора начнутся вредные реакции. В худшем случае пойдет чрезмерный перегрев, и цепная реакция в электролите не заставит себя долго ждать.

Фирменные оригинальные зарядные устройства (которые идут в комплекте с самим гаджетом от производителя) отличаются высоким качеством, они сами способны снижать зарядный ток, взаимодействуя по правильному алгоритму с аккумулятором и со встроенным в гаджет контроллером.

С оригинальными зарядными устройствами опасность наступления перезаряда минимальна. Но лучше всего для верности сразу отключать заряжаемое устройство от зарядника, как только поступил сигнал (звук, световая индикация или пиктограмма на экране), что аккумулятор полностью заряжен. Не оставляйте очень надолго полностью заряженный смартфон подключенным к зарядному устройству.

Не беспокойтесь, что когда вы отключите смартфон от зарядника, он начнет разряжаться, ведь литиевые аккумуляторы отличаются от других типов аккумуляторов низким уровнем саморазряда. Если даже аккумулятором вообще не пользоваться после зарядки, то спустя сутки после отключения зарядки лишь 5% энергии, но все ровно убудет, а за следующий месяц — еще 2%.

В любом случае нет необходимости оставлять устройство на подзарядке (даже от фирменного зарядного устройства) до последнего момента, лучше отключить сразу, как только на дисплее (или индикатором) показан полный заряд.

Все современные мобильные устройства на литий-ионных аккумуляторах показывают 100% заряда, когда аккумулятор действительно полностью заряжен, нет никакой необходимости держать дольше.

Не допускайте глубокий разряд

Есть разные варианты использования ресурса аккумулятора. Если каждый раз разряжать батарею быстро и полностью, это будет регулярно сопровождаться выделением большого количества тепла, ведь разрядные токи через батарею будут течь немалые, а это разрушительная нагрузка на аккумулятор.

Если же небольшие разрядные циклы будут короткими, пусть даже потом аккумулятор будет дозаряжен, а затем снова разряжен несколькими порциями, ресурс аккумулятора сохранится дольше.

Современные литиевые аккумуляторы нормально выдерживают неполный разряд и дозаряд, не то что самые первые литиевые экземпляры!

И если рассмотреть влияние циклов разряда-заряда на общий жизненный ресурс аккумулятора, то на самом деле три цикла разряда до 66% и дозаряда до 100% принципиально эквивалентны по изнашивающему действию паре циклов разряда до 50% и затем дозаряда до 100%.

Много коротких циклов разряда-заряда не вреднее нескольких более длительных циклов. Вреден интенсивный разряд — он вызывает нагрев и ведет к необратимым процессам, если является глубоким (до 20% и ниже).

Нагрев и высокая токовая нагрузка однозначно снижают общий жизненный ресурс аккумулятора. Каждый глубокий разряд медленно но верно ведет к необратимым разрушениям, поэтому старайтесь вообще избегать глубокого разряда.

Если смартфон сам выключился — это признак глубокого разряда — не следует до этого доводить. 20% достаточно для того, чтобы поставить устройство на подзарядку или вставить резервную батарею.

Разряжайте и заряжайте литиевый аккумулятор медленно

Как было сказано выше, интенсивная разрядка и зарядка сопровождаются большими токами через электролит аккумулятора, что и ведет к его перегреву, и следовательно — к разрушительным процессам.

Но даже если стрессовый режим был допущен, и аккумулятор сильно нагрелся, не спешите ставить его на зарядку. Подождите пока он остынет, и только после этого подключайте к зарядному устройству, тогда он сможет нормально и безопасно принимать заряд.

В процессе зарядки аккумулятор тоже не должен перегреваться, если такое происходит, значит через электролит текут слишком большие токи, а это вредно.

Некачественные зарядные устройства грешат так называемой «быстрой зарядкой», как и некоторые индукционные беспроводные зарядники. Такими «быстрыми» зарядными устройствами лучше не пользоваться. Дело в том, что безопасное зарядное устройство обязано реагировать на ток, потребляемый аккумулятором в процессе зарядки, и оперативно менять подаваемое напряжение, если нужно — снижать, когда нужно — повышать.

Если зарядное устройство — это просто трансформатор с выпрямителем, то ваш аккумулятор скорее всего перегреется из-за перенапряжения и постепенно разрушится. Не все «быстрые» зарядники совместимы с литиевыми аккумуляторами.

Самый лучший вариант — оригинальное зарядное устройство от того же производителя, что и у заряжаемого устройства, идеально — зарядник из комплекта. Но если возможности применить оригинальный зарядник нет, то пользуйтесь тем, который дает меньший ток — это спасет аккумулятор от перегрева из-за подачи чрезмерной мощности.

Хорошая альтернатива оригинальному зарядному устройству — USB-порт компьютера. USB 2.0 даст 500mА, USB 3.0 — максимум 900mА. Этого достаточно для безопасной зарядки.

Некоторые из «быстрых» устройств способны вкачивать в батарею по 3-4 ампера, но это разрушительно для батарей небольшой емкости, коими являются аккумуляторы карманных мобильных гаджетов (см. документацию). Небольшой ток от USB – гарантия сохранности литий-ионного аккумулятора.

Имейте при себе резервный аккумулятор

Многие устройства допускают извлечение батареи, поэтому иметь запасной аккумулятор — совсем не проблема. Время работы устройства возрастет вдвое, исключается глубокий разряд (заранее установить резервный аккумулятор, не дожидаясь полного разряда основного), отпадает соблазн использовать вредный «быстрый» зарядник. 20% разряда основного аккумулятора — сигнал к тому чтобы установить резервный.

Если первая батарея сильно нагрелась от интенсивной нагрузки или по причине внешнего нагрева (случайно оставили на солнце) — вставьте запасную, и пока первая будет остывать, вы продолжите пользоваться вашим устройством, сохранив оба аккумулятора невредимыми. Когда тот что нагрелся остынет, его можно будет поставить на дозарядку в оригинальное зарядное устройство (сетевое или автомобильное).

Итак, чтобы литиевый аккумулятор прослужил долго и верно, необходимо:

1. Не допускать разогрева аккумулятора выше 30°C, лучшая температура 20°C.

2. Исключить чрезмерный заряд аккумулятора и перенапряжение на клеммах, оптимально 3,6 В.

3. Избегать глубокого разряда аккумулятора — пусть 20% будет пределом.

4. Не допускать высокие токовые нагрузки во время заряда и разряда (см. документацию), использовать USB.

5. Иметь резервный аккумулятор.

Ранее ЭлектроВести писали, что ученые представили новый катодный материал для металл-ионных батарей. Об этом говорится в работе исследователей из Центра энергетических наук и технологий Сколтеха.

По материалам: electrik.info.

Литий-ионные аккумуляторы cat® — Пора переключиться?

Технологий литий-ионных аккумуляторов доступны в качестве опции практически на всех моделях вилочной и складской электротехники Cat®. Пока свинцово-кислотные аккумуляторы остаются довольно популярным решением среди заказчиков, и бесспорно, предлагают множество преимуществ, тем не менее, Литий-ионным решениям есть что предложить взамен.

Возможно самым заметным преимуществом перехода на Li-ion является возможность подзарядки. Вместо того, чтобы менять АКБ между сменами, Вы можете быстро подзарядить батарею во время короткого перерыва и использовать её 24/7. Вместе с другими преимуществами, такими как: эффективность, экологичность и безопасность — это делает Li-ion отличной альтернативой.

Преимущества Cat Li-ion относительно свинцово-кислотных аналогов

Литий-ионные батареи предоставляют огромные преимущества по сравнению с традиционными свинцово-кислотными аккумуляторами в части экономии электроэнергии, оборудования, персонала и сокращении простоев.

Больший срок службы – примерно в 3-4 раза в сравнении со свинцово-кислотными – сокращают расходы на АКБ
Повышенная эффективность – при зарядке и разрядке потери энергии ниже на 30%, поэтому снижается потребление электроэнергии.
Более длительное время работы – благодаря более эффективной работе АКБ и использованию возможных зарядов, которые могут быть предоставлены в любое время без повреждения батареи или сокращения срока ее службы.
Неизменно высокая производительность – с более стабильной кривой напряжения – поддерживает более высокую производительность погрузчика, даже в конце смены
Более быстрая зарядка – обеспечивает полную зарядку всего за 1 час с помощью самых быстрых зарядных устройств
Без замены батареи – возможность быстрой подзарядки – 15 минут заряд достаточно для нескольких часов дополнительного времени работы — обеспечение непрерывной работы с одним аккумулятором и минимизация потребности в покупке, хранении и обслуживании запасных частей.
Без обслуживания – батарея остается на борту погрузчика во время зарядки, не нужно доливать воду или проверять уровень электролита.
Отсутствует выделение вредных газов – и кислоты — позволяет сэкономить на месте, оборудовании и расходах по содержанию помещения для зарядки аккумуляторов и вентиляционной системы.
Встроенная защита — интеллектуальная система управления аккумулятором (BMS) автоматически предотвращает чрезмерные значения разряда, зарядки, напряжения и температуры, а также практически исключая ошибки приложений.

В наличии есть аккумуляторы и зарядные устройства различной емкости. Ваш дилер определит лучшее сочетание исходя из Ваших задач. Уточняйте у дилера информацию о дополнительной 5-летней гарантии и условиях ежегодной проверки, которые обеспечат более комфортную эксплуатацию.

К погрузчикам Cat с опциями литий-ионного аккумулятора относятся следующие:

Электрические тележки с вилочным захватом для поддонов:

NPP16PD
NPV20-25N3/NPF20-25N3(R)(S)
NPV20PD

Погрузчики-штабелеры:

Рич-траки:

Правда и мифы о литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторах

Рано или поздно каждый собственник складской техники сталкивается с тем, что ему нужно купить новый электропогрузчик или заменить на своём погрузчике отслужившую свой срок аккумуляторную батарею. Такая же задача может стоять и в отношении остальной складской техники — электротележек, штабелёров, комплектовщиков и т.д. Одной из важных задач в этом случае будет вопрос, какой тип аккумулятора выбрать? Поставщики тяговых батарей для напольного грузоподъемного транспорта предлагают как классические свинцово-кислотные аккумуляторы, так и необслуживаемые клапанно-регулируемые или гелевые батареи. Альтернативой свинцово-кислотным аккумулятором является более современный литий-ионный (литий-железо-фосфатный) источник питания. Правда многие потребители до сих пор опасаются данной технологии и по старинке используют аккумуляторы старого типа. Такой подход на наш взгляд может быть из-за недостатка информации о плюсах и минусах тяговых аккумуляторов различных типов. Ниже мы попытаемся развеять мифы о литий-ионных аккумуляторах.

Перейти на страницу товара: Li-Ion тяговая батарея→

Миф первый

Литий-ионные аккумуляторы не безопасны и лучше их не использовать в качестве источника питания электрического погрузчика, штабелёра, электротележки.

Они могут взрываться, самовозгораться, поэтому лучше с ними не связываться

Трудно было бы с этим спорить, если бы мы были в 80-х годах прошлого века. Действительно первые образцы литий-ионных батарей не отличались высокой безопасностью. При работе такой батареи существовал риск короткого замыкания внутри элементов, нагрева и даже возгорания. Обычно это могло произойти в конце срока службы по причине низкой химической стабильности компонентов батареи.

В первых коммерческих литий-ионных батареях, выпущенных компанией Sony в 1991 году, металлический литий был заменен на более безопасную ионную форму. Однако даже после этого сфера использования данных аккумуляторов ограничивалась мелкой бытовой электроникой. Речи об использовании литий-ионных батарей в качестве источника питания складской техники тогда даже не было.

Ситуация кардинально изменилась в 1997 году, когда было изобретено новое соединение – литий-железо-фосфат (LiFePo4) в качестве катодного материала литий-ионных аккумуляторов. Это соединение является безопасным, и не содержит ядовитых веществ. Правда только в 2005-2006 годах ученым в США удалось окончательно доработать эту «химию», так чтобы стало возможным её коммерческое использование. В результате появились на свет литий-железо-фосфатные аккумуляторы с поистине революционными характеристиками в сравнении с обычными свинцово-кислотными батареями. Именно литий-железо-фосфатные батареи используются для питания электропогрузчиков и складской техники.

Кроме безопасного химического состава каждая литий-ионная тяговая батарея имеет блок управления (BMS), который управляет процессом заряда-разряда, защищает ячейки батареи от перезаряда и глубокого разряда. Даже если по какой-то причине BMS не отключит батарею в экстренной ситуации, то каждая ячейка имеет предохранительный клапан на случай перезаряда или короткого замыкания. Клапан сбросит внутреннее давление в ячейке в нештатной ситуации, чтобы избежать взрыва.

А как же относится к случаям возгорания и/или взрыва литий-ионных батарей смартфонов, планшетов, электронных сигарет и прочих девайсов, которые то и дело появляются в СМИ? К счастью эти аккумуляторы имеют мало общего с тяговыми батареями. В основном все эти случаи связаны с коротким замыканием внутри аккумулятора по причине физической деформации в результате ударов или других повреждений.

Миф второй

Я привык работать со свинцово-кислотными батареями и меня всё в них устраивает. Литий-ионные батареи для вилочных погрузчиков — это что-то из области фантастики и мне это не очень интересно

Разница между литий-ионными и свинцово-кислотными аккумуляторами примерно такая же, как между современной электричкой и паровозом. Свинцово-кислотный аккумулятор был изобретён в 1859 году. Это даже не прошлый, а позапрошлый век. Широко известны главные недостатки этих аккумуляторов, от которых они никогда не избавятся.

Перечислим пять самых критичных:

Во-первых, это использование в качестве электролита свинцово-кислотных аккумуляторов раствора серной кислоты. Отсюда едкий запах, взрывоопасное выделение газа при зарядке, необходимость доливки воды. Как результат нам нужно оборудовать зарядную комнату и нести затраты на обслуживание таких батарей.
Во-вторых, риски значительного сокращения срока службы в силу небрежного отношения персонала. Срок службы может серьезно сократиться по причине отсутствия контроля за уровнем и плотностью электролита, хранения разряженной батареи, разрядов ниже допустимой глубины, нарушений температурного режима использования, не соблюдения полных циклов заряда-разряда. Другими словами свинцово-кислотный аккумулятор это довольно капризная вещь, требующая регулярного присмотра.
В-третьих, длительное время зарядки. Чтобы полностью нормально зарядить классическую кислотную батарею с жидким электролитом необходимо как минимум 7,5-8 часов. Возможны более быстрые режимы зарядки, но это нельзя делать ежедневно. Для быстрой зарядки необходимы высокие токи, что сильно сокращает срок службы свинцово-кислотных батарей в силу особенности данной технологии.
В-четвертых, для организации многосменной работы требуется не просто оборудовать зарядную комнату, но и иметь комплект из 2-х батарей на каждую единицу техники. Обычно тяговые кислотные батареи весят от нескольких сотен килограмм до 1 тонны и более. Поэтому необходимо ещё и оборудование для транспортировки и безопасной замены. Как правило это специальные рольганги, столы или кран-балки.
В-пятых, низкий КПД. Свинцово-кислотные батареи только 80% потраченной на их зарядку энергии затем отдают на питание складской техники. Остальное улетучивается в виде тепла.

Давайте посмотрим сколь это в деньгах, к примеру, для ричтрака с кислотной батареей 48 В 750 Ач. Такая батарея за один цикл с учётом глубины разряда 80% отдает 48*750*80%/1000 = 28,8 кВт. За средний срок службы 5 лет при условии 1 цикла в день и 250 рабочих дней получится 28,8*250*5= 36 000 кВт. Но реально мы потратим на электричество на 20% больше, что составит при цене 0,15 евро/1 кВтч — 36 000*20%*0,15=1080 евро. Больше 1000 евро просто улетучится с каждой батареи. Это еще не при самом интенсивном режиме работы.

Всех этих недостатков лишены литий-железо-фосфатные батареи для питания напольного электрического транспорта. Они ничего не выделяют во время зарядки и разрядки, не требуют какого-либо обслуживания, сами автоматически выключаются, чтобы не допускать глубокого разряда и могут без ущерба сроку службы подвергаться любому количеству промежуточных зарядов. Время полной зарядки составляет как правило 1,5-2 часа. Можно использовать одну батарею для многосменной работы, если есть хотя бы небольшие перерывы для промежуточных зарядов. КПД литий-железо-фосфатных аккумуляторов составляет 96%, срок службы в среднем 3000-5000 циклов в зависимости от производителя.

Миф третий

Свинцово-кислотные батареи постоянно совершенствуются. Есть гелевые необслуживаемые батареи, для которых не требуется зарядная комната. Есть батареи типа HFC (Hawker NexSys), которые не выделяют газов при зарядке и могут подвергаться промежуточным зарядам

Действительно, такие батареи есть, но всё это похоже на попытки ехать на загнанной лошади. Сама свинцово-кислотная технология уже себя исчерпала. Никакие ухищрения производителей не позволят побороть основные её недостатки.

Клапанно-регулируемые батареи действительно почти не выделяют газов. Однако они являются условно не обслуживаемыми. Электролит в них представляет собой тот же раствор серной кислоты в связанном состоянии. Соответственно на эти батареи распространяются все те же недостатки свинцово-кислотных батарей, перечисленные выше, в том числе и необходимость отвода газов при зарядке. В руководстве по эксплуатации клапанно-регулируемых батарей указывается, что батареи в процессе зарядки выделяют крайне мало газов. Однако при их эксплуатации необходимо соблюдать те же требования безопасности, как и для батарей с жидким электролитом (Стандарт EN 50272-3/ IEC 62485_3 «Тяговые батареи для промышленных погрузчиков»). Другими словами, необходимо предусмотреть отвод газов.

Что касается стандартных гелевых батарей, то это самый неэффективный источник питания для электропогрузчиков и складской техники. Срок службы таких батарей составляет всего 1200 циклов при глубине разряда не более 60%. Для нормального режима заряда таких аккумуляторов можно использовать относительно небольшие токи заряда, обычно 0,25-0,3 С. Поэтому время полного заряда составляет обычно 10-12 часов, а у некоторых батарей 12-14 часов. По этой причине их невозможно использовать для многосменной работы. Не слишком любят такие батареи и эксплуатацию при низких температурах окружающей среды. Работа в условиях отрицательных температур значительно снижает полезную ёмкость гелевой батареи.

Миф четвёртый

Литий-ионные батареи для вилочных погрузчиков — это что-то диковинное. Их пока мало кто покупает

На самом деле рынок литий-ионных аккумуляторов для грузоподъемной складской техники бурно развивается как минимум последние пять-семь лет. Ведущие производители техники активно добавляют в свою производственную линейку модели техники с литий-ионными источниками питания.

Наша компания, как официальный дилер немецкого производителя STILL, не безуспешно предлагает купить погрузчики, штабелёры, электрические тележки с литий-ионным аккумулятором нашим постоянным клиентам в Минске и по всей территории Республики Беларусь. Благодаря нашей помощи в экономическом обосновании покупки литий-ионных батарей в последние годы практически каждая вторая единица техники поставляется нашим клиентам с современным источником питания.

Очень интересной тенденцией является еще и то, что в последние годы в литий-ионную технологию поверили даже производители традиционных свинцово-кислотных батарей. Если пять-семь лет назад они и слышать о литий-ионных батареях не хотели, то теперь сами их производят на ряду с традиционными свинцово-кислотными. Тенденция на наш взгляд такова, что в скором будущем литий-ионные батареи полностью вытеснят обычные свинцово-кислотные.

Миф пятый

Литий-ионные батареи слишком дорогие.

Они в разы дороже свинцово-кислотных и нет смысла тратить на них деньги. Подождем пока они подешевеют

Конечно, подождать всегда можно. Действительно есть вероятность, что бурное развитие литий-ионной технологии приведёт к появлению новых игроков на рынке и цены могут пойти вниз. Но даже при нынешнем уровне цен стоит обратить внимание на данный тип аккумуляторов. Если смотреть не просто на покупную стоимость, а ещё учесть срок службы, то окажется, что во многих случаях «дешёвые» свинцово-кислотные батареи обходятся потребителю дороже, чем современные литий-ионные.

Возьмём к примеру ситуацию, когда предприятие имеет парк складской техники, но не имеет специальной комнаты для зарядки обычных свинцово-кислотных батарей. В таком случае приходится либо инвестировать в строительство зарядной, либо использовать гелевые батареи, которые почти не имеют газовыделения в процессе зарядки. Многие идут по второму варианту.

Теперь давайте сравним две простые цифры. Срок службы гелевой батареи любого премиального бренда при соблюдении всех условий эксплуатации составляет не более 1200 циклов заряда-разряда. При этом максимальная глубина разряда допускается не более 60%. Другими словами, если ваша батарея имеет номинальную емкость 100 Ач, то реально вы используете только 60Ач и можете «снять» с неё за весь срок службы 100 Ач х 60% х 1200 = 72 000 Ач. Срок службы такой же литий-железо-фосфатной батареи, собранной, к примеру, на ячейках Winston составляет 5000 циклов при допустимой глубине разряда 80%. Её ресурс составит 100 Aч х 80% х 5000 = 400 000 Ач.

Теперь попробуйте сопоставить стоимость той и другой батареи с учётом ресурса. Литий-ионная батарея заряжается за 2 часа, а не за 11-12 часов, как гелевая. Если сюда добавить более высокий КПД (96% у Li-Ion против 80% у гелевой), то выбор становится очевидным.

Подведем итог:

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы для электрических вилочных погрузчиков и другой складской грузоподъёмной техники уверенно отвоёвывают позиции у традиционных свинцово-кислотных батарей. Свинцово-кислотные батареи никогда не избавятся от своих основных недостатков в силу особенностей данной устаревшей технологии. Единственное их преимущество — это низкая покупная стоимость.

При выборе типа аккумуляторов для складской техники мало учитывать только их покупную стоимость. Стоит сопоставить срок службы, допустимую глубину разряда, время полной зарядки, необходимость обслуживания и пр.

Перейти на страницу товара: Li-Ion тяговая батарея→

Литий ионный аккумулятор на морозе, чего боятся литиевые аккумуляторы

Автор: Voltmarket

Время прочтения: 5 мин

Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы стали наиболее распространенными на данный момент. Одной из немногих сфер, где литиевые АКБ не прижились — это транспорт с двигателем внутреннего сгорания, где батарея используется лишь для зажигания и питания основных узлов.

С популяризацией электротранспорта потребность в литиевых аккумуляторных батареях выросла еще сильнее. Под электротранспортом понимаются не только электрокары, но и электровелосипеды, электросамокаты и прочая техника, приводимая в движение при помощи электродвигателя.

Из-за того, что li-ion АКБ используются практически везде, пользователи часто интересуются, чего боятся литий-ионные аккумуляторы. Это полезно знать, особенно если эксплуатируется дорогостоящая сборка из большого количества элементов, которую не хочется менять почти каждый год.

Чего боятся Li-ion аккумуляторы

Каждый тип аккумулятора имеет определенные требования по эксплуатации, которым следует соответствовать для достижения максимально длительного срока службы, близкого к заявленному. Обычно эти требования одинаковы, отличаясь лишь конкретными цифрами. Среди них можно выделить следующие:

Ток заряда и разряда. Каждая АКБ имеет максимально допустимый ток заряда и разряда. Для многих литий-ионных аккумуляторов это не очень актуально из-за наличия BMS контроллера, управляющего всеми процессами и защищающего от неправильной эксплуатации;
Уровень заряда. Любой аккумулятор можно испортить, разрядив его “в ноль” и оставив в таком состоянии на хранение. АКБ всегда должна быть заряжена. Оптимальный для хранения уровень заряда обычно составляет порядка 60%. На 100% разрядить литиевую АКБ также не получится из-за контроллера BMS, но от саморазряда при хранении ничего не защитит;
Температурный режим. Как хранение, так и эксплуатация должны происходить при подходящей для конкретного типа АКБ температуре. В большинстве случаев АКБ эксплуатируется в помещении, либо есть возможность его туда переместить, поэтому литиевые аккумуляторы на морозе эксплуатируются нечасто. Так было раньше до популяризации электротранспорта. Сейчас работа литий-ионных и полимерных АКБ в мороз волнует пользователей куда больше.

Что происходит с Li-ion аккумулятором на морозе

Несмотря на то, что проблема эксплуатации li-ion батарей при отрицательных температурах стала острой относительно недавно, в некоторых сферах она была актуальна уже много лет назад.

Многие, наверное, помнят ситуации, когда смартфон (обычно это касалось уже устаревших поколений iPhone) отключался после длительного нахождения на открытом воздухе в минусовую температуру. Это связано с тем, что литий-ионный аккумулятор на морозе сильно теряет в токоотдаче и уровне заряда.

А теперь представьте, что речь идет не о смартфоне, а, скажем, об электровелосипеде. Да, многие разумно предпочитают подождать до весны, однако любителей зимних велопрогулок быстрая потеря заряда может застать врасплох. С электрокарами ситуация аналогичная. Суть проблемы заключается в том, что многие химические реакции замедляются при низких температурах, а литий-ионный аккумулятор — это как раз химический источник питания. Соответственно, в мороз аккумулятор рискует глубоко разрядиться даже находясь в состоянии простоя. Это стоит учитывать и вовремя заряжать АКБ. Обращаем внимание, что заряжать аккумулятор сразу после мороза не рекомендуется. Он должен естественным образом согреться перед началом процесса.

Если не усмотреть за литий-ионным аккумулятором и допустить саморазряд до критически низких напряжений (ниже 2,5В на элемент), то спустя некоторое время хранения аккумулятор может выйти из строя без возможности восстановления. В рамках, скажем, одного элемента типоразмера 18650 это не кажется проблемой, однако если речь идет о десятках или даже тысячах (в автомобилях Tesla установлено более 7 тысяч ячеек 18650 от Panasonic), потери будут значительными. Поэтому внимательно следите за состоянием аккумулятора и поддерживайте стабильно средне-высокий уровень заряда для его хранения.

Как решить проблему эксплуатации литиевого аккумулятора на морозе

Если избежать эксплуатации литиевой аккумуляторной батареи на морозе не получится, есть пара способов немного облегчить ситуацию.

Очевидным решением является утепление аккумулятора. В роли утеплителя может быть любой теплоизоляционный материал вплоть до пенопласта. Главное, чтобы пространство позволяло. Благодаря изоляции тепло, вырабатываемое аккумуляторами в процессе эксплуатации, будет поддерживать приемлемую температуру. Во время простоя это тепло поможет некоторое время согревать батарею. Таким образом, как минимум процесс эксплуатации и непродолжительный простой будут происходить в более-менее приемлемых условиях.

Второй вариант решения проблемы более радикальный. Он заключается в том, чтобы подобрать другой тип литиевых аккумуляторов, который лучше переносит эксплуатацию при низкой температуре окружающей среды. К таким типам относятся литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4). Они прекрасно работают даже при температурах -20°C, однако отличаются не самым стандартным напряжением одного элемента. Еще одним крайне перспективным типом литиевых АКБ для электротранспорта являются литий-титанатные аккумуляторы. Они предлагают не только уверенную работу в мороз, но и длительный срок службы (срок службы некоторых моделей может превышать период эксплуатации самого электротранспорта), а также возможность быстрой зарядки. Для литий-титанатной батареи зарядка за 5-10 минут — стандартное явление.

Достоинства Li-ion аккумуляторов Makita.

/ Статьи

Любой человек, предпочитающий аккумуляторный электроинструмент, хочет, чтобы в руках у него было мощное и по возможности легкое устройство. Специалисты известной на весь мир японской компании Makita, учитывая пожелания потребителей, создали для собственного электроинструмента аккумуляторы нового поколения. На смену многим известным никель-кадмиевым (Ni-Cd) и никель-металлогидридым (Ni-MH) аккумуляторам пришли более совершенные батареи – литий-ионные Li.

В чем преимущества Li-ion батарей?

Их несколько. Во-первых, в отличие от аккумуляторов предыдущего поколения, каждый элемент Li-ion батареи обеспечивает 3,6 В (вместо 1,2 В), что втрое больше прежнего. Как следствие, уменьшение веса аккумулятора на 40%. Люди, которым приходится работать с электроинструментом длительное время, безусловно, это оценят – теперь им придется держать в руках устройство, которое стало легче почти в два раза. Также у аккумуляторов изменились габаритные размеры – они стали меньше, а значит, работать с ним будет намного удобнее. При этом Li-ion батареи способны полностью удовлетворить возросшие потребности мощного современного электроинструмента – их емкость равна максимальной емкости Ni-MH аккумуляторов и составляет 3,0 Ah!

Во-вторых, благодаря использованию Li-ion технологии в новых аккумуляторах полностью отсутствует «эффект памяти». А это значит, что заряжать аккумулятор можно в любой время вне зависимости от степени его зарядки. Теперь за ней можно вообще не следить – отлучились на обед, поставили аккумулятор на зарядку.

Третье преимущество – использование в линейке Li-ion инструмента революционной технологии Makstar. Каждая батарея комплектуется специальным встроенным чипом, основная задача которого – фиксация всех данных: количества разрядок и зарядок, емкости, интенсивности использования аккумулятора и некоторых других. Впоследствии эта информация передается зарядному устройству, исходя из нее, он выбирает наиболее оптимальные условия зарядки – напряжение, ток, степень охлаждения. Все это позволяет существенно снизить время зарядки батареи – теперь оно равно 30-60 минутам (в зависимости от типа батареи)! Кроме того, технология Makstar значительно увеличивает срок службы Li-ion аккумулятора, который сейчас составляет 280% от срока службы Ni-Cd батарей. Для сравнения, срок службы Ni-MH аккумуляторов составляет лишь 130%.

В-четвертых, Li-ion аккумуляторы Makita отличаются минимальной разрядкой во время длительного хранения. А это значит, что вам не придется заботиться об их подзарядке. Причем хранить Li-ion аккумуляторы можно даже при минимальном уровне зарядки.

Кроме всего вышеперечисленного необходимо упомянуть, что новые батареи Makita имеют более прочный корпус, в котором осуществляется амортизация толчков и ударов, и многоконтактное крепление (16 контактов), обеспечивающее высокую надежность электрического соединения и минимальную вероятность снижения мощности при вибрациях.

Сегодня на российском рынке представлены два типа Li-ion аккумулятора от Makita – напряжением 18 В и 14,4 В емкостью 3,0 Ah. Они могут использоваться для работы с различными видами ручного электроинструмента – дрелями-шуруповертами, винтовертами, перфораторами, ленточными, циркулярными, сабельными пилами и другими современными устройствами Makita. Причем 14,4-вольтовые аккумуляторы подходят к любым 14,4-вольтовым Li-ion инструментам Makita, а 18-вольтовые, соответственно, к любым 18-вольтовым Li-ion инструментам Makita.

Перспективы для литий-ионных аккумуляторов и не только — видение 2030 года

Здесь стратегии можно условно разделить на следующие категории:

(1)
Поиск новых электродных материалов LIB.
(2)
«Сделанные на заказ» аккумуляторы для более широкого спектра применений.
(3)
Отказ от традиционных жидких электролитов — e.g., ионные жидкости, электролиты с высоким содержанием соли и твердотельные батареи (SSB).
(4)
Обеспечение окислительно-восстановительной химии анионов — Li-воздух, Li-сера и другие.
(5)
Выход за пределы Li: Na, Mg, Ca, Al.
(6)
Разделение электрохимии и накопителя — проточные окислительно-восстановительные батареи.

Поиск новых материалов для электродов LIB представляет собой область со значительными трудностями. Хотя о новых материалах или морфологиях сообщается регулярно, чтобы быть коммерчески значимыми, они должны быть масштабируемыми. Объемная и гравиметрическая плотности энергии должны отражать плотности энергии электрода, а не только сами материалы, то есть должны быть продемонстрированы скоростные характеристики электрода, который содержит достаточно активного материала, чтобы обеспечить требуемую плотность энергии для рассматриваемого применения.Сравнительно рано в рамках проекта «Материалы» была добыта вся база данных неорганических структур (ICSD) и материалы, предложенные с помощью алгоритмов интеллектуального анализа данных (включая простую замену элементов при сохранении фиксированного типа структуры) — на тот момент более 10 000 материалов. В то время как было получено значительное понимание того, какие конструктивные особенности управляют напряжением и т. Д., Было обнаружено только ограниченное количество новых классов материалов батарей. Например, были идентифицированы карбонофосфаты, которые представляли собой тип минеральной структуры, который ранее не синтезировался и не тестировался в аккумуляторных батареях ¹¹. Последующие действия по прогнозированию структуры сгенерировали множество (мета) стабильных структур, но остается проблема идентифицировать структуры, которые устойчивы при циклическом движении, например, по отношению к потере кислорода, особенно в верхней части заряда, или, в более общем смысле, к структурным перестройкам. Даже если структура предсказана, в настоящее время нелегко предсказать, можно ли и как их синтезировать ¹².

Область, которая в последнее время привлекла большое внимание, — окислительно-восстановительный потенциал связанного переходного металла и аниона.Хотя это установлено в химии на основе серы, где сульфид-ионы, S ^2-, могут легко и обратимо окисляться до персульфидов, S ₂ ^2-, и элементарной серы (в литий-серных батареях), существуют явные различия, когда анион является оксидным ионом. Более высокая окислительно-восстановительная пара O ^2– / O ^– означает, что окислительно-восстановительный процесс аниона может происходить одновременно с окислительно-восстановительной химией катионов, обеспечивая более высокую производительность и сопряженные процессы. Проблемы связаны с часто сопутствующей нестабильностью к потере кислорода и структурными изменениями, сопровождающими удаление Li.Последнее может привести к гистерезису между зарядкой и разрядкой и «падению напряжения», наблюдаемому в так называемых материалах с избытком лития. Хотя это напрямую не связано, многие из этих химикатов связаны с низкими показателями. Однако «лишние Li-материалы» содержат более высокое содержание Mn, чем типичные катодные материалы EV-типа, и поэтому потенциально могут быть как более дешевыми, так и более экологически чистыми, что еще больше мотивирует их исследования. В следующие 10 лет мы увидим более глубокое понимание того, как эти материалы функционируют и как уменьшить потерю кислорода.Возможно, появятся приложения, где они смогут оказать влияние?

Мы не касались широкого диапазона электродных материалов, исследуемых в течение многих лет, которые включают химические процессы замещения или преобразования, где литиирование (или натрирование) приводит к частичной или полной перестройке решеток. Здесь к проблемам относятся характеристики скорости, гистерезис напряжения и срок службы. Металлический литий продолжает привлекать значительное внимание в качестве анода, но образование дендритов лития остается проблемой, обеспечивая значительный стимул для продвижения всех твердотельных батарей (SSB) с твердотельными электролитами.

Ни один из перечисленных выше вариантов химии Li не является однозначным, за исключением, возможно, Na, где можно применить многие знания, полученные для LIB. Но даже здесь есть явные различия из-за большего размера Na, который способствует разным координационным средам и решеткам (например, графит не может вместить Na), и более высокой растворимости солей Na в SEI, что означает, что разные добавки электролита необходимы.

Один вопрос, над которым стоит задуматься, — это степень, в которой новые развивающиеся — или более мелкие более «нишевые» рынки могут терпеть новые химические составы батарей, или всегда ли сокращение затрат, связанное с масштабом, будет способствовать использованию ограниченного набора химикатов батарей. Оксид лития-титана (LTO) в настоящее время имеет относительно скромный рынок приложений, включая быструю зарядку, где безопасность и способность работать в широком температурном диапазоне являются проблемами: материал анода работает при 1,55 В по сравнению с Li, где ни Li-покрытие, ни обычное формирование SEI является проблемой. В настоящее время разрабатываются альтернативы LTO, которые включают оксид ниобия и титана (NTO) от Toshiba и соединения оксида ниобия-вольфрама в нашей лаборатории, которые могут быть применены в батареях небольшого масштаба.Батареи с другим напряжением могут быть более подходящими для новых приложений микроэлектроники (например, при падении напряжения, необходимого для компьютерных микросхем), устраняя необходимость в преобразовании постоянного тока в постоянный и их легче соединять с электроникой, собирающей энергию. Небольшие первичные батареи в настоящее время используются для питания некоторых удаленных датчиков. Предполагается, что их миллиарды или триллионы потребуются для обеспечения работы устройств Интернета вещей (IoT), что потребует значительной рабочей силы для их замены, часто из труднодоступных мест ¹³. Можно ли производить новые аккумуляторные батареи по достаточно низкой цене для различных применений, которые часто делают на заказ? Медицинские аккумуляторы могут допускать более высокую наценку, возможно, что позволяет разрабатывать аккумуляторы из других материалов, но здесь надежность и безопасность будут иметь первостепенное значение.

Авторы убеждены, что фундаментальная наука будет ключом к преодолению множества и разнообразных фундаментальных препятствий в пространстве «за пределами LIB». Чтобы поэтапно изменять характеристики батарей, мы должны все больше узнавать, как контролировать метастабильные материалы — от их начальный синтез, их стабильность в неравновесных и суровых условиях — будь то температура или напряжение.Мы должны научиться управлять межфазными структурами — от SEI до интерфейсов между двумя компонентами в твердотельной батарее. Необходимы более совершенные структурные модели этих интерфейсов, чтобы улучшить нашу способность вычислять соответствующие процессы с реалистичными вычислительными ресурсами и улучшить наше понимание того, как они функционируют. Идеи самовосстановления систем возникли в области полимеров и были предложены в качестве потенциальных механизмов безопасного отключения, но, глядя в будущее, эти концепции должны быть переведены в химию катодов и анодов.Мы должны продолжать разрабатывать новые методы, чтобы улучшить наше понимание множественных неравновесных процессов в батареях: с ростом требований к технологиям в сочетании с целями ZC, которые диктуют сокращение и более устойчивое использование энергии, потребность в фундаментальных и прикладных исследованиях становится более важной, чем когда-либо, поскольку впереди еще много фундаментальных научных проблем.

IATA — Литиевые батареи

В этом видео эксперт IATA по литиевым батареям объясняет, над чем работают IATA и авиатранспортная отрасль, чтобы обеспечить безопасную транспортировку литий-ионных батарей и соблюдение действующих международных правил:

Дополнение к 7

^{-му изданию} Правил транспортировки литиевых батарей (LBSG) » Издано

Дополнение I к инструкциям по транспортировке литиевых батарей (pdf), которое будет действовать до 31 декабря 2022 года.

Умная регулировка багажа

Багаж с несъемными батареями, вес которых превышает 0,3 г металлического лития или 2,7 Вт · ч, к перевозке запрещен. При регистрации багажа необходимо снять литиевую батарею и перевозить ее в салоне как ручную кладь.

Дополнительная информация об умном багаже со встроенными литиевыми батареями и / или электроникой (pdf).

Малые автомобили на литиевых батареях

ИАТА выпустила уведомление о классификации малых транспортных средств с литиевым аккумулятором, отправляемых в качестве груза, и о применяемых положениях, в частности, о формулировке Специального положения A214.Такие устройства, как балансировочные колеса, воздушные колеса, одиночные колеса, мини-балансировочные щиты и гироскутеры, классифицируются как ООН 3171, транспортные средства с батарейным питанием. См. «Положения о грузах: малые транспортные средства с питанием от литиевых батарей» (pdf)

Инструктивный материал

Чтобы помочь грузоотправителям понять полные требования, связанные с транспортировкой литиевых батарей, включая инструкции по упаковке, ИАТА подготовила обновленный Руководящий документ по литиевым батареям (pdf). Этот руководящий документ 2021 года включает обновленные и дополнительные часто задаваемые вопросы для грузоотправителей, чтобы узнать, как соблюдать 62-е издание (2021 г.) Правил перевозки опасных грузов (DGR) ИАТА в отношении определений, классификаций, исключений и запретов.

Чтобы помочь эксплуатантам выполнить требования ИКАО, которые вскоре вступят в силу (Приложение 6, глава 15 — Безопасность грузового отсека), в отношении проведения оценки рисков безопасности, было обновлено Руководство по оценке рисков для литиевых батарей (pdf), в котором основное внимание уделяется потенциальным опасностям. и меры по снижению рисков, связанных с транспортировкой литиевых батарей.

UKCAA завершило разработку модели риска Bowtie (pdf) по перевозке грузов литиевых батарей, демонстрируя, как можно провести анализ риска.

Инструктивный документ по перевозке устройств слежения за грузом и регистраторов данных с батарейным питанием был пересмотрен, чтобы включить ссылку на руководство EASA и пересмотренный консультативный циркуляр FAA, а также включить изменения в 62-е издание (2021 г. ) IATA DGR. . Руководство было дополнительно пересмотрено после принятия исключения из применения знака литиевой батареи на упаковках, содержащих вакцины COVID-19.

В руководящем документе также содержится информация для производителей этих активных устройств, пользователей активных устройств и операторов, которые должны разрешить перевозку активных устройств в грузе.

Повышение осведомленности

Подготовка — ключевой компонент в понимании положений Правил. ИАТА разработала учебный курс по доставке литиевых батарей по воздуху, который охватывает все аспекты идентификации, упаковки, маркировки и маркировки, а также требования к документации при транспортировке литиевых батарей.

Вылет

IATA разработала информационные и информационные продукты о литиевых батареях:

Где будут литий-ионные батареи в 2020 году?

Рост малогабаритной портативной электроники потребовал одновременной разработки мощных аккумуляторных технологий. С 1990-х годов литий-ионные батареи (Li-ion или LIB) стали лидером в гонке аппаратных вооружений, узурпируя свои никелевые аналоги.

Поток ионов в литий-ионном аккумуляторе. Изображение предоставлено Battery University

Однако развитие не может останавливаться. Мы рассмотрим, что LIBS может предложить, и почему EE, работающие с технологиями разработки аккумуляторов, не должны успокаиваться на прогрессе LIB.

Преимущества литий-ионных аккумуляторов

По сравнению с металлическими альтернативами, литий-ионный более стабилен во время работы и во время зарядки. Несмотря на более высокую плотность своих предшественников из металлического лития, LIB остаются вдвое более энергоемкими, чем никель-кадмиевые батареи. Также они имеют следующие благоприятные характеристики:

Одноэлементная конструкция и консолидация
Нет памяти или требуется график зарядки для обслуживания
Медленная разрядка в покое
Относительно безопасная утилизация
Настраиваемые конфигурации ячеек для различных приложений

Литий-ионные аккумуляторы превосходят многие другие типы аккумуляторов с точки зрения удельной плотности энергии и объемной плотности энергии. Изображение любезно предоставлено Робертой А. ДиЛео, Рочестерский технологический институт и Институт чистой энергии

Литий-ионная технология

обычно сохраняет выгодное соотношение стоимости и энергии, хотя некоторые типы литий-ионных элементов (призматические тонкие) более дороги. Эти батареи также легко заменить, при этом они имеют длительный срок хранения.

Недостатки Li-ion

По сравнению с другими технологиями литий-ионные аккумуляторы, как правило, тяжелее, что подчеркивает компромисс между весом и мощностью в мобильных устройствах.Это частично подогревает споры о форм-факторе сотового телефона. Многие пользователи предпочитают автономную работу в течение всего дня (или нескольких дней), в то время как другие предпочитают максимальную портативность. Некоторые устройства стали все больше и больше, чтобы вместить ячейки с более высокими показателями в миллиампер-часах (мАч). Это обеспечивает более длительный срок службы без подзарядки.

Библиотеки LIB

безопасны для пользователя, но требуют мер предосторожности для предотвращения деградации в течение всего срока службы. Эти схемы защиты поддерживают напряжение и ток, поддерживая их стабильность. Литий-ионная технология все еще устаревает, несмотря на медленный пассивный разряд.

Хотя более высокое напряжение заряда может увеличить емкость, оно может сократить срок службы литий-ионной батареи и снизить безопасность. Изображение любезно предоставлено Choi et al. и Батарейный университет

Изобилие ресурсов — постоянный вопрос для лития. Инженеры в основном используют 33-й элемент в мире по распространенности для аккумуляторов. Еще в 2015 году Green Tech Media сообщала, что у нас достаточно глобальных магазинов, чтобы прослужить нам 17 лет при наихудшем сценарии.

Наконец, формирование батареи ограничивает компоновку внутренних компонентов. Инженерам, зависящим от LIB, возможно, придется адаптировать свои шасси к ним или пойти на функциональные уступки. В некоторых случаях это мешает креативному дизайну продукта. Это также может подтолкнуть компании к поиску менее качественных альтернатив. Что мы сделали до сих пор для устранения этих недостатков?

Инновации в литий-ионных аккумуляторах в 2020 году

Некоторые производители отказались признать причуды литий-ионного форм-фактора.Поскольку устройства сокращаются с каждой итерацией, ответственность за создание творческих конфигураций ячеек возлагается на EE.

Tesla’s Tabless Battery

Tesla сделала ставку на литий-ионную технологию. Компания совершенствует свою технологию LIB с 2006 года и стремилась творчески решить существующие проблемы с литий-ионными батареями. Компания предлагает следующие рекомендации для продления срока службы литий-ионных аккумуляторов:

Избегайте экстремально высоких и низких уровней заряда (поддержание постоянного заряда элементов от 2% до 95%)
Избегайте быстрой зарядки для обеспечения стабильности энергии и здоровой внутренней температуры
Избегать зарядки в холодном состоянии
Избегайте быстрого разряда при ограничении требований к электрическому току на элемент

Tesla признала, что каждая батарея со временем разлагается. Таким образом, удобство обслуживания становится критически важным для владельцев автомобилей. Представьте, если бы Tesla использовала одноклеточный LIB для своих автомобилей. Если эта ячейка выйдет из строя или полностью погибнет, потребуется непомерно дорогой ремонт. Вот почему компания использует множество ячеек (более 6800 из них на раннем этапе) для создания одной батареи. Владельцы могут заменить отдельные агрегаты после выхода из строя, вместо того, чтобы списывать машину на свалку.

В еще более позднем развитии технологии аккумуляторов Tesla недавно анонсировала свой проект настольных аккумуляторов для борьбы с тепловыми гремлинами и повышения выходной мощности.Эти вкладки традиционно имеют решающее значение для передачи энергии в большие ячейки, а также для удлинения электрического пути.

Поперечное сечение новой аккумуляторной батареи стола Tesla. Изображение предоставлено Business Insider

Это открывает дверь для тепловыделения, снижая производительность. Удалив язычки и установив внутреннюю спиральную матрицу, теперь можно передавать энергию напрямую через литий-ионный материал.

По словам Теслы, критический электрический путь сокращается, что снижает рабочую температуру, обещает в пять раз большую плотность энергии, в шесть раз большую мощность и 16% дальность действия. Эти типы усовершенствований облегчают масштабное производство, поскольку конструкция LIB упрощена.

Стэнфорд предлагает твердые материалы для замены жидких электролитов

Типичная литий-ионная батарея состоит из двух электродов с жидкими электролитами, заполняющими пространство между ними.Эта жидкость летучая; проколы или короткое замыкание могут вызвать возгорание. Дизайн некоторых производителей оказался особенно восприимчивым. Обратите внимание, что типичный LIB включает в себя разделитель, который удерживает электроды на расстоянии друг от друга, обеспечивая передачу энергии.

Схема литий-ионного элемента, включая сепаратор и поток ионов между электродами. Изображение предоставлено Battery University

Вы, возможно, помните катастрофу со спонтанным возгоранием, поразившую Samsung Galaxy Note 7; Эти возгорания устройств в конечном итоге были вызваны опрессовкой, повреждением сепаратора и коротким замыканием.

Исследователи Стэнфордского университета предполагают, что твердые материалы могут быть достойной заменой жидких электролитов. Они также более рентабельны.

Литий, бор и сера заняли первое место (благодаря проверкам машинного обучения) как жизнеспособные материалы. Твердые тела могут выдерживать напряжение и сопротивляться разрушению в течение еще многих циклов, подтверждая представление о том, что твердые тела могут быть проводящими в течение гораздо более длительных периодов времени. Короткое замыкание также встречается гораздо реже.

Самыми большими проблемами будут обеспечение безопасности производственных трубопроводов и устранение разрыва проводимости между жидкостями и твердыми телами.

Чемпионы Университета штата Южная Дакота Литий-металл

Считается, что металлический литий — это Святой Грааль в исследованиях аккумуляторных батарей. Однако долговременная надежность этого материала при использовании для анодов сомнительна. Фольга со временем образует заостренные выступы, называемые дендритами. Эти дендриты могут проткнуть сепаратор изнутри, вызывая короткое замыкание и возгорание.

Дендриты (на фото слева) могут прорваться сквозь разделительный материал и вызвать короткое замыкание и возгорание.Изображение предоставлено Дином Сиглером

Что, если бы мы могли остановить рост дендритов? Ученые SDSU предполагают, что новое покрытие из нитрида лития между анодом и сепаратором может сделать именно это, устраняя подводные камни неравномерного распределения металлического лития.

Покрытие, обработанное плазменной обработкой, также способствует увеличению ионной проводимости в течение всего срока службы батареи. Соответственно, литий-металлические батареи будут пользоваться большей популярностью и даже большей механической прочностью.Они также будут более эффективно сохранять свои способности.

Будущее литий-ионных аккумуляторов и его собратьев

Приятно видеть, как далеко продвинулись литий-ионные батареи с момента их появления. Хотя технология достигла определенной степени зрелости, исследователи все еще ищут способы улучшить существующие технологии. Хотя многие могут предположить, что разработка аккумуляторов замедлилась, ведущие компании и университеты мира доказывают обратное. Мы также находим новые способы сделать LIB более экономичными во время производства.

Нельзя сказать, что литий-ионная технология — это главное. Мировые запасы лития столкнутся с потенциальной угрозой в случае ускорения разработки и потребления. Безопасность значительно улучшена, и хотя отказы аккумуляторов случаются редко (менее одного на миллион, согласно Battery University), эти отказы могут привести к физическому или имущественному ущербу.

Кроме того, доступность материалов, экономия средств и экологичность могут вскоре привлечь внимание к альтернативам ионно-натриевой кислоты.

Что следует знать о производстве литий-ионных аккумуляторов

Обеспечение высокого уровня качества при производстве литий-ионных батарей имеет решающее значение для предотвращения низкой производительности и даже рисков для безопасности.Бенджамин Стернкопф, Ян Греори и Дэвид Принс из PI Berlin исследуют предпосылки для поиска «золотой середины» между стоимостью, производительностью и сроком службы батареи.

Распространение перезаряжаемых литий-ионных батарей, используемых в широком диапазоне приложений, сделало эту технологию очевидной. Споры о различных типах аккумуляторов, их свойствах, стоимости и производительности стали популярными темами в частных и профессиональных дискуссиях.

Однако в большинстве этих обсуждений делается чрезмерный акцент на химическом составе элементов в батареях. Например, насколько безопасна литий-железо-фосфатная батарея, чем литий-никель-марганцево-кобальтовая батарея. По правде говоря, на производительность батареи влияет не один, а пять основных факторов: химический состав элементов, их геометрия, качество изготовления, соответствие технологии приложениям и системная интеграция.

Клеточная химия считается «верхушкой айсберга». Это наиболее заметная характеристика, но фактическая производительность аккумуляторных систем в реальных приложениях редко зависит в значительной степени от химического состава элементов.Чаще всего это один из пяти других факторов.

Качество изготовления — один из наиболее важных факторов, но о нем меньше всего говорят. Причина этого, вероятно, в том, что химию и геометрию клеток можно легко обсудить, основываясь на множестве информации, доступной в открытом доступе. Подбор наиболее подходящего химического состава батареи для приложения — это тема, которую можно смоделировать и обсудить с помощью современных вычислительных инструментов. Однако качество изготовления и изготовления, как правило, является внутренним секретом каждого производителя — и часто обнаруживает явные различия между производителями даже при использовании одного и того же химического состава.У производителей мало стимулов публиковать подробную информацию о своих производственных процессах в какой-либо форме.

Что такое «аккумуляторная система хранения энергии»?

Термин BESS или аккумуляторная система хранения энергии относится к системе, которая представляет собой нечто большее, чем просто аккумулятор. Чтобы аккумулятор работал эффективно, ему необходимы дополнительные компоненты. BESS обычно включает в себя систему преобразования энергии, иначе известную как инвертор, которая включает двунаправленную силовую электронику, используемую для одновременной зарядки и разрядки батареи.Система управления питанием сообщает инвертору, когда заряжать и разряжать батареи. Установлены дополнительные системы охлаждения и пожаротушения для предотвращения и сдерживания любых термических событий. И, наконец, для поддержки и размещения всей системы необходимы вспомогательные источники питания, а также контейнер для хранения.

Из-за сложности полного BESS в этой статье рассматриваются только батареи и их производство. Для реальных проектов рекомендуется иметь в виду, что аккумулятор является лишь частью общей системы.Остальные компоненты и взаимодействие между ними необходимо оценивать с той же тщательностью, чтобы достичь высоких уровней производительности и безопасности BESS.

Производство ячеек — сложный процесс, требующий тщательного контроля качества. Изображение: ИП Берлин.

Конструкция аккумуляторной стойки

Прежде чем исследовать, как производятся аккумуляторные элементы, хорошо понять, как устроена аккумуляторная стойка. Батарейные элементы похожи по конструкции на батареи сотовых телефонов или ноутбуков, за исключением того, что они намного больше.Ячейки объединяются в блок ячеек с использованием последовательного или параллельного соединения. Блоки ячеек собраны в модули с портами связи для измерения температуры и напряжения. Затем эти модули подключаются к стойке, которая обеспечивает последовательное соединение для аккумуляторных модулей. Батарейный шкаф также будет включать вышестоящую систему управления, известную как распределительное устройство, которая обеспечивает датчики тока и протоколы связи. Важно отметить, что эта схема основана на стандартной терминологии МЭК, и в некоторых может использоваться другая терминология.

Конструкция аккумуляторной батареи

Назначение батареи — перемещать электроны от анода к катоду при разрядке батареи. Это достигается за счет того, что ионы лития, положительно заряженные частицы, проходят через микропористый сепаратор, заполненный электролитом, который предотвращает прохождение электронов. Этот процесс зажат между отрицательно заряженным медным коллектором и положительно заряженным алюминиевым коллектором. Важно иметь однородные поверхности, чтобы ионы лития могли легко проходить через них.

Изготовление аккумулятора

На первый взгляд, батарея состоит из элементов, модулей и цепочек, что делает ее похожей на фотоэлектрическую панель. Однако основные различия становятся очевидными при сравнении отдельных ячеек. Фотоэлемент работает в соответствии с квантовым фотоэлектрическим эффектом; элемент батареи зависит от химических реакций. Принцип работы батареи больше похож на химический технологический завод, и в результате производственные процессы значительно отличаются.

В отличие от фотоэлементов, элементы литий-ионных батарей необходимо контролировать индивидуально на предмет напряжения, тока и температуры по соображениям безопасности и производительности. Качество и точность системы управления батареями играют не менее важную роль в производительности и безопасности всей системы батарей. Это означает, что всеми процессами, связанными с производством соответствующей электроники, необходимо управлять так же, как и при производстве фотоэлектрического инвертора.

Создание высокопроизводительной и безопасной аккумуляторной системы — это не ракетостроение, но требует больших усилий.Основная задача заключается в создании трехмерной структуры (круглой или призматической ячейки) из в значительной степени двумерной структуры (слоев фольги).

В качестве примера, обычный BESS мощностью 50 МВт / ч будет иметь площадь поверхности пар электродов размером 500 000 квадратных метров (т.е. приблизительно 5 000 000 квадратных футов). Это эквивалентно площади 70 футбольных полей. Если бы BESS был подключен к фотоэлектрической электростанции мощностью 50 МВт, площадь поверхности аккумуляторных элементов была бы больше, чем площадь поверхности фотоэлектрических панелей, заряжающих их.

Для изготовления этих ячеек критически важно создать поверхность с максимальной точностью. Обычный ориентир — максимальное отклонение толщины поверхности не должно превышать 1-2%. Если производитель превышает это значение, аккумулятор подвергается большему риску стать угрозой безопасности и испытывать ускоренное снижение производительности.

Производство батареи обычно можно разделить на четыре основных этапа:
1. Первоначальный контроль качества и производство электродов
2.Сборка батареи элементов
3. Сушка, заполнение электролитом, форматирование, старение и сортировка
4. Сборка элементов в батарею

Изображение на обложке: Качество изготовления литий-ионных батарей является ключевым фактором, определяющим срок службы. Изображение: ИП Берлин.

Это вводный отрывок из статьи, которая полностью опубликована в последнем выпуске нашего ежеквартального технического журнала PV Tech Power (том 24) в специальном разделе Storage & Smart Power, подготовленном командой Energy -Место хранения.Новости. В полной статье подробно рассматривается каждый из различных этапов производства, а также обсуждаются другие важные факторы при принятии решений, такие как гарантии и испытания. Чтобы загрузить всю статью как отдельную статью, подписаться на 108-страничную книгу или загрузить ее целиком, посетите PV Tech Store.

Будьте в курсе последних новостей, аналитики и мнений. Подпишитесь на рассылку новостей Energy-Storage.news.

По мнению экспертов, в связи с резким падением цен на аккумуляторы литий-ионные инновации достигают пределов.

Следующая история является первой из серии, состоящей из двух частей, в которой рассматриваются пределы инноваций в литий-ионных аккумуляторах.Вторая часть серии расскажет о будущем химии аккумуляторов на ближайшее десятилетие .

Литий-ионные аккумуляторы

для массового потребления, которые сейчас являются движущей силой быстро расширяющегося рынка электромобилей, всего десять лет назад были дорогостоящим предложением. Литий-ионные аккумуляторные батареи стоили 1183 доллара США за киловатт-час в 2010 году; По данным BloombergNEF, девять лет спустя цена упала почти в десять раз до 156 долларов США за кВтч в 2019 году.

Темпы снижения стоимости застали врасплох экспертов по аккумуляторным батареям, в том числе аналитика Джеймса Фрита, главу BloombergNEF по хранению энергии. «Каждый год они падают быстрее, чем я прогнозировал», — сказал Фрит. «Это, конечно, удивительно».

Ребекка Сиз, научный сотрудник Центра энергетики и окружающей среды Андлингера Принстонского университета, изучающая стоимость батарей, согласна. «Недавнее падение довольно драматично», — сказал Сиез. «Удивительно, насколько быстро рынок изменился».

Эксперты указали на импульс в расширении производства как на причину падения цен, а также на постепенные инновации в химии аккумуляторов.Производители отказываются от некоторых более дорогих компонентов батарей, таких как кобальт, поскольку они наращивают объемы никелевых аккумуляторов, производство которых стало дешевле по мере расширения заводов.

Сиез отметил, что десять лет назад рынок электромобилей только что испытывал давление, заставляющее строить автомобили и грузовики в местах, где выбросы углерода только начинали регулироваться, например в Калифорнии. «Итак, у вас были автомобили, отвечающие требованиям, производители которых говорили:« Хорошо, мы должны сделать эту [Toyota] RAV4 электрической »», — сказал Сиез, используя в качестве примера автомобиль, работающий на ископаемом топливе. «И поэтому они просто собирали кучу легко доступных аккумуляторов для ноутбуков».

С тех пор сектор аккумуляторов добился огромных успехов в снижении затрат, улучшив материалы в аккумуляторах, чтобы использовать более дешевые и менее сомнительные с этической точки зрения металлы, сохранив при этом эффект масштаба.

100 долларов США / кВтч — Святой Грааль

Производители приближаются к точке, где электромобили достигнут паритета по стоимости со своими собратьями, работающими на ископаемом топливе, по цене около 100 долларов США / кВтч, или, возможно, немного меньше, считают эксперты.Эта цена широко рассматривается как переломный момент в секторе, где потребители больше не будут рассматривать электромобили как более дорогие варианты.

BloombergNEF прогнозирует, что стоимость батарей упадет ниже 100 долларов США / кВтч в 2024 году и достигнет около 60 долларов США / кВтч к 2030 году, сказал Фрит. Аналитики Bernstein также прогнозируют, что 2024 год станет годом, когда основные электромобили достигнут паритета по стоимости с бензиновыми и дизельными автомобилями, в то время как лидеры электромобилей в этом секторе могут достичь той же точки к 2022 или 2023 году.

Хотя это будет достигнуто без серьезных инноваций в литий-ионных батареях, зрелая литий-ионная технология быстро приближается к пределам возможностей ее улучшения, сообщили эксперты S&P Global Market Intelligence. Один химик по аккумуляторным батареям, ведущий ученый, занимающийся литий-ионными аккумуляторами, который проводил исследования для крупного производителя электромобилей, зависящего от технологии, сказал, что литий-ионные аккумуляторы начали максимально использовать в определенных областях, таких как цена, плотность энергии и скорость зарядки. .

«Гигантского ускорения не будет», — сказал химик. С его точки зрения, постепенных улучшений может быть достаточно, чтобы удовлетворить потребителей, в то время как любые революционные изменения в батареях из-за непроверенных технологий останутся без внимания.

«Сегодня вы можете хорошо справиться с литий-ионными батареями», — сказал он. «И, помогая снизить стоимость — это улучшит проникновение на рынок всей технологии».

Венкат Вишванатан, доцент кафедры машиностроения в Университете Карнеги-Меллона, согласился, что технология приближается к пределу возможностей.Он ожидает, что цены на литий-ионные батареи могут снизиться примерно на 20-30%, но они вряд ли станут намного дешевле.

«Мы быстро приближаемся к пределу затрат на сырье», — сказал Вишванатан.

ученых создали почти непобедимую литий-ионную батарею

Литий-ионные батареи сформировали современный мир. Эти подсумки лежат в основе большинства перезаряжаемых электронных устройств, от сотовых телефонов и ноутбуков до электронных сигарет и электромобилей. Но несмотря на то, что они отлично удерживают заряд и обладают высокой плотностью энергии, литий-ионные батареи не лишены проблем.Их зависимость от токсичных, легковоспламеняющихся материалов означает, что малейший дефект может привести к взрыву гаджетов.

Группа исследователей под руководством физиков из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса считала, что более безопасный аккумулятор возможен, и в течение последних пяти лет они разрабатывали литий-ионный аккумулятор, который, казалось бы, невосприимчив к отказу. Прочный аккумулятор, который они впервые представили в 2017 году в сотрудничестве с исследователями из Университета Мэриленда, можно разрезать, расстрелять, согнуть и намочить без перебоев в подаче электроэнергии.В конце прошлого года команда Джона Хопкинса продвинула его еще дальше, сделав его пожаробезопасным и повысив его напряжение до уровней, сопоставимых с коммерческим продуктом. Самсунг, съешь свое сердце.

Электролит, лежащий в основе новой батареи, представляет собой смесь солей лития и мягкого пластичного материала, который не загорится или не взорвется.

Любезно предоставлено Johns Hopkins APL

Секрет создания неразрушимой батареи заключается в электролите, химическом гуляше, который разделяет положительный и отрицательный концы батареи, говорит Константинос Герасопулос, старший научный сотрудник APL, возглавляющий исследования.Когда вы используете литий-ионный аккумулятор, заряженные частицы лития проходят через барьер в электролите от анода (отрицательный конец) до катода (положительный конец), где они подвергаются химической реакции, которая производит энергию.

Большинство литий-ионных электролитов представляют собой смесь легковоспламеняющихся солей лития и токсичных жидкостей, а это означает, что «в современной литий-ионной химии у вас есть рецепт катастрофы», — говорит Джефф Маранчи, менеджер программы материаловедения в APL. Если проницаемый барьер, отделяющий катод от анода, рушится, это создает короткое замыкание и большое количество тепла.Когда все это тепло попадает на легковоспламеняющийся материал, такой как литий-ионный электролит, рядом с богатым кислородом катодом в батарее, у вас в руках вспыхивает электронное устройство.

Водные аккумуляторы позволяют избежать всех этих проблем, так как электролиты на водной основе являются негорючими и нетоксичными. Они существуют уже 25 лет, но оказались слишком слабыми, чтобы быть полезными. Команда APL выяснила, что, увеличивая концентрацию солей лития и смешивая электролит с полимером — материалом, напоминающим очень мягкий пластик, — они могут поднять электрический потенциал примерно с 1. От 2 до 4 вольт, что сопоставимо с коммерческими литий-ионными батареями.

Почему литий-ионные батареи только что получили Нобелевскую премию по химии? | Новости

Джон Гуденаф, Акира Йошино и Стэнли Уиттингем получили сегодня Нобелевскую премию по химии 2019 года «за разработку литий-ионных батарей». Так что же такое литий-ионные батареи? Как они работают? И почему они так важны?

Почему они получили Нобелевскую премию?

Гуденаф, Йошино и Уиттингем — пионеры литий-ионных батарей.Как объяснил Нобелевский комитет при объявлении награды, технология, которую они разработали, является основой «нашего нового мира аккумуляторных батарей». Литий-ионные батареи легкие и обладают высокой плотностью энергии, их можно перезаряжать и повторно использовать тысячи раз. Это делает их идеальным источником питания, который позволяет использовать множество современных портативных электронных устройств, включая кардиостимуляторы, ноутбуки, мобильные телефоны и электромобили. Их также можно использовать в более крупных масштабах для хранения энергии, производимой из возобновляемых источников, таких как ветер и солнце, что помогает снизить нашу зависимость от ископаемого топлива.

Как на самом деле работают литий-ионные аккумуляторы?

Как и все батареи, литий-ионные батареи работают, производя ток электронов, который течет от анода к катоду. Это означает, что хороший анодный материал — это такой материал, который легко высвобождает свои электроны — из всех элементов литий является лучшим в отрасли.

В современных батареях и анод, и катод сделаны из слоистых материалов, которые могут накапливать (интеркалировать) ионы лития в промежутках между своими слоями.Когда батарея используется, электроны перемещаются от анода к катоду через внешнюю цепь, генерируя ток, необходимый для питания любого устройства, к которому подключен аккумулятор. В то же время положительные ионы лития проходят через электролит от анода к катоду, где они снова накапливаются. Когда аккумулятор заряжается, происходит обратный процесс: электроны и ионы лития возвращаются к аноду.

Основным преимуществом этого подхода является то, что батареи эффективно работают, перемещая ионы лития вперед и назад во время циклов зарядки и разрядки, не полагаясь на реакции, которые постепенно разрушали бы электроды — это означает, что их можно заряжать и перезаряжать снова и снова.Но самые первые батареи на основе лития должны были преодолеть несколько технических и химических проблем, чтобы в конечном итоге дать нам широко распространенный литий-ионный элемент.

Что сделали новые нобелевские лауреаты?

В начале 1970-х Уиттингем впервые использовал потенциал лития в качестве анодного материала, создав первую работающую литиевую батарею. В этих батареях в качестве слоистого материала для катода использовался дисульфид титана. Однако аноды были сделаны из металлического лития, и они были склонны к короткому замыканию, поскольку во время использования из анода вырастали усики лития, в конечном итоге достигая катода с катастрофическими последствиями для устройства. Эти сбои могут привести к пожарам и даже взрывам.

Развивая идеи Уиттингема, Гудинаф работал над поиском лучшего катодного материала, который имел бы более высокий потенциал, — создания более мощной батареи. Он также понял, что аккумуляторы необязательно производить в заряженном состоянии, и вместо этого их можно заряжать позже. Это помогло ему открыть новый материал катода, Li _x CoO ₂, который удвоил напряжение батарей, что сделало их более практичными для реальных приложений.Фактически, когда батареи были в конечном итоге коммерциализированы, они использовали почти точно такой же материал оксида кобальта, который разработал Гуденаф.

Но до того, как это случилось, вопрос с металлическим анодом все еще нужно было решить. В 1986 году Йошино использовал в качестве анода углеродсодержащий материал на основе нефтяного кокса. Батарея, которую он разработал, имела большую емкость и была удивительно стабильной — ее можно было заряжать и перезаряжать сотни раз, прежде чем ее характеристики ухудшились. Это был первый случай создания литий-ионной батареи, пригодной для коммерческого использования.

Почему литий-ионные батареи так важны?

Это не просто чистая химия, это технология, которую многие люди считают ключом к смягчению последствий изменения климата и вытеснению ископаемого топлива из нашего энергобаланса. Растущий спрос на материалы, из которых изготовлены эти батареи, находится даже в центре геополитических штормов.

С ростом индустрии электромобилей в аккумуляторные технологии вкладываются огромные инвестиции — компании хотят создавать более мощные, безопасные и легкие материалы для хранения энергии.Разработка этих аккумуляторов сыграла важную роль в миниатюризации портативной электроники — до такой степени, что очень немногие из нас когда-либо покидают свои дома, не нося батарею в кармане, — и даже может революционизировать способ питания наших домов.

Но литий-ионные батареи существуют уже много лет — почему они победили сейчас?

Люди уже много лет призывают разработчиков литий-ионных аккумуляторов к присуждению Нобелевской премии — имя Гуденаф регулярно упоминалось в предсказаниях Нобелевской премии. Теперь он стал старейшим лауреатом Нобелевской премии. Учитывая, что технология уходит корнями в нефтяной кризис 1970-х годов, люди давно ждали этого. Учитывая такое широкое использование литий-ионных аккумуляторов и такую преобразующую технологию, они, несомненно, станут популярным выбором.

Чего нам ждать дальше?

Ключевые проблемы, стоящие перед аккумуляторной промышленностью, включают выработку энергии, безопасность и экологичность.

Исследователи аккумуляторов начинают думать о замене лития другими металлами — натрий-ионные аккумуляторы, возможно, могут привести к более устойчивому будущему.Но пока что эти батареи не могут сравниться по производительности со своими литиевыми собратьями.

Другой ключевой проблемой является поиск альтернативных материалов для использования в электродах батарей — цена на кобальт в последние годы резко выросла из-за того, что он используется в батареях. Добыча металла также связана с детским трудом, рабством и разжиганием конфликтов в нестабильных регионах мира.