Преимущества и недостатки литиевых аккумуляторов

(Переведено с electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/lithium-ion-battery.htm)

 

В наши дни литий-ионные аккумуляторы невероятно распространены. Вы можете найти их в ноутбуках, КПК, сотовых телефонах, планшетах, любых других портативных устройствах, а также в средствах передвижения (сегвеи, автомобили и т.д.). Они настолько распространены, что являются одними из самых энергоёмких перезаряжаемых батарей.

Li-Ion аккумуляторы также часто появляются в новостях. Это потому, что у этих батарей есть возможность периодически загораться. Это не очень распространено – только две или три батареи на миллион имеют проблему, но когда это происходит, это вызывает переполох в обществе и стоит производителям электроники и электромобилей (Тесла, например) многих миллионов долларов убытка.

Поэтому вопрос в том, что делает эти батареи такими энергоёмкими и настолько популярными?

Литий-ионные аккумуляторы так распространены, поскольку они обладают рядом важных преимуществ по сравнению с конкурирующими технологиями:

  • Они обычно намного легче, чем другие типы перезаряжаемых батарей такого же размера;
  • Электроды литий-ионного аккумулятора изготовлены из легкого лития и углерода;
  • Литий также является высоко реактивным элементом, что означает, что в его атомных связях может храниться много энергии. Это приводит к очень высокой плотности энергии для литий-ионных батарей.
  • Типичный Li-Ion (литий ионный) аккумулятор может хранить 150 ватт-часов электроэнергии в 1 килограмме батареи. Ni-MH (никель-металлгидридный) аккумулятор может хранить до 100 ватт-часов на килограмм, хотя от 60 до 70 ватт-часов может быть более распространённым. В свинцово-кислотной батарее может храниться только 25 ватт-часов на килограмм. Используя свинцово-кислотную технологию, требуется 6 килограммов для хранения такого же количества энергии, что и литиево-ионный аккумулятор емкостью 1 килограмм. Это огромная разница.
  • Низкая потеря заряда. Литий-ионная аккумуляторная батарея теряет только около 5 процентов заряда в месяц, по сравнению с 20-процентной потерей в месяц для Ni-MH-батарей.
  • Они не имеют эффекта памяти, а это означает, что вам не нужно полностью разряжать их перед зарядкой, как и с некоторыми другими химическими батареями.
  • Литий-ионные батареи могут обрабатывать сотни циклов зарядки / разрядки – обычно от 500 до 1000 циклов).

Это не означает, что литий-ионные батареи безупречны. У них также есть свои недостатки:

  • Литий-Ионные аккумуляторы чрезвычайно чувствительны к высоким температурам, под действием которых характеристики батареи снижаются (заряд батареи);
  • Нельзя полностью разряжать литий-ионный аккумулятор, иначе он выйдет из строя (минимальный заряд 3.1Вольт максимальный 4.8Вольта);
  • Литиевый аккумулятор должен иметь встроенный контроллер заряда/разряда – это делает их более дорогими в производстве;
  • Существует небольшая вероятность, если батарея получит сильный удар (при падении или столкновении), то она потеряет герметичность, что выведет её из строя.
Posted in Литиевые (Li-Ion) аккумуляторы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *