Μπαταρία ιόντων λιθίου: από συσκευή σε επιλογή

Η μπαταρία είναι η πιο δημοφιλής πηγή χημικής ενέργειας. Σήμερα χρησιμοποιούνται για κινητά τηλέφωνα, αυτοκίνητα, υπολογιστές, αδιάλειπτη λειτουργία ηλεκτρικών τρένων, μετρό. Οι μπαταρίες διατίθενται σε πολλά μεγέθη και σχήματα. Η μεγαλύτερη μπαταρία φτάνει τα 2.000 μέτρα τετράγωνο. Βρίσκεται στην Αλάσκα της πόλης Fairbanks. Σε περίπτωση απενεργοποίησης του φωτός, είναι σε θέση να παρέχει θερμότητα στην ενέργεια περίπου 12.000 σπιτιών για 10 λεπτά. Οι μεγάλες μπαταρίες έχουν περισσότερα εξαρτήματα και διαρκούν περισσότερο από τις μικρές μπαταρίες.

Μπαταρία ιόντων λιθίου: από συσκευή σε επιλογή

Μια μπαταρία ιόντων λιθίου ονομάζεται επίσης μια χημικά πολύπλοκη πηγή ρεύματος. Το Li-on αποτελείται από υγρό ηλεκτρολύτη, ιόντα λιθίου, άνθρακα. Οι συσκευές είναι φθηνές, ανεπιτήδευτες, εύκολες στη συντήρηση, επαναφορτιζόμενες, αλλά ορισμένες δεν είναι ασφαλείς λόγω της έλλειψης μηχανισμού ελέγχου στη δομή. Στο απόθεμα Li-on υπάρχουν 1000 κύκλοι πρόσθετης επαναφόρτισης. Η πρώτη μπαταρία ιόντων κυκλοφόρησε από τη Sony τη δεκαετία του 1970.

Τι σημαίνει η επισήμανση της μπαταρίας;

Οι δύο αριθμοί μπροστά δείχνουν τη διάμετρο, το επόμενο ζεύγος αριθμών δείχνει το μήκος της μπαταρίας.

Το σύστημα επιστολών Li-on αποκαλύπτει τη χημική σύνθεση της συσκευής και της τεχνολογίας:

• Το πρώτο γράμμα Ι δείχνει ότι η τεχνολογία αντιπροσωπεύεται από τη μέθοδο παραγωγής ιόντων λιθίου.
• Το 2ο γράμμα C, N, M, F αντιστοιχεί στη χημική σύνθεση.
• Το Ν είναι ένα στοιχείο νικελίου-μαγγανίου.
• Γ - κοβάλτιο.
• F - Στοιχείο φωσφορικού σιδήρου.
• Μ - Μαγγάνιο.
• Το τελευταίο γράμμα R υποδεικνύει ότι η μπαταρία μπορεί να επαναφορτιστεί επανειλημμένα.

Σημειώνοντας την μπαταρία, μπορείτε να αποκαλύψετε λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την ημερομηνία λήξης και τη χώρα κατασκευής

Η ημερομηνία παραγωγής αναγράφεται στην προστατευτική μεμβράνη της μπαταρίας, αλλά κρυπτογραφείται με τη μορφή κωδικού που βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη ακολουθία αριθμών και γραμμάτων. Κάθε κατασκευαστής έχει διαφορετικό κωδικό. Γνωρίζοντας την τοποθεσία του κώδικα και τον τύπο της ψηφιοποίησης, μπορείτε εύκολα να μάθετε την ημερομηνία κυκλοφορίας του Li-on. Δίνουμε ένα παράδειγμα στο μοντέλο 18659 LG. Ημερομηνία κατασκευής μπαταρίας 18659, κωδικοποιημένη στα τέσσερα πρώτα ψηφία στη δεύτερη γραμμή του κρυπτογράφου.

Έτος 18659 Η LG είναι κρυπτογραφημένη στο πρώτο γράμμα του κώδικα:

• Τ - 2018
• S - 2018
• Π - 2016
• – 2015
• Ν - 2014
• Μ - 2013
• L - 2012
• Κ - 2011
• J - 2010

Η ημέρα κυκλοφορίας μπορεί να βρεθεί σε τρία ψηφία μετά το γράμμα. Οι αριθμοί πρέπει να μετρηθούν από την 1η Ιανουαρίου έως τις 31 Δεκεμβρίου:

• 01 - 031 - Ιανουάριος
• 032 - 059 - Φεβρουάριος;
• 060 - 090 - Μάρτιος
• 091–120 - Απρίλιος
• 121 - 151 - Μάιος
• 152 - 181 - Ιούνιος;
• 182 - 212 - Ιούλιος
• 213 - 243 - Αύγουστος κ.λπ.

Οι μπαταρίες είναι πολύ ευαίσθητες σε υπερφόρτιση και βαθιά εκφόρτιση. Για να αποφευχθεί η πρόωρη διακοπή της μπαταρίας, ο κατασκευαστής τις απελευθερώνει μαζί με τον ελεγκτή (μοιάζει με μικροκύκλωμα). Ο ελεγκτής δεν επιτρέπει προβλήματα με επαναφόρτιση και εκφόρτιση έως 0%, προστατεύει την μπαταρία από αυθόρμητη καύση, έκρηξη, τήξη, ρυθμίζει τη θερμοκρασία μέσα στην μπαταρία.

Μερικοί κατασκευαστές εξοικονομούν την εισαγωγή ενός περιβλήματος ελέγχου. Ως εκ τούτου, μέχρι τώρα, οι μπαταρίες εκρήγνυνται, εξαντλούνται. Επίσης, δεν συνιστάται η φόρτιση περισσότερο από 3 ώρες. Όταν φτάσετε το 100% του ενεργειακού ισοζυγίου, πρέπει να αποσυνδέσετε αμέσως την παροχή ρεύματος από το δίκτυο.

Πώς να επιλέξετε Li-on

Το πρώτο βήμα είναι να καθοριστεί ο χρόνος κατασκευής της μπαταρίας. Δεδομένου ότι κατά την αποθήκευση της μπαταρίας για ένα χρόνο χωρίς εργασία, το 4% της χωρητικότητας χάνεται.Μπορείτε να υπολογίσετε ανεξάρτητα τη διάρκεια ζωής μιας τυπικής μπαταρίας ιόντων λιθίου. Μην αγοράζετε αγαθά εάν έχουν περάσει περίπου 2 χρόνια.

Εάν έχετε αμφιβολίες σχετικά με την υγεία του φορτιστή σας, σας συνιστούμε να επιλέξετε προστατευμένες μπαταρίες. Ορισμένες συσκευές δεν σταματούν αυτόματα τη φόρτιση μόνες τους. Είναι εξαιρετικά επικίνδυνο να επαναφορτίζετε μπαταρίες χωρίς προστασία · μπορούν να εκραγούν ή να διογκωθούν.

Είναι απαραίτητο να δοθεί προσοχή στην ικανότητα. Εάν το πακέτο υποδεικνύει χωρητικότητα άνω των 3600 milliamp ωρών, πληκτρολογήστε μέγεθος 18650, τότε αυτό είναι ψεύτικο. Αυτό δεν υπάρχει.

Υπάρχουν πολλοί τύποι μπαταριών ιόντων λιθίου στην αγορά:

1. Μαγγάνιο λιθίου Χρησιμοποιείται σε φορητές ηλεκτρονικές συσκευές.
2. Μπαταρία λιθίου-νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου. Η παρουσία μαγγανίου παρέχει χαμηλή αντοχή στο εσωτερικό. Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ηλεκτρικών εργαλείων, μονάδων ισχύος.
3. Λιθίου κοβαλτίου. Το στοιχείο είναι προσαρμοσμένο για τη δημιουργία μπαταριών και μηχανισμών για κάμερες, κινητά τηλέφωνα και υπολογιστές. Μειονεκτήματα - σύντομη διάρκεια ζωής, περιορισμένες δυνατότητες.
4. Τιτανικό λίθιο. Είναι πολύ ακριβό, αλλά υπάρχουν πλεονεκτήματα: ασφάλεια, γρήγορη φόρτιση, διάρκεια ζωής 6 ετών. Οι μπαταρίες ρυθμίζουν τη λειτουργία των λαμπτήρων του δρόμου και χρησιμοποιούνται στην κατασκευή αυτοκινήτων (Mitsubishi, Honda).

Μπαταρία για αυτοκίνητα

Πώς μπορώ να φορτίσω μπαταρίες ιόντων λιθίου;

Τέτοιες μπαταρίες πρέπει να φορτιστούν χωρίς να περιμένετε μια πλήρη εκφόρτιση όταν το 14-12% εμφανίζεται στην οθόνη της συσκευής. Φορτίστε έως και 80-90% της ενέργειας της συσκευής. Προσπαθήστε να αποφύγετε την υπερφόρτιση και την ισχυρή εκφόρτιση.

Η παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου ως παράδειγμα εγκατάστασης μπαταριών

Οι ρωσικές βιομηχανικές μονάδες παράγουν 3 εκατομμύρια από αυτές τις συσκευές κάθε μέρα. Η σύντομη διαδικασία κατασκευής μπαταριών αποτελείται από τέσσερα βήματα:

1. Η κατασκευή ηλεκτροδίων.
2. Η σύνδεσή τους με την μπαταρία, με μια προστατευτική μεμβράνη.
3. Συσκευασία στο εξωτερικό περίβλημα, εμποτισμός με ηλεκτρολύτη.
4. Ποιοτικός έλεγχος, δοκιμές, χρέωση.

Συσκευή μπαταρίας

Σειρά παραγωγής:

• Το φύλλο χαλκού λειτουργεί ως άνοδος, προηγουμένως εφαρμόστηκε ένα λεπτό στρώμα γραφίτη. Το αλουμινόχαρτο με στρώμα λιθίου χρησιμεύει ως κάθοδος. Τα κύρια συστατικά της μπαταρίας: το περίβλημα στο οποίο τοποθετούνται, η κάθοδος, η άνοδος, ένας διαχωριστής χαρτιού τοποθετημένος μεταξύ της καθόδου και της ανόδου, ώστε να μην αγγίζουν. Η κάθοδος είναι το πρώτο πράγμα που τοποθετείται στην μπαταρία, αποτελείται από διοξείδιο του μαγγανίου και γραφίτη. Οι εργαζόμενοι φορτώνουν 1800 τόνους σάκων από αυτά τα υλικά σε πλατφόρμες.

• Ο υδραυλικός μηχανισμός απομακρύνει όλους τους κόκκους της καθόδου από τους σάκους έως τον τελευταίο στη δεξαμενή. Στη συνέχεια, το υλικό διέρχεται από τους σωλήνες και εισέρχεται στη ζώνη ανάμιξης. Ένα πρόγραμμα υπολογιστή ελέγχει τις βαλβίδες για να γεμίσει τη σωστή ποσότητα σκόνης για τη μελλοντική κάθοδο. Ο γραφίτης, όταν αναδεύεται στη συσκευή, δημιουργεί πολλή σκόνη, καθώς ζυγίζει ελαφρύτερα από τον αέρα. Το προκύπτον μείγμα καθόδου (διοξείδιο του μαγγανίου γραφίτη) μεταφέρεται στη ζώνη πρέσας καθόδου. Εδώ, η μηχανή σχηματισμού πιέζει τη σκόνη σε στρογγυλές, κενές παλέτες.
• Τα ατσάλινα περιβλήματα από νικέλιο που κατασκευάζονται σε άλλο εργοστάσιο προέρχονται από την άλλη πλευρά. Κινούνται στη σειρά κατά μήκος των μεταφορέων μέχρι να συναντήσουν τις παλέτες καθόδου. Μια μηχανική συσκευή ωθεί τρεις παλέτες σε κάθε περίβλημα. Μετά την εγκατάσταση των καθόδων, αυτοί οι σωλήνες πέφτουν στον μαγνητικό μεταφορέα και μετακινούνται στη γραμμή D. Στη συνέχεια, πρέπει να τοποθετήσετε τον κύλινδρο χαρτιού μέσα στην κάθοδο, διαφορετικά, όταν χρησιμοποιείτε την τελική μπαταρία, θα εμφανιστεί βραχυκύκλωμα. Το χαρτί θα διαχωρίσει την άνοδο και την κάθοδο. Ένα κομμάτι χαρτί απλώνεται επίσης στο κάτω μέρος της μπαταρίας, οπτικά λαμβάνεται ένα χάρτινο κύπελλο. Το χαρτί χρησιμεύει ως φυσικό εμπόδιο μεταξύ θετικών και αρνητικά φορτισμένων ιόντων, έτσι ώστε να μην έρχονται σε επαφή μεταξύ τους όταν συνδέονται σε οποιαδήποτε συσκευή.
• Πριν γεμίσετε την άνοδο, πρέπει πρώτα να προστεθούν μερικές σταγόνες υδροξειδίου λιθίου ή υδροξειδίου του καλίου. Είναι ένας ηλεκτρολύτης, δηλαδή αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας σε μια μπαταρία.Περιμένετε 15 λεπτά για να απορροφηθεί η ουσία στο χαρτί. Μετά την πλήρωση της ανόδου, οι μπαταρίες πηγαίνουν στην κατασκευή ενός τρέχοντος συλλέκτη. Ο τρέχων συλλέκτης είναι ένα καρφί που συγκολλάται στην ατσάλινη κεφαλή της μπαταρίας. Όταν η μπαταρία είναι συνδεδεμένη στον αγωγό (η ​​συσκευή είναι "καρφί"), μια μπαταρία ιόντων λιθίου συσσωρεύει ηλεκτρόνια στην άνοδο και τα στέλνει μέσω της ίδιας συσκευής πίσω στο θετικό μέρος της μπαταρίας. Τα ηλεκτρόνια που ρέουν μέσω του ποδιού των νυχιών επιτρέπουν στην μπαταρία να λειτουργεί ομαλά.

Ο τρέχων συλλέκτης βρίσκεται στο κάτω μέρος της μπαταρίας

• Το καλώδιο από ορείχαλκο από κασσίτερο αποστέλλεται στη μηχανή καθίζησης. Η λεπίδα μέσα της κόβει το σύρμα σε τεμάχια 3 εκ. Στη συνέχεια, η μηχανή ψυχρής συρρίκνωσης κάνει ένα καπέλο στο τέλος κάθε κομματιού. Τα τελειωμένα νύχια χύνονται στο άλλο άκρο του σωλήνα. Και μετά παίρνουν τον μεταφορέα, τους ρίχνει επίσης σε έναν περιστροφικό δονητή. Τα νύχια αποστέλλονται σε έναν μεταφορέα για συναρμολόγηση δακτυλίων ολίσθησης. Εδώ κινούνται στη σειρά για να επανενωθούν με τα κεφάλια. Ένας αυτόματος συγκολλητής συγκολλά τις κεφαλές των νυχιών. Και ο μαγνητικός μεταφορέας απορροφά τα τελικά μέρη. Τους στέλνει στη γραμμή συναρμολόγησης D.
• Δοκιμές. Κάθε μπαταρία περνά από μια περιστροφική συσκευή που ελέγχει την τάση και την ένταση. Οι μπαταρίες που αποτυγχάνουν στη δοκιμή εκτοξεύονται αέρα. Ο μηχανικός διανομέας τοποθετείται σε ένα κουτί, πηγαίνει πιο μακριά στην ταχύτητα κλείστρου. Πρέπει να σταθούν λίγο για να κατακαθίσουν τις ουσίες. Ο ακριβής χρόνος έκθεσης ρυθμίζεται από τον κατασκευαστή. Μια ατσάλινη πρέσα εκτυπώνει καπάκια για το θετικό άκρο της μπαταρίας, η οποία στη συνέχεια συγκολλάται στην μπαταρία. Τα καπέλα είναι κατασκευασμένα από μαγνητικό χάλυβα βάρους 1800 τόνων κιλών. Ο χάλυβας μπαίνει στον Τύπο.
• Επιγραφή. Τα αυτοκόλλητα μονώνουν την αγώγιμη επιφάνεια της μπαταρίας έτσι ώστε να μην μειώνεται καμία αφή.
• Το εργοστασιακό εργαστήριο ελέγχει τις μπαταρίες για διαρροές, επιταχύνοντας τη γήρανση χρησιμοποιώντας σόμπα σε άλλο μέρος του εργοστασίου. Όλες οι μπαταρίες υφίστανται τρεις τύπους συνθηκών ελέγχου: υψηλή θερμοκρασία, υγρασία και έλεγχο κύκλου θερμοκρασίας, κατά την οποία η θερμοκρασία αλλάζει από υψηλή σε χαμηλή σε μείον 29 μοίρες. Η επαλήθευση πραγματοποιείται καθημερινά.

Μπαταρίες ιόντων λιθίου: συνολική διάρκεια ζωής με σωστή αποθήκευση

Η διάρκεια ζωής είναι από 7 χρόνια με σωστή λειτουργία. Εάν υπάρχει συντηρητικό στην μπαταρία (σας επιτρέπει επίσης να την αποθηκεύσετε χωρίς φόρτιση για 2 χρόνια), τότε πριν από την πλήρη χρήση, η μπαταρία πρέπει να αποφορτιστεί και να επαναφορτιστεί αρκετές φορές. Η μπαταρία αποκτά νέες ιδιότητες. Ο επιβλαβής ηλεκτρολύτης αποσυντίθεται, η μπαταρία επανακτά την αρχική της χωρητικότητα. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες με συντηρητικά, οι απλές μπαταρίες υποβαθμίζονται μετά από 1,5 - 2 χρόνια, εάν δεν χρησιμοποιούνται εγκαίρως.

Πώς να φορτίσετε σωστά τις μπαταρίες ιόντων λιθίου

Για να διαρκέσει η μπαταρία για πολλά χρόνια, δεν πρέπει να αφήσετε τη συσκευή να αποφορτιστεί πλήρως. Επίσης, δεν συνιστάται η πλήρης φόρτιση έως και 100 τοις εκατό. Μια μπαταρία μπορεί να γεράσει γρήγορα και να χάσει χωρητικότητα.

Η συσκευή πρέπει να φορτιστεί όχι περισσότερο από 2 - 3 ώρες

Αποθηκεύστε το Li-on σε θερμοκρασία 15 βαθμών, επαναφορτίστε στο 50%. Εάν συμμορφώνεστε με αυτόν τον κανόνα, η μπαταρία θα είναι ικανή για 10 χρόνια. Εάν η μπαταρία έχει παγώσει για περισσότερα από 5 λεπτά, δεν μπορείτε να τη συνδέσετε αμέσως στο δίκτυο, πρέπει να ξεπαγώσει ξαπλωμένη σε θερμοκρασία δωματίου για 30 λεπτά. Η αποθήκευση κοντά σε συσκευές θέρμανσης και σε υψηλές θερμοκρασίες (από 18 βαθμούς) είναι ιδιαίτερα ανεπιθύμητη. Σε τέτοιες συνθήκες, η μπαταρία αρχίζει να μεγαλώνει, χάνει τις λειτουργίες της. Η μπαταρία πρέπει να φορτίζεται από τη συσκευή, παρέχεται μόνο στο κιτ της εγγενούς συσκευής. Μπορείτε να επαναφορτίσετε μπαταρίες ιόντων λιθίου μέσω φορητής συσκευής, δεν συνιστάται από φορητό υπολογιστή. Οι μπαταρίες λιθίου πρέπει να φορτιστούν χωρίς να περιμένετε να απενεργοποιηθεί το τηλέφωνο ή ο φορητός υπολογιστής.

Η αρχή της λειτουργίας του φορτιστή

Όταν το βύσμα είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο, τα ιόντα λιθίου στην μπαταρία θα κινούνται τυχαία, με κάθε λεπτό να περνάει όλο και περισσότερα από αυτά.Όταν η μπαταρία φορτιστεί κατά 90%, το ρεύμα φόρτωσης θα μειωθεί, το LED 1 θα σβήσει, το LED αριθμός 2 θα ανάψει. Εάν το καλώδιο φορτιστή αποσυνδεθεί δύο ώρες μετά την πλήρη φόρτιση μπαταρίας θα αρχίσει να χειροτερεύει σταδιακά.

Κατά τη φόρτιση, η συσκευή δεν πρέπει να είναι μεγάλα διαλείμματα

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποθηκεύονται για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ξηρό μέρος σε θερμοκρασία δωματίου. Κατά τη λειτουργία, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι ιδιότητες επαναφόρτισης που δεν υπερβαίνουν τα 4,35 V. Η ελάχιστη τιμή δεν είναι μικρότερη από 2,3 V. Μην αφήνετε τη συσκευή να αποφορτιστεί πλήρως. Αποθηκεύστε σε σκοτεινό μέρος σε θερμοκρασία όχι χαμηλότερη και όχι μεγαλύτερη από 0 βαθμούς, με φόρτιση 50 τοις εκατό. Φορτίστε και αποφορτίστε την μπαταρία τουλάχιστον μία φορά το μήνα. Εάν η μπαταρία δεν έχει φορτιστεί για περισσότερο από ένα χρόνο, συνιστάται να την επαναφορτίσετε στο 50% αρκετές φορές και να την αποφορτίσετε. Κρατήστε το LI-on από φυσικές και μηχανικές κρούσεις από σοκ, θερμικές ουσίες.

Πώς μπορώ να φορτίσω μια παραμορφωμένη μπαταρία; Δεν είναι δυνατή η φόρτιση μιας τέτοιας μπαταρίας · πρέπει να απορριφθεί.

Κάθε μπαταρία είναι ένας μικρός σταθμός παραγωγής ενέργειας που παράγει ενέργεια για περισσότερο από 12 ώρες. Προκειμένου να επεκταθεί η ποιότητα και οι χρήσιμες ιδιότητες της συσκευής, είναι απαραίτητο να πληρούνται και να γνωρίζετε τις παραπάνω απαιτήσεις.