Меню

Превращение гарантийного ремонта в платный



Литий-ионный аккумулятор — типы и характеристики, принцип работы

аккумулятор-литий-ионный

Блоки питания

Всё, что нужно знать о литий-ионных аккумуляторах

Литий-ионный аккумулятор – описание, история создания

Литий-ионный аккумулятор – источник тока, основанный на преобразовании химических реакций, происходящих внутри источника, в электрическую энергию. Данный тип батареи наиболее распространён в современной жизни, в большинстве своём из-за повсеместного использования в электронике: сотовых телефонах, цифровых фотоаппаратах, ноутбуках и так далее. Кроме этого, литиевые аккумуляторы ставят в электромобили.

Li-ion-Batery

Первое упоминание современных литиевых аккумуляторных батарей относится к 70-м годам XX века и связано с именем Майкла Стэнли Уиттингема. Будучи химиком в нефтяной компании «Exon», он создал источник тока, в котором в качестве анода использовался сульфид титана, а катод был литиевым. Первая батарея обладала напряжением 2,3 Вольт и способностью перезаряжаться, однако была пожароопасной и ядовитой. При взрыве, который мог случиться внезапно, литий вступал в контакт с воздухом и горел, а дисфульд титана выделял сероводород, вдыхание которого как минимум неприятно. Помимо этого, титан обладает и всегда обладал высокой стоимостью, и из-за всех этих факторов проект Уиттенгема был закрыт.

Литий-ионная батарея, несмотря на свои недостатки, казалась достаточно привлекательной для продолжения развития, однако требовалась замена анодного материала, чем в 1978 году занялся Джон Гуденаф. Спустя некоторое время он обнаружил, что кобальтит лития (оксид лития-кобальта) обладает лучшими характеристиками, касающимися безопасности использования, а также напряжением, достигающим 4 Вольта. Однако использование лития в качестве катодного материала становилось причиной короткого замыкания аккумулятора. В 1980 году Рашид Язами указал на графит и назвал его наиболее подходящим в качестве анода материалом.

Однако потребовалось ещё одиннадцать лет, чтобы созданная и усовершенствованная батарея появилась в продаже под брендом компании «Sony».

литий-ионный-аккумулятор

СПРАВКА: Разработчик коммерческой версии аккумулятора Акиро Ёсино, а также Уиттенгем и Гуденаф в 2019 году получили Нобелевскую премию в области химии за равноценный вклад в создание литиево ионных аккумуляторов.

Принцип действия

Работа литионных аккумуляторов основана на электрохимическом потенциале, суть которого заключается в способности металлов отдавать отрицательные заряды. При подключении электрической цепи на аноде источника тока происходит химическая реакция, сопровождаемая образованием на его поверхности свободных электронов. По законам физики освобождённые электроны стремятся к положительной стороне – катоду, чтобы восстановить баланс, однако от движения их удерживает электролит, находящийся между анодом и катодом. Тем самым отрицательные заряды вынуждены двигаться к положительным «в обход» – через всю электрическую цепь, создавая ток.

Положительные ионы, образовавшиеся на стороне анода после «побега» электронов, проходят через электролит к катоду, чтобы удовлетворить потребность в отрицательных зарядах. В момент, когда все электроны переместятся на отрицательный электрод, аккумулятор будет разряжен.

Процесс зарядки запускает электрическую энергию в цепь, тем самым запуская в батарее обратную реакцию – скопление электронов на аноде. После полного перезаряда батарейки её можно заново подключать к цепи.

ВНИМАНИЕ: даже находясь в режиме ожидания, аккумуляторы теряют часть заряда. При этом они обладают такой характеристикой как старение – постепенно приходящая неспособность удерживать первоначальное количество заряда.

Устройство li-ion аккумулятора

В li-ion аккумуляторах в качестве отрицательного электрода служит алюминиевая фольга с нанесённым поверх слоем оксида лития. Анодом выступает медная фольга, и на её поверхность наносится графит. Между электродами располагается пористый разделитель, пропитанный электролитом. Все компоненты ради уменьшения занимаемого ими объёма сворачиваются в цилиндр или в пакет и помещаются в полностью герметичный корпус. При этом анод и катод присоединяются к токоснимающим клеммам. Герметичность конструкции обуславливается недопустимостью вытекания электролита. Кроме этого нельзя, чтобы внутрь батареи попали пары воды или кислорода, иначе произойдёт реакция между попавшим веществом и электролитом или электродами, и аккумулятор выйдет из строя.

В батарейку в соображениях безопасности могут быть включены специальные элементы. Например, устройство, которое увеличит сопротивление аккумулятора при положительном температурном коэффициенте. А также устройство, которое в случае превышения давления газа допустимых значений разорвёт связь между катодом и положительной клеммой. Иногда корпус батареи может быть оснащён клапаном предохранения, основной задачей которого является сброс внутреннего давления в случае аварийной ситуации или нарушения эксплуатационных условий.

Некоторые особо важные источники таки могут обладать внешней электронной защитой, которая не позволяет перегреть или перезарядить батарейку, а также исключает возможность короткого замыкания.

По форме корпуса li-ion аккумуляторы делятся на цилиндрические и призматические, первые из которых изготавливаются путём сворачивания слоёв, из которых состоит батарея. Призматический тип аккумулятора li-ion, численно превосходящий из-за применения в ноутбуках и мобильных телефонах, создаётся путём плотного складывания пластин друг на друга.

Характеристики литиевых аккумуляторов

ИНТЕРЕСНО: собственные удельные характеристики обеспечили описываемым батареям лидирующие позиции среди всех выпускаемых химических источников тока.

Рабочее напряжение

Минимальное значение напряжения составляет 2,2-2,5 Вольт, а максимальное не превышает 4,25-4,35 Вольт. На данную характеристику в значительной степени влияет материал, используемый для электродов.

Ёмкость

На свойство батареи хранить заряд непосредственно влияет ток и температура, которая возникает при разряде. Вообще максимальная ёмкость аккумуляторов варьируется в широком диапазоне и зависит от типоразмера. Например, в наиболее распространённой батарее 18650 ёмкость обычно находится в пределах от 1000 до 3600 миллиампер-час.

СПРАВКА: 14500 аккумулятор, размеры которого сопоставимы с пальчиковой батарейкой (АА), также популярен среди пользователей и обладает номинальной ёмкостью 900 микроампер-час.

В общем, под ёмкостью подразумевается количество ионов лития, способных достигнуть анода или катода. Со временем после многочисленных зарядок электроды теряют свои свойства и могут вместить всё меньшее число зарядов, а аккумулятор тем временем не способен удерживать прежнее их количество. В результате батарея устаревает и постепенно утрачивает основополагающую функцию.

Li-ion

Рабочая температура

Предельные значения температуры находятся в диапазоне от -20°С до +50°С, однако работать в пограничных режимах аккумулятор долго не сможет, это скажется на его способности запасать энергию. Оптимальная температура для функционирования составляет примерно 20°С, а лучшие значения для хранения – от 0 до 10°С. При этом уровень заряда 30-50% считается наиболее щадящим для ёмкости при длительном хранении.

ВНИМАНИЕ: если температура упадёт до +4°С объём вырабатываемой батареей энергии уменьшится на 5-7% в соответствии с максимальным значением. Более низкие значения приведут к потери 40-50% ёмкости и преждевременному исчерпанию ресурса.

Саморазряд

Данная характеристика варьируется от 6% до 10% в год.

Количество циклов заряд-разряд

Батарея литиевая не имеет эффекта памяти, а срок её годности рассчитан в зависимости от количества циклов полной разрядки.

Процент оставшегося заряда, % Количество циклов зарядки
500
50 1500
75 2500
90 4700

Так, для увеличения срока службы аккумулятора стоит чаще его заряжать.

Разновидности аккумуляторов

Наиболее распространены следующие виды литий-ионных батарей:

  • Литий-кобальтовая. Популярный тип в ноутбуках, смартфонах и цифровых камерах. В состав входит катод из кобальтового оксида и графитовый анод. К преимуществам относят высокий показатель удельной энергоёмкости, а к недостаткам: низкий срок годности, ограниченную нагрузку и невысокую термическую стабильность.
  • Литий-маргенцевая. Основная область применения – электроинструменты, медицинское оборудование и электрические силовые устройства. Катод представляет собой литий-марганцевую шпинель, обеспечивающей низкое сопротивление.
  • Литий-никель-марганец-кобальт-оксидная. Сочетание металлов, входящих в состав, позволяет использовать сильные стороны каждого элемента. Применяется как в частных областях, так и в более крупных – промышленных, например, в системах безопасности и аварийного освещения.
  • Литий-железно-фосфатная. Популярный вариант для стационарных специализированных устройств. К преимуществам относят стойкость к неправильным условиям эксплуатации, высокую безопасность и термическую стабильность, а к минусам причисляют малое значение ёмкости.
  • Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидная. Дороговизна оправдывается долговечностью и хорошими показателями энергоёмкости. Используют в промышленных целях и медицинском оборудовании.
  • Литий-титановая. Можно встретить в сфере уличного освещения и автомобильных агрегатах. Дорогие и обладают низкой удельной энергоёмкостью, однако имеют долгий срок годности, работают в широком температурном диапазоне, производительны и безопасны.

Особенности хранения и утилизации

Хранить li-ion аккумуляторы необходимо в следующих условиях:

  • Место хранения должно быть сухим и прохладным, причём батарейку следует предварительно извлечь из оборудования.
  • Оптимальная температура должна находиться в диапазоне от +1°С до +25°С. При этом допускается хранение в холодильнике, но сначала аккумулятор нужно обернуть непромокаемым и не пропускающим влагу материалом.
  • Заряд батарейки следует сохранить в районе 40%, это позволит избежать падения напряжения при саморазряде ниже допустимого.

utilizatciia-li-ion

После окончания срока годности использованный аккумулятор нужно сдать на переработку или утилизацию, причём этими вопросами занимаются специализированные службы, занимающиеся приёмом батарей.

Обычно процедура переработки включает в себя несколько этапов:

  • Разбор корпуса.
  • Избавление от электролита путём слива.
  • Очищение электродов.
  • Переработка корпуса и переплавление металлов.

ВАЖНО: литиевые батареи нельзя выбрасывать, как обычный мусор! Для их утилизации необходимо обращаться в специальные пункты сдачи.

Существует несколько способов для определения мест сбора использованных источников тока:

  • Проект RecycleMap от «Гринпис», позволяющий после выбора и объекта утилизации города найти пункты приёма.
  • Городской сайт администрации. На случай, если регион тщательно следит за подобным процессом.
  • Сайты с объявлениями. Частные организации и подрядчики выкладывают в интернет информацию о сборе батарей.
  • Магазины бытовой техники или крупные гипермаркеты. В последнее время в подобных местах стали появляться специальные контейнеры, куда можно выбросить неработающие батарейки.
Читайте также:  ТОП—6 Лучшие шуруповерты с Алиэкспресс Рейтинг 2020 года

Отличие аккумуляторов Li-ion от Ni-Cd аккумуляторов

Ёмкость литий-ионных источников тока значительно выше, чем тот же показатель у никель-кадмиевых аккумуляторов, вследствие чего требуется много меньшая по весу и габаритам батарея, чтобы обеспечить одно и то же время работы.

Также в процессе хранения ввиду низкой скорости саморазряда li-ion аккумуляторы разряжаются меньше, чем другие типы, и они более терпимы к постоянной зарядке, даже если заряд батареи не обнулён.

В плане экологичности рассматриваемые батарейки меньше вредят окружающей среде, чем никель-кадмиевые, как при изготовлении, так и в использовании материалов.

Однако по отношению к Ni-Cd аккумуляторами в литий-ионных используют более дорогостоящие технологии.

Источник

Литий-ионные аккумуляторы и все, что нужно о них знать

Инженеры-разработчики электронного оборудования пристальное внимание уделяют аккумуляторам, которые бы обеспечивали долгое автономное питание. Литий-ионный аккумулятор – разновидность электрического элемента питания, широко применяемого в бытовой электронике, цифровой технике. Литиевые батареи (аккумуляторы) устанавливаются в ноутбуках, смартфонах, камерах, фотоаппаратах, электромобилях.

Описание элементов питания

В состав литий-ионного аккумулятора входят электроды, поделенные пропитанными электролитным раствором пористыми сепараторами. Пакет с ними помещается в полностью герметичный корпус, аноды с катодами подключаются к токосъемным клеммам. На корпусе предусмотрен клапан для защиты от повышенного давления – он сбрасывает чрезмерное напряжение при авариях, проблемах с условиями эксплуатации.

li ion аккумуляторы

Каждый li ion аккумулятор имеет значимые преимущества перед другими элементами питания.

  • высокая энергоемкость;
  • низкие саморазряды (снижение емкости);
  • внушительный набор циклов зарядов и разрядов.

К недостаткам АКБ данного типа первого поколения можно было отнести подверженность взрывам. В итоге проблема была решена, а именно полностью устранена за счет замены анодного взрывного материала на графитный.

Проблемы естественного старения, деградации при некорректном применении актуальны и сегодня. Литий-ионные батареи утрачивают нормальную эффективность, могут полностью выходить из строя в случае полной разрядки.

Также они чувствительны к температурным режимам эксплуатации. Наиболее благоприятными условиями среды является диапазон 0–10 °C, остаток заряда должен быть не меньше 40 %.

Спустя пару лет интенсивного использования уйдет не менее 20 % емкости батареи, теряется она даже тогда, когда АКБ просто лежит и не используется.

История и перспективы

Первый элемент питания увидел свет в 1912 году, а в бытовых приборах стал использоваться ближе к 70-м. Литий-ионные аккумуляторы не сразу получили успех хотя бы потому, что было немало проблем с безопасностью их применения.

Исследователи новинкой заинтересовались и стали более активно заниматься разработкой литиевых неметаллических элементов питания.

Плотность энергии элементов вдвое превышает показатели NiCd стандартных батарей. В будущем за счет применения передовых активных материалов она должна быть дополнительно увеличена с достижением трехкратного превосходства над привычными NiCd.

Сегодня видов Li-ion аккумуляторов существует довольно много, каждый имеет свои преимущества и недостатки.

Плюсы и минусы

Литий-ионные батареи имеют такие преимущества:

  • значительная емкость при стандартных габаритах (если говорить о никелевых элементах);
  • низкие саморазряды;
  • большое напряжение отдельно взятого (единичного) элемента.

Для сотовых зачастую используются именно такие АКБ. Для достижения заданных параметров мощности важно, чтобы элемент давал значительный ток. Возможно это только при условии отсутствующего внутреннего сопротивления батареи.

Литий-ионный аккумулятор для сотового

Стоимость обслуживания невысокая, поскольку эффекта памяти нет, а периодические циклы зарядов-разрядов не требуются – емкость в процессе эксплуатации практически не меняется.

Минусы у li-ion аккумуляторов тоже есть:

  1. Потребность в применении встроенной защитной схемы (это повышает цену) – для ограничения максимальных параметров напряжения на каждом участки АКБ в ходе зарядки.
  2. Подверженность старению, даже при полном покое – батарея лежит на полке, а ее ресурс снижается. При активной эксплуатации процесс протекает в ускоренном режиме, спустя несколько лет элемент обычно полностью утрачивает эксплуатационную пригодность.
  3. Достаточно высокая цена, если сравнивать с NiCd-батареями.

В плане удельных технических параметров Li-ion батареи занимают лидирующее место среди электрохимических решений. Они имеют значительную удельную энергию, хорошее разрядное напряжение и сравнительно небольшой саморазряд.

Срок службы хоть и не вечный, но приемлемый. Особых требований к условиям эксплуатации нет – температурные показатели среды составляют от -40 до +80 °C.

Особенности конструкции

Рассмотрим особенности строения литиевого аккумулятора. Он может быть мощным, емким или промежуточным. Данную классификацию можно считать условной, но применяется она повсеместно.

Суть деления состоит в том, что с учетом особенностей протекания электрохимических реакций элемент питания может иметь определенные производственные особенности.

конструкция литий-ионного аккумулятора

Пример – токопроводящая основа электрода может быть толще либо тоньше электродной массы.

При этом, чем меньше толщина фольги из меди, тем ниже окажется ее токопроводящая способность без дополнительного нагрева. Есть и обратная зависимость. То есть выходит, что батарея с тонкой токопроводящей основой, толстым слоем электродов будет иметь максимальные параметры энергии, которая запасается, при сниженной мощности, и наоборот.

Чтобы дополнительно уменьшить сопротивление, используйте активные материалы с мелкими частичками. Варьируя толщины электродов, фольгированного покрытия, сепаратора, а также материала положительных и отрицательных электродов, размеры частичек, производители могут изготавливать аккумуляторы с любыми нужными токами, емкостью в заданных типоразмерах конечных изделий.

Батареи увеличенной мощности при этом должны иметь массивные выводы для силы тока – это защитит АКБ от чрезмерного нагрева.

У аккумуляторов повышенной емкости токосъемники или борны обычно мелкие – в сравнении с объемами самого корпуса. Борны изначально рассчитываются на низкие разрядные токи.

схема работы аккумулятора

Задачи с применением таких АКБ могут решаться разные, сферы применения тоже широкие – от стартерных пусков до запитывания аппаратуры слаботочной категории.

Порядок зарядки

Li-ion аккумуляторы заряжаются в несколько шагов. Рассмотрим их.

Подготовка

Нужна, если напряжение на АКБ ниже некоторых запрограммированных параметров. И длительное хранение в бездействии, и активная эксплуатация приводят к саморазрядам.

Малые зарядные токи создают условия для постепенного выхода электродов повышенной активности на оптимальные в плане показателей напряжения уровни.

Подготовительный режим продлевает сроки службы элемента питания. Его рекомендуют применять для зарядки при низких температурах среды.

Первичный малотоковый заряд также гарантирует максимальную безопасность для АКБ. Если внутри батареи случилось микрозамыкание, напряжение в течение некоторого времени будет только увеличиваться.

Сразу большой ток не пускают, чтобы не было чрезмерного разогрева и разгерметизации. Это опасно для всей системы, несмотря на наличие датчика температур, – он срабатывает не так оперативно, как резко прыгают температурные значения.

Функция малотокового заряда обычно возлагается не на зарядку, а на батарею СОФ. В схемах СОФов предусматривается резервный транзистор MOSFET, который управляет зарядом, ограничивает подключенный к АКБ ток.

Первый этап

Тут зарядка идет с номинальными значениями силы тока, зависящими от заданной емкости батареи. Потребители часто экономят время, делая ускоренную зарядку.

Соответствующие значения, предельно допустимые параметры вы найдете в технической документации. Учитывайте, что чем больше зарядный ток, тем меньше батарея «наберет» емкость и тем пристальнее придется отслеживать разогрев для предотвращения перегревов.

Зарядка Li-ion элементов питания

При значительном токе заряда увеличивается время второго этапа (о нем мы расскажем далее), ток начинает падать до заданных значений.

У каждого элемента питания существует определенное сопротивление: если текущий показатель упадет ниже допустимого, конечное зарядное напряжение будет достигнуто быстрее.

По мере достижения конечного напряжения заряд перейдет на следующий этап – падение силы тока. Аккумулятор начнет «набирать» и терять емкость.

При номинальных показателях тока увеличивается длительность заряда. Продление продолжительности процедуры обеспечивает оптимальную балансировку АКБ.

Чем больше будет значение времени балансировки, тем лучших значений достигнут показатели емкости элементов питания. В результате батарея начнет отдавать близкую к номинальной при разрядке емкость.

Второй этап

Осуществляется при стабильных значениях напряжения, постоянно падающем токе. Процесс будет считаться завершенным в случае установления зарядного тока на отметках в 0.1-0.05 Сн.

Период зарядки падающими токами определяется с учетом времени работы, числа циклов по полной зарядке и разрядке. По завершении процесса номинальный ток упадет, достигнув равновесных значений.

Производство литий-ионных аккумуляторов может сразу осуществляться с учетом указанных параметров. Бренды выпускают на рынок полностью готовые к применению решения по схемотехнике, реализуют прописанные алгоритмы зарядки, помещая микросхемы в единый корпус. Самой часто используемой микросхемой является MC34063 на 12–24 В.

Финальный стэнд-бай этап

Применяется в тех случаях, когда АКБ должен быть в зарядном и находиться в состоянии полной эксплуатационной готовности.

Кратковременные подзаряды нужны для компенсации незначительных и неизбежных саморазрядов. Зарядка сработает тогда, когда показатель напряжения в сети резко упадет до отметки в 4,05 В на батарею, выключение произойдет при 4,20 В.

Зарядки, предназначенные для эксплуатации в режиме постоянной готовности либо ожидания, позволяют напряжению падать вплоть до 4,0 В из расчета на одну батарею, а уровень заряда повышать строго до 4,05, а не 4,20.

Соблюдение всех указанных выше этапов способствует продлению срока службы АКБ.

Тенденции развития в будущем

Литий-ионные технологии хоть и появились не вчера, но объективно находятся в точке старта в плане реализации имеющегося потенциала, сфер промышленного внедрения, доступных на данный день.

Читайте также:  Зарядное устройство для аккумуляторов 6 12В 0 5 6А

Li-ion элементы устанавливают в автомобилях, на водных суднах, в самолетах. Корпорация Boeing постоянно дорабатывала производственные технологии по изготовлению, выпуску аккумуляторов таким образом, чтобы предотвратить прорывы отдельных элементов в случае повышения рабочих температур, изменила конструкцию и снизила параметры выделения тепла.

Отдельно проводилось совершенствование зарядной системы. В конечном счете мастера компании выпустили новую доработанную конструкцию отсека для батареи, которая бы защитила самолет на случай отказа.

Прорывом элементы питания стали в электромобилях. Лидером по вопросам разработки в данном сегменте является марка Tesla Motors. Она, чтобы обеспечить автомобили источниками питания, неоднократно заявляла о планах строительства завода по производству литиевых и ионных батарей полного цикла.

Норвежцы пошли дальше и создали проект электропарома с применением рассматриваемой категории элементов питания. Судна Siemens (Германия) и Fjellstrand (Норвегия) решено было оснастить парой электрических двигателей, работа которых идет от литий-ионных АКБ. Производительность и мощность новинки – 360 пассажиров, 120 машин.

Еще один интересный пример – электрический вертолет от хиросимской корпорации Hirobo. Модель рассчитана на одного пассажира, максимально в час может развивать 100 км. Двигатель бесшумен в работе, заряда батареи хватает в среднем на 30 минут полета без перерывов – да, немного, но уже лучше, чем ничего.

Развитие Li-ion АКБ в будущем направлено на повышение мощности, расширение емкости при малых размерах. Использование кремниевых нанопроводников вместо графита в анодах должно повысить емкость минимум втрое и сделать даже стандартную зарядку очень быстрой – до 15 минут.

Заключение

Li-ion аккумуляторы считают оптимальными в плане электрохимических показателей источниками питания для устройств разных категорий. За счет сравнительно небольшой массы и значительной удельной емкости именно их устанавливают в мобильных устройствах.

Благодаря активному развитию научной и технической мысли, Li-ion аккумуляторы были избавлены от их главных недостатков – стабильность работы стала лучше, разрядные токи нормализовались. Именно за счет этого элементы питания вытеснили АКБ Ni-MH и Ni-Cd типов.

В будущем планируется повышение эффективности аккумуляторов минимум в 2 раза. Ведутся активные инженерные работы, направленные на совершенствование технических параметров устройств.

Так появились Li-polymer элементы, еще более надежные и емкие, чем Li-ion. В 2014-м французские ученые разработали Na-ion элементы – наиболее эффективные из всех. Пока что они дорабатываются и тестируются.

Источник

На Токе заряженный портал

Как выбрать качественную литий-ионную АКБ и как обманывают продавцы литий-ионных батарей? (Часть 1) — На токе

  • Статьи об электротранспорте
  • Технологии
  • Аккумуляторы
  • Как выбрать качественную литий-ионную АКБ и как обманывают продавцы литий-ионных батарей? (Часть 1)

Как выбрать качественную литий-ионную АКБ и как обманывают продавцы литий-ионных батарей? (Часть 1)

Как выбрать качественную литий-ионную АКБ и как обманывают продавцы литий-ионных батарей? (Часть 1)

На данный момент, самой большой популярностью у владельцев электрических средств передвижения пользуются литий-ионные электронакопители, являющиеся самой дорогой, самой сложной и самой капризной составляющей лёгкого электротранспорта. Естественно, о качестве данного компонента и говорить нечего — должно быть самое лучшее и точка тут! Но, много ли такой продукции на современных рынках, когда низкосортные китайские дешёвки встречаются на каждом шагу? Оценить качество аккумуляторной батареи «на глаз», особенно не специалисту в этом деле, просто не возможно, а учитывая то, с каким упорством продавцы пытаются обвести вокруг пальца незадачливого обывателя, ситуация совсем плачевная получается. В теме я хочу поговорить о том, как выбрать батарею надлежащего качества, а также, затронуть животрепещущий вопрос — как продавцы литий-ионных аккумуляторов обманывают своих покупателей.

Содержание:

  • На что нужно обращать внимание при покупке Li-ion АКБ?
  • Количество циклов заряда/разряда.
  • Остаточная ёмкость.
  • Гарантия.
  • Нереализуемые гарантийные обязательства.
  • Превращение гарантийного ремонта в платный.
  • Общая рекомендация.
  • Снижение стоимости Li-ion батарей.

Итак, на что нужно обращать внимание при покупке Li-ion АКБ?

screenshot-2020-06-07-htb1hvlqapzuk1rjy0fpq6yepfxao-jpg-izobrazhenie-jpeg-5184-3456-pikselov-masshtabirovannoe-14.png

Количество циклов заряда/разряда

Хитрые продавцы литий-ионных АКБ, показывают в характеристиках продаваемых ими изделий иногда просто фантастические цифры, не имеющие никакого отношения к реальности. Сами же производители Li-ion элементов, отображают в характеристиках своей продукции максимальное количество рабочих циклов отдельно взятого компонента в идеальных условиях. Это как в случае с машинами оборудованными двигателями внутреннего сгорания, где потребление горючего также указывается в идеальных условиях и естественно, расхождения с реальными показателями имеют место.

У литий-ионного электронакопителя циклов работы в реальных условиях будет меньше, чем циклов работы отдельных составляющих, из которых он собран. Этому способствует неизбежная разбалансировка элементов по ходу эксплуатации, даже несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев присутствует плата управления батареей. По этой самой причине, разработчики отдельно указывают количество циклов аккумуляторных компонентов и количество циклов батарей, в состав которых входят эти самые компоненты. Далее можно сделать простой вывод: если вы считаете, что количество циклов работы самой батареи и отдельных элементов из которых она собрана, это одно и то же, то очень ошибаетесь. Естественно, ушлые торгаши как раз на это и рассчитывают — на ваше ложное мышление, которое им безусловно играет на руку. Они просто демонстрируют вам самый лучший показатель (самую большую цифру из возможных в конкретном случае), который, ясное дело, выгоден им больше.

Остаточная ёмкость

htb12gq7lxomskjjszflq6xqqfxad.jpg

При расчёте количества циклов работы, производитель берёт ориентир на остаточную ёмкость АКБ в 80%. Однако продавцы Li-ion аккумуляторов часто не указывают, сколько процентов ёмкости останется в распоряжении пользователя после, к примеру 3000 циклов, если кончено, батарейка вообще способна выдержать столько. Это может быть 60%, а может быть и 30% от стартовой ёмкости. Формально, электронакопитель при этом остаётся всё ещё работоспособным, однако запитываться от него сможет разве что какая-нибудь мелкая безделушка типа фонарика.

Так же как и в случае с циклами, реальная номинальна ёмкость аккумулятора может быть ниже заявленной. Достоверность данных зависит от добропорядочности продавца, от его желания проверить ёмкость АКБ, а также от наличия возможности это сделать. Многолетний опыт работы специализированных сервисов говорит о том, что ёмкость разных заводских Li-ion аккумуляторов зачастую завышена — на этикетках производители указывают одно, а при замерах на самом деле выходит совсем другое.

Идеальный продавец, получая каждую партию электронакопителей, должен проверять их в обязательном порядке, даже если он полностью доверяет производителю. Конкретно, речь идёт о замере напряжения и внутреннего сопротивления отдельных компонентов: все показатели должны быть идентичными, что и будет говорить о высоком качестве продукции. Затем немного элементов требуется зарядить и разрядить на стенде, для замеров их ёмкости и только после этого, партию смело можно пускать в ход.

htb1joueebjtbknjszfwq6ag4xxaj.jpg

Кроме того, нужно учитывать и то обстоятельство, что ёмкость аккумуляторной батареи будет снижаться при длительном хранении. Вообще, чем дольше хранится АКБ, тем хуже, и самый плохой вариант — это долгое хранение при неблагоприятных условиях, к примеру, в тёплом помещении магазина. Именно по этим причинам нужно обращать внимание и на свежесть Li-ion аккумулятора. За один год хранения, литий-ионные накопители будут неизбежно утрачивать 3-10% своей изначальной ёмкости.

Самым выигрышными случаем для покупателя будет тот, когда продавец собирает батареи собственными силами и когда составные компоненты для сборки, не залёживаются у него на складе слишком долго. Конечно, для жадного продавца ставящего во главу угла только прибыль — самостоятельная сборка не выгодна, ведь она выходит дороже, чем если закупать партии уже собранных на заводе аккумуляторов. И это при том, что цены должны быть не выше чем у конкурентов, иначе клиенты обойдут такого предпринимателя стороной. Кроме того, самым лучшим временем года для приобретения литий-ионных батарей является зима, потому как именно в этот период, их продажная цена лишь немного превышает себестоимость.

Гарантия

htb1tjshrygybunjy0foq6aibfxay.jpg

Не лишним делом будет поинтересоваться, насколько добросовестно продавец выполняет свои гарантийные обязательства. Тут всё дело в том, что если определённое количество батарей выйдет из строя их действительно придётся ремонтировать либо заменять по гарантии, которую продавец естественно должен соблюдать неукоснительно, то предприниматель вполне может уйти даже в минус. Соответственно, чтобы такого не произошло, продаваемые изделия должны быть действительно качественными, дабы продавец мог избежать дополнительных трат на гарантийное обслуживание.

Некоторые китайские интернет-магазины идут совсем по другому пути, а причина тому проста: в их клиентах числится всё население планеты, поэтому подсунув многим покупателям всего лишь по одной некачественной батарейке, поток клиентуры из разных стран, ведущейся на доступный ценник, всё равно никогда не иссякнет. Но и это ещё не всё: возвратить обратно в Китай неисправную АКБ, для проведения ремонтных работ по гарантии, просто невозможно, из-за высокой цены на перевозки, что и обеспечивает таким фирмам дополнительный доход.

Особое место в продаже батарей занимают частные лица, с которыми любому уважающему себя пользователю, связываться просто бессмысленно. Частное лицо не является субъектом предпринимательской деятельности, поэтому по закону, не обязано предоставлять гарантийные обязательства на продаваемый товар, хотя перед продажей, такие торгаши могут обещать всё, что им только в голову придёт. Если случится так, что клиент обнаружит факт обмана и надумает созвониться с нерадивым продавцом, вряд ли стоит рассчитывать на успех. Смена телефонного номера для частных лиц или даже фирм, не сообщающих свой адрес и торгующих чем-либо посредством сайтов объявлений — вопросом не является.

Читайте также:  Портативный аккумулятор для беспроводного адаптера HTC VIVE 21W Power bank

По закону же, в интернет-магазинах должен указываться физический адрес фирмы. Если адрес не указан, то в этом случае может быть два варианта: компания либо уклоняется от уплаты налогов, либо с большой вероятностью может обмануть своих клиентов.

Нереализуемые гарантийные обязательства

Возьмём за пример такую ситуацию: продавец выдаст вам гарантийный талон на Li-ion электронакопитель, приобретённый на AliExpress или в каком-либо другом китайском интернет-магазине. Но, если что-нибудь пойдёт не так с вашей покупкой, каким образом вы планируете отправлять негодную АКБ в Китай для осуществления ремонта? Скорее всего транспортной компанией, но для начала поинтересуйтесь, во сколько вам обойдётся пересылка в оба конца! И ещё одна ложечка дёгтя в бочку мёда: авиакомпании принимают в багаж аккумуляторы мощностью не превышающей показатель в 100 Вт·ч и привезти изделие в Китай с собой, в багаже — тоже не выйдет. Поэтому, любой выход из строя, вероятнее всего, юзеру придётся устранять за свои собственные средства, в той стране, где он проживает.

Превращение гарантийного ремонта в платный

screenshot-2020-06-07-prodavecz-pk-srgb-min-jpg-izobrazhenie-jpeg-1600-500-pikselov-masshtabirovannoe-64.png

Такие фокусы могут происходить по самым разным надуманным предлогам. Имеет место одна крупная сеть электроники, которая занимается продажей, в том числе, лёгкого электрического транспорта — она неплохо зарабатывает на хитрых схемах. Для фирм, не имеющих в своём распоряжении личной ремонтной базы, а только занимающихся перепродажей продукции, любая неисправность возникшая у клиента — лишняя головная боль. Такие продавцы всеми возможными способами пытаются уйти от выполнения гарантийных обязательств: они отказывают в гарантии, затягивают, а иногда даже имитируют ремонт, если с ним возникают какие-то затруднения. Поэтому перед тем, как приобрести АКБ, желательно уточнять наличие гарантии, сервиса и их условия.

Общая рекомендация

Любые, технически сложные изделия, покупайте у фирм, которые специализируются именно на этих изделиях. Не стоит приобретать такой товар в гипермаркетах, продающих всё на свете, но не разбирающихся ни в чём конкретно.

Снижение стоимости Li-ion батарей

02-18650-keeppower-2200mah.jpg

В последнее время, аккумуляторные батареи ежегодно падали в цене не меньше чем на 10% — этому поспособствовало развитие технологий и увеличение производства. Поэтому нет смысла приобретать Li-ion аккумулятор, даже если он на действительно высоком уровне проработает 7-8 лет — выгоднее будет купить новое изделие через 5-6 лет, по более низкой цене.

Заключение

Думается, в первой части темы, очень много полезного для пользователей, которые только планируют приобрести литий-ионный накопитель и не имеют в этом деле никакого опыта, либо уже были неудачные покупки обсуждаемых изделий и гражданин желает в дальнейшем избежать подобных недоразумений. Как видим, решающую роль во всём этом мероприятии играет добропорядочность, которую сейчас и днём с огнём не сыщешь. В погоне за наживой, предприниматели идут на самые разные ухищрения, естественно, в ущерб своим клиентам. Но, как говорится, спасение утопающего — дело рук самого утопающего! Поэтому любой уважающий себя юзер должен взять на вооружение советы приведённые в статье — только так, можно рассчитывать на то, что купленная литий-ионная батарея, прослужит вам долгие годы верой и правдой!

Источник

Какой аккумулятор лучше, литиевый или свинцовый

Какой аккумулятор лучше, литиевый или свинцовый

Статья обновлена: 2020-12-17

Статья обновлена: 29.10.2020

Свинцово-кислотные батареи были разработаны еще в 1850-х годах, но по-прежнему используются в различных сферах. На смену обслуживаемым моделям в 1970-х годах пришли герметичные свинцово-кислотные батареи, не требующие обслуживания. Сейчас широко используются разработки с абсорбирующим стеклянным матом (AGM) и гелевым электролитом (GEL или VRLA).

В 1980-х годах у батарей на основе свинца появился солидный конкурент – литий-ионные АКБ. Вначале они производились с катодом на основе оксида кобальта. Со временем появились варианты с другими типами химии: с добавлением никеля, марганца, кобальта, алюминия, литий-железо-фосфатные, литий-титанатные и др. В будущем ожидается, что Li-ion аккумуляторы полностью вытеснят устаревших конкурентов. Но пока для многих покупателей остается актуальным вопрос, что выбрать: литиевый аккумулятор или свинцовый?

Виды аккумуляторных батарей

Свинцовые и литиевые аккумуляторы включают в себя несколько подвидов. Каждый из них отличается от аналогов технологией производства и техническими характеристиками. Рассмотрим основные типы АКБ с их особенностями:

  1. СКА с жидким электролитом (WET) – тяжелые обслуживаемые батареи. Они недорогие, способны работать на морозе, выдерживают до 1000 рабочих циклов. Обратная сторона медали – тяжелый вес, необходимость строго вертикального расположения, пожароопасность, долгая зарядка в специальном помещении с интенсивной вентиляцией, невозможность использования в жилых или слабо вентилируемых помещениях.
  2. СКА с абсорбированным электролитом (AGM) – необслуживаемые модели. В числе их преимуществ – безопасность и простота использования, морозоустойчивость (до -30 °С), стойкость к вибрациям, возможность наклона или переворачивания на бок. Но модели типа AGM боятся глубоких разрядов и недолговечны – выдерживают около 400 рабочих циклов. Тем не менее, они подходят для применения в буферном режиме и для организации резервного электропитания.
  3. Гелевые – необслуживаемые модели, устойчивые к глубоким разрядам и рассчитанные на 700 циклов заряд-разряд. Допускают переворачивание, часто используются в роли тяговых АКБ для лодочных электромоторов. Они дороже WET или AGM аккумуляторов, но в эксплуатации более практичны.
  4. Литий-ионные – необслуживаемые АКБ с высокой плотностью энергии на единицу массы, большим циклическим ресурсом и широким диапазоном рабочих температур. В обширную группу Li-ion аккумуляторов входят модели с различным химическим составом, отличающимися значениями емкости, напряжения, допустимых токов. Всем им характерна высокая надежность, малый саморазряд, работоспособность в широком температурном диапазоне и отсутствие вредных выбросов.
  5. АКБ LiFePo4 48 Вольт 16S1P (40-58,4В) 1,5 А*ч-200 А*ч фотоЛитий-железо-фосфатные (LiFePO4) – один из лучших подвидов Li-ion аккумуляторов. Отличается высокими разрядными токами, ресурсом более 2000 циклов и максимальной безопасностью использования. LiFePO4 аккумуляторы термически и химически стабильны, отлично держат заряд, сохраняют характеристики на морозе и эффективны в роли тяговых АКБ.

Сравнение свинцовых и литиевых АКБ

Технология производства влияет на характеристики АКБ, определяет их преимущества и недостатки. Чтобы выяснить, батарея какого типа больше соответствует конкретным требованиям, нужно сопоставить их отличия. Сравнение по основным параметрам приведено в таблице:

Источник

Плюсы и минусы литий ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы – универсальные химические источники тока, отличающиеся легким весом, низкой саморазрядкой и отсутствием «эффекта памяти». Они не требуют обслуживания и при соблюдении правил эксплуатации совершенно безопасны в использовании. Наиболее распространенные классы Li-Ion аккумуляторов – литий-марганцевые LiMn2O4, кобальт-литиевые LiCoO2, литий-ферро-фосфатные LiFePO4.

Многочисленные преимущества литиевых аккумуляторов обеспечили им хорошие оценки экспертов и высокую популярность при оснащении портативной и автономной электротехники, где предъявляются особые требования к компактности и эргономичности АКБ. Есть у литий-ионных аккумуляторных батарей и недостатки, но все они компенсируются высокой плотностью накопленной энергии.

Плюсы литий ионных аккумуляторов

Рассматривая плюсы и минусы литиевых аккумуляторов, выделим вначале положительные качества таких АКБ. Прежде всего, это:

  • высокая плотность накапливаемой энергии и разрядных токов;
  • выдача более высокого напряжения (по сравнению с аккумуляторами типов NiCd и NiMH);
  • постоянная готовность к эффективной эксплуатации;
  • минимальный саморазряд – 4–6% за месяц, 10–20% за год;
  • отсутствие «эффекта памяти» – возможность регулярной небольшой подзарядки;
  • отсутствие необходимости в «тренировке » после приобретения – полностью заряжать, а потом полностью разряжать литиевые батареи после покупки не нужно;
  • широкий диапазон рабочих температур – от -20 до + 50 °С;
  • эффективное сохранение накопленной энергии потеря не более 5% накопленной емкости в месяц;
  • возможность создания Li-Ion аккумуляторов различных форм и размеров;
  • легкий вес;
  • возможность длительного хранения в условиях, рекомендованных производителем;
  • незначительное старение без регулярной эксплуатации – до 20% в год;
  • большой эксплуатационный ресурс порядка 10 лет;
  • существенный запас рабочих циклов разряд-заряд более 1000;
  • простота в уходе и использовании.

Недостатки Li-Ion аккумуляторов

Минусы литий ионных аккумуляторов немногочисленны:

  • относительная дороговизна;
  • низкая устойчивость к избыточному заряду и полному разряду поэтому умные Li-Ion батареи оснащаются встроенными системами автоматического отключения;
  • небезграничный диапазон рабочих температур (от -20 до + 50 С) ухудшение работы при высоких температурах, снижение емкости при использовании на морозе;
  • затрудненность зарядки при отрицательных температурах;
  • взрывоопасность при повреждении корпуса проколе или другом нарушении герметичности;
  • зависимость срока службы от времени, а не от числа циклов разрядки и зарядки с течением времени происходит постепенная потеря емкости.

Рекомендации по эксплуатации литиевых аккумуляторов

Чтобы продлить срок службы литиевого аккумулятора и повысить эффективность его работы, нужно следовать простым рекомендациям:

  • избегать полного разряда АКБ, регулярно подзаряжать ее при падении уровня заряда до 20%;
  • не допускать перегрева батареи и воздействия на нее прямых солнечных лучей;
  • не использовать аккумулятор на сильном морозе, для эксплуатации зимой утеплить его;
  • хранить литий-ионный аккумулятор с 50% уровнем заряда, при температуре 0 С;
  • беречь АКБ от ударов, повреждений и сильной вибрации, при установке на электротранспорт подкладывать мягкую прослойку.

О том, как восстановить литий-ионный аккумулятор после глубокого разряда, читайте здесь.

Источник

Adblock
detector