Однак для їх роботи потрібне живлення, наприклад, літій-іонними акумуляторами, які стають все більш популярними через їх різноманітне застосування. Давайте подивімося, які властивості таких акумуляторів змушують виробників різноманітних електронних пристроїв використовувати їх все частіше.
Конструкція Li-Ion акумуляторів
Li-Ion батареї складаються з катодом, анодом, сепаратором та електролітом. Катод можна виготовляти з різних оксидів металів, наприклад, літій-кобальт(III) оксиду (LiCoO 2 ) або літій-марганцю оксиду (LiMn 2 O 4 ). З іншого боку, анод випускається з графіту . Ключову роль тут багато літій, іони якого переміщуються між електродами під час розряду та заряду. Електроліт традиційно представляє собою рідину, яка містить солі літію, розчинені в суміші органічних розчинників або тверду речовину. Електроліт часто виробляють з вініленкарбонату . Літій-іонні батареї складаються з кількох невеликих елементів, об’єднаних у пакети. вони повністю конфігуруються, таким чином забезпечуючи необхідну напругу.
Переваги та недоліки літій-іонної технології
Давайте спочатку обговоримо переваги літій-іонних батарей.
- Висока щільність енергії: Літій-іонна технологія має одну з найвищих щільностей енергії, що дозволяє зберегти велику кількість енергії в невеликих батареях.
- Низький рівень саморозряду: разом з іншими типами батарей, вони мають дуже низький рівень саморозряду, тому можуть накопичувати енергію протягом тривалого часу без значного зниження ємності.
- Тривалий термін служби: Літій-іонні акумулятори мають тривалий термін служби. Термін служби стандартних елементів коливається від 300 до 1000 циклів заряду, але деякі мають вищі значення.
- Відсутність ефекту пам’яті: на відміну від деяких інших технологій, літій-іонні акумулятори практично не мають ефекту пам’яті. відповідно, їх не потрібно повністю розряджати перед повторним підключенням для заряджання.
- Швидкість заряджання: крім інших популярних акумуляторів, літій-іонні акумулятори відрізняються вищою швидкістю заряджання, що є головною перевагою, особливо для пристроїв, які споживають багато енергії.
- Низький вплив на навколишнє середовище: Li-Ion технологія менш шкідлива для навколишнього середовища, ніж інші рішення, такі як свинцево-кислотні або нікель-кадмієві акумулятори. Перш за все, вони не утворюють важких металів, які є небезпечними для навколишнього середовища. Крім того, витрачається менше енергії за рахунок вищої ефективності та меншої тривалості процесу заряджання.
Завдяки вищезазначеним характеристикам літій-іонні батареї легко використовують та стають все більш розширеними у багатьох повсюдних пристроях. На жаль, літій-іонна технологія має і недоліки, які так чи інакше обмежують їх застосування. Деякі приклади дивіться нижче.
- Висока ціна: вартість виробництва літій-іонних акумуляторів вища, ніж в інших рішеннях, що ускладнюють високу ціну продажу.
- Проблема глибокого розряду: якщо літій-іонні батареї розряджені нижче рекомендованого рівня, вони можуть бути непоправно пошкоджені.
- Змінення ємності: літій-іонні батареї з часом втрачають свою ємність навіть без інтенсивного використання. Це скорочує час роботи пристроїв, які забирають такі акумулятори.
- Безпека використання: пошкоджені літій-іонні батареї можуть вибухнути або спричинити пожежу. Надзвичайно високі температури або перезарядження також можуть призвести до таких подій.
незважаючи на свої недоліки, літій-іонні батареї мають велику кількість різноманітних продуктів.
Де використовуєте Li-Ion акумулятори?
Літій-іонна технологія зараз є одним із найпопулярніших методів виробництва акумуляторів. Завдяки перевагам, описаним вище, і можливості налаштування їх легко використовувати в різних типах пристроїв. Тож де ви знайдете акумулятори такого типу?
Побутова електроніка
Літій-іонні акумулятори в основному використовують в побутовій електроніці. Ви знайдете їх у смартфонах, комп’ютерах, телевізорах, ноутбуках, бездротових навушниках, годинниках, фотоапаратах та багатьох інших електронних пристроях. Вони широко використовуються в мобільних пристроях повного використання за рахунок, крім іншого, високої щільності енергії, малих розмірів і тривалого терміну служби.
Електромобілі
Електричні та гібридні транспортні засоби є популярною групою машин, що вибирають літій-іонні батареї. Ці батареї використовують тому, що вони легші за звичайні свинцево-кислотні батареї, але при цьому ви можете довго переміщатися між заряджаннями. Використання акумуляторів у найсучасніших автомобілях зменшує викид CO 2 у вихлопних газах.
Зберігання енергії
Як промислові, так і побутові системи зберігання енергії стають все більш популярними для зберігання енергії з відновлюваних джерел, таких як енергія вітру або сонця . У таких системах використовують Li-Ion акумулятори.
Електроінструменти
Завдяки високій продуктивності та можливості швидкої зарядки літій-іонних акумуляторів легко використовується в багатьох бездротових електроінструментах. Ви можете знайти їх у такому оснащенні, як: шліфувальні машини, дрилі, пилки та багато іншого.
Медичні прилади
Невеликі розміри Li-Ion акумуляторів виключають використання їх у спеціалізованих медичних приладах. Вони використовують, наприклад, у кардіостимуляторах, електрокардіографах, моніторах тиску, медичних візках та іншому лікувальному забезпеченні. Це лише деякі з основних компонентів літій-іонних батарей. Ви також знайдете їх у системах, що використовуються для аварійного енергопостачання, а також у безпілотниках і автомобілях з дистанційним керуванням. Проводяться експерименти щодо їх використання в авіації.
