Ciekawy

Zalety i wady baterii litowo-jonowej

Zalety i wady baterii litowo-jonowej


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Zastosowanie baterii litowo-jonowych, akumulatorów litowo-jonowych znacznie wzrosło w ostatnich latach. Oferują wyraźne zalety i ulepszenia w porównaniu z innymi formami technologii akumulatorów.

Jednak, podobnie jak wszystkie technologie, akumulatory litowo-jonowe mają swoje zalety i wady.

Aby jak najlepiej wykorzystać technologię akumulatorów litowo-jonowych, konieczne jest zrozumienie nie tylko zalet, ale także ograniczeń lub wad tej technologii. W ten sposób można je wykorzystać w sposób, który najlepiej wykorzystuje ich mocne strony.

Wraz z rozwojem technologii akumulatorów litowo-jonowych w bardzo szybkim tempie, wady są usuwane, a ogólna technologia jest ulepszana.

Zalety akumulatora litowo-jonowego

Korzystanie z ogniwa litowo-jonowego ma wiele zalet. W rezultacie technologia ta jest coraz częściej wykorzystywana w ogromnej liczbie bardzo zróżnicowanych zastosowań. Wszystko od małych urządzeń elektronicznych, przez smartfony i laptopy po pojazdy i wiele innych aplikacji.

Zalety technologii litowo-jonowej oznaczają, że akumulatory te znajdują coraz więcej zastosowań, w wyniku czego inwestuje się w nie ogromną ilość prac rozwojowych.

Zalety akumulatora litowo-jonowego obejmują:

  • Wysoka gęstość energii: Wysoka gęstość energii jest jedną z głównych zalet technologii akumulatorów litowo-jonowych. Ponieważ sprzęt elektroniczny, taki jak telefony komórkowe, musi działać dłużej między ładowaniami, a jednocześnie zużywa więcej energii, zawsze istnieje potrzeba stosowania baterii o znacznie większej gęstości energii. Oprócz tego istnieje wiele zastosowań związanych z energią, od elektronarzędzi po pojazdy elektryczne. Znacznie wyższa gęstość mocy oferowana przez akumulatory litowo-jonowe jest wyraźną zaletą. Pojazdy elektryczne wymagają również technologii akumulatorów o dużej gęstości energii.
  • Samorozładowanie: Jednym z problemów związanych z wieloma akumulatorami jest szybkość samorozładowania. W przypadku ogniw litowo-jonowych ich szybkość samorozładowania jest znacznie niższa niż w przypadku innych akumulatorów, takich jak formy Ni-Cad i NiMH. Zwykle wynosi około 5% w ciągu pierwszych 4 godzin po naładowaniu, ale następnie spada do około 1 lub 2% miesięcznie.
  • Niskie koszty utrzymania: Jedną z głównych zalet akumulatorów litowo-jonowych jest to, że nie wymagają one konserwacji, aby zapewnić ich wydajność.

    Ogniwa Ni-Cad wymagały okresowego rozładowywania, aby upewnić się, że nie wykazują efektu pamięci. Ponieważ nie ma to wpływu na ogniwa litowo-jonowe, ten proces lub inne podobne procedury konserwacyjne nie są wymagane. Podobnie, ogniwa kwasowo-ołowiowe wymagają konserwacji, a niektóre wymagają okresowego uzupełniania kwasu akumulatorowego.

    Na szczęście jedną z zalet akumulatorów litowo-jonowych jest brak konieczności aktywnej konserwacji.

  • Napięcie ogniwa: Napięcie wytwarzane przez każde ogniwo litowo-jonowe wynosi około 3,6 wolta. Ma to wiele zalet. Będąc wyższym niż w przypadku standardowego niklowo-kadmowego, niklowo-metalowo-wodorkowego, a nawet standardowych ogniw alkalicznych przy około 1,5 V i kwasie ołowiowym przy około 2 V na ogniwo, napięcie każdego ogniwa litowo-jonowego jest wyższe, co wymaga mniej ogniw w wielu zastosowaniach akumulatorowych. W przypadku smartfonów wystarczy jedna komórka, co upraszcza zarządzanie energią.
  • Charakterystyka obciążenia: Charakterystyki obciążenia ogniwa lub akumulatora litowo-jonowego są dość dobre. Zapewniają w miarę stałe napięcie 3,6 V na ogniwo przed spadnięciem podczas ostatniego ładowania.
  • Brak konieczności gruntowania: Niektóre akumulatory wymagają przygotowania po pierwszym naładowaniu. Jedną z zalet akumulatorów litowo-jonowych jest to, że nie ma takiego wymogu, są one dostarczane sprawne i gotowe do pracy.
  • Dostępne różne typy: Dostępnych jest kilka typów ogniw litowo-jonowych. Ta zaleta akumulatorów litowo-jonowych może oznaczać, że do konkretnego zastosowania można zastosować odpowiednią technologię. Niektóre rodzaje akumulatorów litowo-jonowych zapewniają wysoką gęstość prądu i są idealne do mobilnych urządzeń elektronicznych. Inne są w stanie zapewnić znacznie wyższe poziomy prądu i są idealne do elektronarzędzi i pojazdów elektrycznych.

Wady baterii litowo-jonowej

Podobnie jak w przypadku dowolnej technologii, istnieją pewne wady, które należy zrównoważyć z korzyściami.

Chociaż technologia akumulatorów litowo-jonowych ma swoje wady, nie oznacza to, że nie można ich przezwyciężyć lub przynajmniej złagodzić i uzyskać doskonałą wydajność.

Znajomość wad oznacza, że ​​często można uwzględnić obejścia w projektowaniu, aby zmniejszyć skutki niedociągnięć.

Wady akumulatora litowo-jonowego obejmują:

  • Wymagana ochrona: Ogniwa i baterie litowo-jonowe nie są tak wytrzymałe, jak niektóre inne technologie wielokrotnego ładowania. Wymagają ochrony przed nadmiernym naładowaniem i zbyt dużym rozładowaniem. Oprócz tego muszą utrzymywać prąd w bezpiecznych granicach. W związku z tym jedną wadą akumulatorów litowo-jonowych jest to, że wymagają one wbudowanego obwodu zabezpieczającego, aby zapewnić, że są one utrzymywane w bezpiecznych granicach roboczych.

    Na szczęście dzięki nowoczesnej technologii układów scalonych można to stosunkowo łatwo zintegrować z akumulatorem lub w urządzeniu, jeśli bateria nie jest wymienna. Włączenie obwodu zarządzania akumulatorem umożliwia korzystanie z akumulatorów litowo-jonowych bez specjalnej wiedzy. Można je pozostawić na ładowaniu, a po całkowitym naładowaniu akumulatora ładowarka odetnie do niego zasilanie.

    Obwody ochronne wbudowane w akumulatory litowo-jonowe monitorują szereg aspektów ich działania. Obwód zabezpieczający ogranicza szczytowe napięcie każdego ogniwa podczas ładowania, ponieważ nadmierne napięcie może uszkodzić ogniwa. Zazwyczaj ładuje się je szeregowo, ponieważ zwykle istnieje tylko jedno połączenie dla akumulatora, a zatem, ponieważ różne ogniwa mogą wymagać różnych poziomów naładowania, istnieje możliwość, że jedno ogniwo uzyska wyższe napięcie niż wymagane.

    Obwód ochronny zapobiega również zbytnemu spadkowi napięcia ogniwa przy rozładowaniu. Znowu może się to zdarzyć, jeśli jedno ogniwo może przechowywać mniej ładunku niż inne w akumulatorze, a jego ładunek zostanie wyczerpany przed innymi.

    Kolejnym aspektem obwodów zabezpieczających jest monitorowanie temperatury ogniwa, aby zapobiec ekstremalnym temperaturom. Maksymalny prąd ładowania i rozładowania większości opakowań jest ograniczony do od 1 ° C do 2 ° C. To powiedziawszy, niektóre stają się trochę ciepłe czasami podczas szybkiego ładowania.

  • Starzenie się: Jedną z głównych wad akumulatorów litowo-jonowych w elektronice użytkowej jest to, że akumulatory litowo-jonowe ulegają starzeniu. Jest to nie tylko zależne od czasu lub kalendarza, ale także od liczby cykli ładowania akumulatora, którym został poddany. Często akumulatory są w stanie wytrzymać tylko 500 - 1000 cykli rozładowania, zanim ich pojemność spadnie. Wraz z rozwojem technologii litowo-jonowej liczba ta rośnie, ale po pewnym czasie baterie mogą wymagać wymiany, co może stanowić problem, jeśli są one wbudowane w urządzenie.

    Akumulatory litowo-jonowe również się starzeją, niezależnie od tego, czy są używane, czy nie. Pomimo użytkowania istnieje również element związany z upływem czasu, który ma wpływ na zmniejszenie pojemności.Kiedy typowy konsumencki tlenek kobaltu litu, akumulator LCO lub ogniwo muszą być przechowywane, należy je częściowo naładować - około 40% do 50% i przechowywać w chłodnym miejscu. powierzchnia. Przechowywanie w takich warunkach pomoże wydłużyć żywotność.

  • Transport: Ta wada akumulatora litowo-jonowego wysunęła się na pierwszy plan w ostatnich latach. Wiele linii lotniczych ogranicza liczbę używanych baterii litowo-jonowych, a to oznacza, że ​​ich transport ogranicza się do statków.

    W przypadku osób podróżujących samolotem akumulatory litowo-jonowe często muszą znajdować się w bagażu podręcznym, chociaż w przypadku pozycji bezpieczeństwa może się to zmieniać od czasu do czasu. Ale liczba baterii może być ograniczona. Wszelkie akumulatory litowo-jonowe przewożone oddzielnie muszą być chronione przed zwarciami za pomocą osłon ochronnych itp. Jest to szczególnie ważne w przypadku niektórych dużych akumulatorów litowo-jonowych, takich jak używane w dużych bankach mocy.

    Przed lotem należy sprawdzić, czy można przenosić duży power bank. Niestety wskazówki nie zawsze są szczególnie jasne.

  • Koszt: Główną wadą akumulatorów litowo-jonowych jest ich koszt. Zazwyczaj są o około 40% droższe w produkcji niż ogniwa niklowo-kadmowe. Jest to główny czynnik przy rozważaniu ich zastosowania w masowo produkowanych artykułach konsumpcyjnych, w przypadku których wszelkie dodatkowe koszty są głównym problemem.
  • Rozwój technologii: Chociaż akumulatory litowo-jonowe są dostępne od wielu lat, niektórzy nadal mogą być uważani za niedojrzałą technologię, ponieważ jest to bardzo rozwijający się obszar. Może to być niekorzystne ze względu na fakt, że technologia nie jest stała. Jednak ze względu na ciągłe opracowywanie nowych technologii litowo-jonowych może to być zaletą, ponieważ dostępne są lepsze rozwiązania.

Choć niekoniecznie jest to zaleta czy wada, to chyba warto wspomnieć, że akumulatory litowo-jonowe powinny być przechowywane w chłodnym miejscu, spowalnia proces starzenia litowo-jonowego (i innych chemii). Producenci zalecają przechowywanie w temperaturze około 15 ° C. Ponadto akumulator powinien być częściowo naładowany podczas przechowywania. Producenci zwykle zalecają poziom naładowania około 40% do 50%.

Technologia akumulatorów litowo-jonowych ma wiele wyraźnych zalet. W związku z tym technologia jest szeroko stosowana, a ta ma tylko wzrosnąć. Zrozumienie zalet, jak również wad lub ograniczeń umożliwia najlepsze wykorzystanie technologii akumulatorowej.


Obejrzyj wideo: Wiedza podstawowa #8 Akumulatory LiIon I LiPo. (Lipiec 2022).


Uwagi:

  1. Safin

    Przepraszam za ingerowanie ... Mam podobną sytuację. Zapraszam do dyskusji.

  2. Antaeus

    W tym coś jest. Najwyraźniej dziękuję za pomoc w tym pytaniu.

  3. Brooksone

    Popełniasz błąd. Podyskutujmy. Napisz do mnie w PM, porozmawiamy.

  4. Hao

    Nie masz racji. Proponuję omówić. Napisz do mnie na PW.

  5. Arlin

    Bravo, the excellent idea and it is timely

  6. Flint

    Bardzo przydatna rzecz

  7. Zuluramar

    Już używam



Napisać wiadomość