•сухие электролиты на основе полиэтиленоксида с солями лития;
В наше время все источники такого типа делятся на три группы:
В результате внедрения в некоторые полимеры ионов лития, их проводимость увеличивается на порядок, что и позволяет использовать их в качестве замены стандартного электролита.
Li-pol аккумуляторы являются усовершенствованными моделями литий-ионных источников энергии. Используются преимущественно для питания компьютерной и мобильной портативной техники. В конструкции таких батарей вместо жидкого органического электролита используется твёрдый, полимерный. При этом снижается вероятность его утечек и повышается безопасность эксплуатации устройства.
Литий-полимерные аккумуляторы.
Особенностью этого типа аккумуляторов является низкая устойчивость к перезаряду. При значительном перезаряде возникает угроза теплового саморазогрева, повышения давления, разгерметизации и как следствие – выход из строя. Для предотвращения разрушения аккумуляторов от неправильной эксплуатации в большинстве батарей есть устройства защиты, препятствующие превышению заряда выше порогового значения. В литиевых аккумуляторах ТМ «Volta bikes» такая схема является стандартной. Наиболее совершенные по конструкции аккумуляторы имеют механический выключатель, срабатывающий при увеличении внутрикорпусного давления. А вот в литиевых батареях, имеющих в своём составе марганец, защита не применяется, потому что этот этот элемент препятствует быстрой металлизации анода и сам является защитой от бурных реакций.
123За первый месяц - примерно на 5% от ёмкости, за следующие 12 месяцев еще на 10-20%. Ресурс использования этих аккумуляторов – от 500 до 1000 циклов зарядки-разрядки. Оптимальная температура хранения (+10 …+15 градусов Цельсия) и соблюдение правильных условий зарядки продлевают срок работы устройств. При правильной эксплуатации он может достигать 5-7 лет.
Литий-ионные аккумуляторы, даже не подключённые к нагрузке, самопроизвольно разряжаются.
Самыми распространёнными из группы литиевых аккумуляторов, в наше время являются литий-ионные аккумуляторы. Современные Li-ion аккумуляторы имеют высокие удельные характеристики: 250-400 Вт*ч/л и 100-200 Вт*ч/кг, внутреннее сопротивление от 150 до 250 мОм и рабочее напряжение 3.3 – 3.7 В. Необходимо особо отметить отсутствие эффекта памяти, присущего большинству других типов аккумуляторов. Ёмкость литий-ионных аккумуляторов может составлять сотни ампер-часов, а интервал рабочих температур от -20 до +60 градусов Цельсия, причём существуют модели, способные работать даже при -40 градусах.
Современные литиевые аккумуляторы представлены целым семейством химических источников тока, отличающихся друг от друга параметрами режимов разряда/заряда и энергоёмкостью. Разработчики постоянно разрабатывают новые интеллектуальные схемы контроля, препятствующие повреждению как батарей, так и устройств, которые от них питаются.
Из-за подобной нестабильности, устройство аккумуляторов усовершенствовали: решили использовать не сам литий, а его ионы, что хоть и снижало энергетическую плотность, но вместе с тем делало аккумуляторы безопасными при условии правильной эксплуатации. Кроме того, исследователи постоянно экспериментировали с различными материалами для создания положительного электрода, которые позволили бы продлить срок эксплуатации устройства. После ряда испытаний, лучшими были признаны оксиды молибдена и ванадия. Для анода же начали использовать сплавы лития с алюминием и тяжелыми металлами, что способствовало уменьшению активности лития и препятствовало возникновению разрушительных реакций.
Первые батареи для мобильных телефонов, бывало, - взрывались даже при разговоре, когда потребляемый ток максимален, - и обжигали лицо пользователю.
Однако у лития имеется существенный недостаток – слишком большая активность, что в некоторых режимах заряда и разряда, - приводило к перегреву и даже взрывам элементов питания. В 80-90-х годах все силы исследователей были направлены на устранение «вентиляции с выбросом пламени», как обтекаемо называли представители по связям с общественностью компаний – производителей аккумуляторов, - бурные реакции возникающие при нештатных режимах работы литиевых аккумуляторов.
Первые батарейки, в конструкции которых использовался литиевый анод, появились в 70-х годах 20 века. Благодаря большой удельной энергии на единицу массы и другим достоинствам, они быстро нашли применение, осуществив давнее стремление к созданию мощного химического источника тока. Прошло еще 20 лет, и были созданы первые литиевые аккумуляторы. Именно использование лития позволило резко увеличить рабочее напряжение элемента питания и увеличить в несколько раз ёмкость аккумуляторов.
История изобретения.
различных типов, на сегодняшний день - лучшие автономные источники тока для велосипедов с мотор колесом, электромобилей и другого электротранспорта. Кроме того, они повсеместно используются в компьютерной и портативной технике. Ранее для подобных целей служили никель-кадмиевые и никель-металлгидридные источники энергии, однако литиевые аккумуляторы постепенно вытесняют их с рынка. Сейчас доля таких батарей среди устройств, использующихся для питания ноутбуков, телефонов и другой портативной техники, доходит до 80% и постоянно растёт.
Эволюция аккумуляторов. Часть 2.
Литиевые аккумуляторы для мотор колёс электротранспорта. [25.02.2012]
Литиевые аккумуляторы для мотор колёс электротранспорта.
Литиевые аккумуляторы для мотор колёс электротранспорта. : Volta-Bikes
Комментариев нет:
Отправить комментарий