28.02.15. Литиевые аккумуляторы повышенной емкости Множество современных технических устройств функционируют за счет автономного потребления электроэнергии. Эффективную работу обеспечивают мобильные аккумуляторные батареи, в которых носителями являются ионы лития с положительным зарядом. Такие устройства обладают высокой мощностью и способны выдавать накопленную энергию в течение длительного периода времени.
Эксперименты по разработке литиевых аккумуляторов проводились еще в прошлом веке. Первые серийные батареи, появившиеся около тридцати лет назад, были ограничены в применении из-за высокой взрывоопасности. В них проходили химические процессы, провоцирующие внутреннее короткое замыкание и перегрев с выбросом пламени.
Поиск безопасных базовых материалов, соответствующих электродов привел к созданию литий-ионных аккумуляторов, дружественных к окружающей среде и обеспечивающих коммерческий успех. Постоянно появляющиеся новые конструктивные и химические составляющие позволили разработать литиевые аккумуляторы повышенной емкости с быстрым процессом заряда, низкими свойствами саморазряда, высоким показателем ресурса. Эти устройства стали весьма распространенными источниками питания. Не имея «эффекта памяти», они приходят на смену металлогидридным (Ni-MH) и никель-кадмиевым (Ni-Cd) батареям.
Разновидности химических литиевых источников тока
В современной обобщенной группе Li-ion литий-ионных аккумуляторов предусмотрена встроенная система контроля и управления. Она ограничивает максимальный разряд и перезаряд устройств. Катодами служат пластины из оксидов лития с кобальтом или с марганцем, анодами – графитовые пластины. Одна ячейка характеризуется удельной емкостью от 600 до 2800 мАч, напряжением 3,7В. Диапазон рабочих температур от -35C до +65C.
В аккумуляторах LiFePO4 положительными электродами являются литий-железо-фосфатные пластины. Они сохраняют выход стандартных, непрерывных сильноточных, мгновенных импульсных разрядов с высоким КПД при рекордном количестве циклов – более 2000, допускают рабочую температуру до 160C. При напряжении 3,2 В удельная емкость одного элемента может составлять от 250 до 13000 мАч.
В литий-полимерных аккумуляторах Li-РО в роли электролита вместо геля выступает полимер. Они отличаются сравнительно малой толщиной, меньшей ценой, выпускаются в обычном варианте и в быстроразрядном Hi discharge. Рабочее напряжение одной ячейки 3,7В, емкость - до 9000 мАч и более.
Высокоемкостные аккумуляторные устройства имеют цилиндрическую или прямоугольную форму. Помимо стандартных моделей, они могут выпускаться в вариантах для работы в особых условиях:
- низкой температуры; - высокой температуры; - с высокоразрядным напряжением.
Компьютерная техника, цифровые гаджеты, системы контроля, электроинструменты, измерительные приборы, устройства с дистанционным управлением, электротранспортные средства, множество других объектов пользования эффективно работают на литиевых аккумуляторах повышенной емкости. Они максимально используют энергию легких и миниатюрных источников питания, действующих индивидуально или в модульной сборке.
Infogeo.ru |
http://www.infogeo.ru | 831
|