Lityum pil çeşitleri ve tasarım özellikleri nelerdir?

Lityum piller, bugünün pazarında birkaç farklı nişi sıkıca işgal etti. Esas olarak her türlü tüketici elektroniği, taşınabilir alet ve mobil cihazlarda, ev aletlerinde vb. kullanılırlar. Arabalar için 12 voltluk lityum piller bile vardır. Henüz otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılmasalar da. Lityum pillerin ülke ekonomisinin çeşitli sektörlerinde kullanılması bu pillerin birçok çeşidinin piyasada ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bugünün makalesinde ana lityum pil türlerini ele alacağız.

Li şarj edilebilir pillerin çalışma prensibi ve çıkış tarihi hakkında burada yazmayacağız. Bununla ilgili daha fazla bilgiyi belirtilen bağlantıdaki makalede okuyabilirsiniz. Materyalleri ve hakkında ayrı ayrı da okuyabilirsiniz. Ve bu materyalde, özelliklerine ve amaçlarına bağlı olarak tam olarak farklı Li pil türlerini ele almak istiyorum.

Yani, lityum pillerin gücü ve kapasitesi ile ilgili olarak. Buradaki bölünme oldukça keyfidir. Farklı deşarj akımlarına sahip farklı kapasitelerde piller üretmek için üreticiler bir takım parametreleri değiştirir. Örneğin, folyo üzerindeki elektrot macunu tabakasının kalınlığını düzenlerler (rulo yapısı durumunda). Çoğu durumda, bu elektrot tabakası bakır (eksi elektrot) ve alüminyum (artı) folyo ile uygulanır. Elektrot katmanındaki böyle bir artış nedeniyle, pilin spesifik parametreleri artar.

Ancak aktif kütleyi oluştururken iletken tabanın (folyo) kalınlığını azaltmak gerekir. Sonuç olarak, pil aşırı ısınmadan daha az akım geçirebilir. Ek olarak, elektrot kütlesinin tabakasındaki bir artış, elemanın direncinde bir artışa yol açar. Direnci azaltmak için, aktif kütle için genellikle daha aktif ve dağılmış maddeler kullanılır. Üreticiler, belirli parametrelere sahip piller üretirken bu parametrelerle "oynar". İnce bir folyoya ve kalın aktif kütleye sahip bir pil hücresi, yüksek depolanmış enerji değerleri sergiler. Ve gücü düşük olacak ve tam tersi. Ve bu, ürünün standart ölçüsünü değiştirmeden ayarlanabilir.

Farklı kapasite ve deşarj akımı değerlerine sahip piller, aşağıdaki parametreler değiştirilerek elde edilir:

• folyo kalınlığı;
• Ayırıcı kalınlığı;
• Pozitif ve negatif elektrot malzemesi;
• Aktif kütlenin parçacık boyutu;
• Elektrot kalınlığı.

Bu durumda, daha yüksek güç için tasarlanmış pil modelleri, büyük boyut ve ağırlıktaki akım kablolarıyla donatılmıştır. Bu aşırı ısınmayı önlemek içindir. Ayrıca deşarj akımını arttırmak için elektrolite veya elektrot kütlesine eklenen her türlü madde kullanılır. Büyük kapasiteli pillerde akım uçları genellikle küçüktür. 2C'ye kadar deşarj akımı (genellikle bir pilin şarj-deşarj akımı kapasitesinden gösterilir) ve 0,5C'ye kadar şarj akımı için hesaplanır. Yüksek kapasiteli lityum piller için bu değerler sırasıyla 20C'ye kadar ve 40C'ye kadar çıkıyor.

Yüksek kapasiteli lityum pil modelleri, çeşitli taşınabilir ekipmanlara güç sağlamak için yüksek kapasiteli marş motorlarına güç vermek için tasarlanmıştır. Lityum pillerin geliştirilmesine gelince, her türlü elektronik üreticisi onları özel firmalardan sipariş ediyor. Önerilen koşulları dikkate alarak geliştirip seri üretime sokarlar. Modern lityum piller geliştirilirken aşağıdaki parametreler dikkate alınır:

• Kapasite;
• Standart ve maksimum deşarj akımı;
• Boyutlar;
• Cihaz içindeki konum koşulları;
• Çalışma sıcaklığı;
• Kaynak (şarj-deşarj döngüsü sayısı) ve diğerleri.

Lityum şarj edilebilir pillerin çeşitli tasarımları

Tasarım özelliklerine göre, lityum piller iki özelliğe göre ayrılabilir:

• Gövde tasarımı;
• Elektrot tasarımı.

elektrot tasarımı

rulo tipi

Aşağıdaki resimde rulo tipi tasarıma sahip Li─Ion pili görebilirsiniz.

Rulo yapısının elemanları iki tipte yapılır:

• Sanal plakanın etrafında bir elektrot rulosu bükülür. Bir gövde paralel olarak bağlanmış birkaç ruloyu barındırabilir;
• Silindirik. Çeşitli yükseklikler ve çaplar.

Rulo tasarımı, küçük kapasiteli ve güçlü bir pilin gerekli olduğu yerlerde kullanılır. Elektrot şeritlerinin ve ayırıcının bükülmesi tamamen otomatik olduğu için bu teknoloji çok emek yoğun değildir. Bu tasarımın dezavantajı, elektrotlardan zayıf ısı dağılımıdır. Aslında, ısı sadece elemanın uç yüzünden uzaklaştırılır.

Bir dizi elektrottan

Prizmatik pillerin üretiminde, ayrı elektrotlardan oluşan bir düzeneğe sahip lityum piller kullanılır.

Burada elektrotun ucundan ısı da uzaklaştırılır. Üreticiler, aktif kütlenin bileşimini ve dağılımını ayarlayarak ısı dağılımını iyileştirmeye çalışıyorlar.

Gövde tasarımı

Silindirik

Silindirik lityum pillere dikkat etmeye değer. Çeşitli ev aletleri ve elektronikte yaygın olarak kullanılırlar. Pil hücreleri özellikle popülerdir.

Silindirik gövdenin avantajları olarak uzmanlar, uzun süreli çalışma sırasında hacimde bir değişiklik olmamasını söylüyor. Bunun nedeni, şarj-deşarj işlemi sırasında pilin hacmini biraz değiştirmesidir. Böyle bir mahfazadaki elektrotların tasarımı her zaman rulo tipindedir. Dezavantajları zayıf ısı dağılımını içerir.

Silindirik lityum piller aşağıdaki akım uçlarına sahip olabilir:

• Vidalı;
• Düzenli temas pedleri.

Akım tüketimi için daha yüksek gereksinimlerin olduğu yerlerde vidalı delme kullanılır. Bu, yüksek deşarj akımına ve büyük kapasiteli (20 Ah'nin üzerinde) bir aküdür. Çok sayıda test, vidalı silindirik lityum pillerin 10-15C'den fazla olmayan akımlara dayandığını göstermektedir. Ve bunlar, elemanın hızla aşırı ısındığı kısa süreli yükün değerleridir. Uzun süreli çalışma sırasında 2 - 3C deşarj akımlarına dayanırlar. Esas olarak taşınabilir elektrikli el aletlerinde kullanılır.

Dolgulu pil hücreleri, pilleri oluşturmak için yaygın olarak kullanılır. Bunu yapmak için, kontak kaynağı kullanılarak bantla kaynaklanırlar. Bazen üreticiler, kendi kendine lehimleme için yaprakları olan elemanlar üretiyorlar. Ayrıca, lehimleme türüne bağlı olarak taç yapraklarının türü de farklı olabilir.

Standart silindirik lityum pil boyutunun belirlenmesinde boyutları genellikle mevcuttur. Örneğin, 18650 lityum iyon hücre 65 mm yüksekliğinde ve 18 mm çapındadır.

1991 yılında.

Üniversite YouTube'u

• 1 / 5

  Lityum iyon pillerin özellikleri, oluşturan bileşenlerin kimyasal bileşimine bağlıdır ve aşağıdaki sınırlar içinde değişiklik gösterir:

  • birim hücre voltajı:
    • nominal: 3,7 (maksimum voltajı 4,35 olan piller için nominal voltaj 3,8) (akü kapasitesinin beşte birine eşit büyüklükte bir akımla kapasitenin ortasına boşaltırken);
    • maksimum: 4,23 veya 4,4 (4,35 pil için);
    • minimum: 2.5-2.75-3.0 (kapasiteye ve maksimum voltaja bağlı olarak);
  • özgül enerji tüketimi: 110 ... 243 W / kg;
  • iç direnç: 5 ... 15 Ohm /;
  • %80 kapasiteye ulaşılana kadar şarj/deşarj döngüsü sayısı: 600;
  • hızlı şarj süresi: 15 dak ... 1 saat;
  • oda sıcaklığında kendi kendine deşarj: ayda %3;
  • kapasiteye göre yük akımı İLE BİRLİKTE Sunulan:
    • kalıcı: 65'e kadar İLE BİRLİKTE;
    • darbe: 500'e kadar İLE BİRLİKTE;
    • optimal: 1'e kadar İLE BİRLİKTE;
  • çalışma sıcaklığı aralığı: -20 ° C ila +60 ° C (en uygun +20 ° C'dir);

  Şarj sırasında aşırı voltaj nedeniyle pil alev alabilir, bu nedenle pil kutusuna bir pil şarj denetleyicisi yerleştirilmiştir; pili korur aşırı gerilim şarjından. Ayrıca, bu kontrolör isteğe bağlı olarak pilin sıcaklığını kontrol edebilir, aşırı ısınma durumunda kapatabilir, deşarj derinliğini ve akım tüketimini sınırlayabilir. Ancak, tüm pillerin korunmadığı akılda tutulmalıdır. Üreticiler, maliyeti düşürmek veya kapasiteyi artırmak için kurulum yapmayabilir.

  Lityum piller, birden fazla hücreyi seri olarak bağlarken özel gereksinimlere sahiptir. Bu tür çok sıralı piller için şarj cihazları aşağıdakilerle birlikte verilir: dengeleme şeması hücreler. Dengeleme noktası, kutuların elektriksel özelliklerinin biraz farklı olabilmesi ve diğerlerinden önce tam şarja ulaşılabilmesidir. Bu durumda, kalanını şarj etmeye devam ederken bu kutuyu şarj etmeyi bırakmak gerekir. Bu işlev, özel bir pil dengeleme ünitesi tarafından gerçekleştirilir. Yüklü kavanozu, şarj akımının üzerinden akması için şönt eder.

  Şarj cihazları, bir pilin varlığını algılamak için 4.05-4.2 aralığında bir son şarj voltajını koruyabilir.

  Cihaz

  Bir lityum iyon pil, elektrolit emdirilmiş gözenekli bir ayırıcı ile ayrılmış elektrotlardan (alüminyum folyo üzerinde katot malzemesi ve bakır folyo üzerinde anot malzemesi) oluşur. Elektrot paketi kapalı bir kutuya yerleştirilir, katotlar ve anotlar akım toplayıcı terminallerine bağlanır. Gövde bazen acil bir durumda veya çalışma koşullarının ihlali durumunda iç basıncı tahliye eden bir emniyet valfi ile donatılmıştır. Lityum iyon piller, kullanılan katot malzemesinin türüne göre farklılık gösterir. Bir lityum iyon pildeki bir yük taşıyıcı, bir kimyasal oluşumu ile diğer malzemelerin (örneğin, grafit, oksitler ve metal tuzları) kristal kafesine dahil edilme (araya girme) yeteneğine sahip pozitif yüklü bir lityum iyondur. örneğin: LiC6, metal oksitler (LiMnO 2) ve tuzlar (LiMn RON) oluşumuyla grafite bağlanır.

  Başlangıçta, negatif plakalar olarak metal lityum, daha sonra kömür kok kullanıldı. Gelecekte, grafit kullanılmaya başlandı. Kobalt oksitlerin kullanımı, pillerin önemli ölçüde daha düşük sıcaklıklarda çalışmasına olanak tanır, pil başına deşarj / şarj döngüsü sayısını artırır. Lityum demir fosfat pillerin yaygınlaşması, nispeten düşük maliyetlerinden kaynaklanmaktadır. Lityum iyon piller, bir kontrol ve yönetim sistemi - SKU veya BMS (pil yönetim sistemi) ve özel bir şarj / deşarj cihazı içeren bir sette kullanılır.

  Şu anda, lityum iyon pillerin seri üretiminde üç sınıf katot malzemesi kullanılmaktadır:

  • lityum kobaltat LiCoO 2 ve izoyapısal lityum nikelat bazlı katı çözeltiler
  • lityum manganez spinel LiMn 2 O 4
  • lityum ferrofosfat LiFePO4.

  Lityum iyon pillerin elektro-kimyasal şemaları:

  • lityum-kobalt LiCoO 2 + 6C → Li 1-x CoO 2 + LiC 6
  • lityum ferro-fosfat LiFePO 4 + 6C → Li 1-x FePO 4 + LiC 6

  Düşük kendi kendine deşarj olmaları ve çok sayıda şarj/deşarj döngüleri nedeniyle Li-ion piller alternatif enerjide kullanım için en çok tercih edilenlerdir. Ayrıca, I&C sistemine ek olarak invertörler (voltaj dönüştürücüler) ile donatılmıştır.

  Avantajlar

  • Yüksek enerji yoğunluğu (kapasite).
  • Düşük kendi kendine deşarj.
  • Bakım gerektirmeyen.

  Dezavantajları

  1. Birinci nesil Li-ion piller patlayıcı etkilere maruz kaldı. Bunun nedeni, üzerinde çoklu şarj / deşarj döngüleri sürecinde, elektrotların kapanmasına ve sonuç olarak yangın veya patlamaya yol açan uzamsal oluşumların (dendritler) ortaya çıktığı bir metal lityum anot kullanmalarıydı. . Bu dezavantaj, sonunda anot malzemesinin grafit ile değiştirilmesiyle ortadan kaldırıldı. Benzer işlemler, çalışma koşulları ihlal edildiğinde (aşırı şarj) kobalt oksit bazlı lityum iyon pillerin katotlarında gerçekleşti. Lityum-ferro-fosfat piller bu dezavantajlardan tamamen yoksundur. Ayrıca, tüm modern lityum iyon pil şarj cihazları, aşırı şarj nedeniyle aşırı şarjı ve aşırı ısınmayı önler.

  Depolama kapasitesi kaybı:

  Sıcaklık, ⁰C	%40 şarjla, yıllık %	%100 şarjlı, yıllık %
  0	2	6
  25	4	20
  40	15	35
  60	25	için %40 üç ay

  Düşük sıcaklıklarda boşaltma, özellikle 0 ⁰C'nin altındaki sıcaklıklarda enerji çıkışını azaltacaktır. Böylece, +20 ⁰C'den +4 ⁰C'ye bir sıcaklık düşüşü ile sağlanan enerji arzındaki bir azalma, sağlanan enerjide ~% 5-7'lik bir azalmaya yol açar, deşarj sıcaklığının 0 ⁰C'nin altına düşmesine neden olur. yüzde onlarca sağlanan enerji kaybı ve kaynağın erken tükenmesine neden olabilir. Lityum iyon pillerin kimyası, şarj sıcaklıklarına daha duyarlıdır ve ~ +20 ⁰C sıcaklıklarda optimaldir ve +5 ⁰C'nin altındaki sıcaklıklarda önerilmez.

  hafıza etkisi

  Paul Scherer Enstitüsü'nden (İsviçre) bilim adamlarının yaptığı araştırma sonuçlarına göre, lityum iyon pillerin hafıza etkisi olduğu tespit edildi. Çalışma notunun yazarlarının belirttiği gibi, Li-Ion piller için:

  ... aslında, etki küçüktür: bağıl voltaj sapması binde sadece birkaç birimdir.

  Orijinal metin (İng.)

  Etki aslında çok küçük: voltajdaki nispi sapma binde sadece birkaç parçadır.

  Sadece etkinin temel varlığından bahsediyoruz ve pilin çalışması üzerindeki herhangi bir önemli etkisinden değil.

  Çalışmanın ana fikri, etkiyi bu şekilde bulmaktı.

  Orijinal metin (İng.)

  Ama anahtar, onu arama fikriydi.

  Çalışma, sık sık tamamlanmamış şarj ve ardından deşarj döngülerinin, daha sonra özetlenen bireysel "hafıza mikro etkilerinin" ortaya çıkmasına yol açtığını göstermiştir. Bunun nedeni, lityum iyon serbest bırakma ve yeniden yakalama işlemlerinin, eksik şarj durumunda dinamikleri bozulan pilin temelini oluşturmasıdır.

  Şarj sırasında lityum iyonları, boyutu onlarca mikrometre olan lityum ferrofosfat parçacıklarını birer birer terk eder. Katot malzemesi, farklı lityum içeriklerine sahip parçacıklara ayrılmaya başlar. Pil, elektrokimyasal potansiyeldeki bir artışın arka planına karşı şarj edilir. Belli bir anda limit değerine ulaşır. Bu, kalan lityum iyonlarının katot malzemesinden salınmasının hızlanmasına yol açar, ancak artık pilin toplam voltajını değiştirmezler.

  Pil tam olarak şarj edilmemişse, katotta sınır durumuna yakın belirli sayıda parçacık kalacaktır. Lityum iyonlarının salınımı için neredeyse engele ulaştılar, ancak bunun üstesinden gelmek için zamanları yoktu. Boşalma sırasında serbest lityum iyonları yerlerine dönme ve ferrofosfat iyonlarıyla yeniden birleşme eğilimindedir. Bununla birlikte, katodun yüzeyinde, zaten lityum içeren sınır durumundaki parçacıklarla da karşılaşılır. Yeniden yakalama zordur ve elektrotun mikro yapısı bozulur.

  Şu anda, sorunu çözmenin iki yolu vardır: pil yönetim sisteminin algoritmalarındaki değişiklikler ve artan yüzey alanına sahip katotların geliştirilmesi.

  Pilin dayanıklılığı ve düzgün çalışmasında önemli bir rol, çalışmasıyla oynanır. Birçok uzman, pil ömrünü uzatmaya yardımcı olacak iki basit kural belirler:

  yaşlanma

  Lityum polimer ve lityum iyon pillerin şarj sıcaklığı rejimi kapasitelerini etkiler: soğuk veya sıcak havalarda şarj olurken kapasite azalır. Derin deşarj, lityum iyon pili tamamen yok eder. Ayrıca, pillerin yaşam döngüsü, üretici tarafından belirlenenden daha yüksek akımlarla bir sonraki şarj ve şarj işleminden önceki deşarj derinliğinden etkilenir. Ayrıca şarj voltajına karşı son derece hassastırlar. Yalnızca %4 oranında artırılırsa, piller döngüden döngüye iki kat daha hızlı kapasite kaybeder. Şarj akımı, pil ile şarj cihazı arasındaki voltaj farkına ve hem pilin kendisinin hem de ona verilen kabloların direncine bağlıdır. Bu nedenle, şarj voltajındaki %4'lük bir artış, şarj akımında 10 kat artışa neden olabilir. Bu pili olumsuz etkiler. Aşırı ısınabilir ve bozulabilir. Li-ion piller için optimum saklama koşulları, pil kapasitesinden %40 şarj ve 0 ... 10 ° C sıcaklıkta elde edilir. Lityum piller kullanılmadığında bile eskir. 2 yıl sonra pil kapasitesinin yaklaşık %20'sini kaybeder. Buna göre, "yedekte" bir pil satın almaya veya kaynağını "tasarruf etmeye" çok fazla kapılmaya gerek yoktur. Satın alırken, belirli bir güç kaynağının ne kadar süredir stokta olduğunu bilmek için üretim tarihine bakmakta fayda var. Üretim tarihinden itibaren iki yıldan fazla bir süre geçmişse, satın almaktan kaçınmak daha iyidir.

  Düşük sıcaklıklarda kapasitede azalma

  Ortam sıcaklığı 0°C'nin altına düştüğünde lityum iyon pilin gücü %40-50'ye düşüyor. Teknolojiyi düşük sıcaklıklarda kullanmanın olumsuz etkilerine en az maruz kalan giyilebilir elektronik cihaz sahipleri ve insansız hava araçları, robotik sistemler ve uzay teknolojisi üretimi yapan sektörlerin yeni ısıtmalı pillere ihtiyacı var. Bu sorunu çözmek için içten ısıtmalı pil tasarımları geliştirilmiştir.

  Patlama tehlikesi

  Lityum piller nadiren patlayıcı şekilde tutuşur. Minyatür pillerden bile yanma yoğunluğu, ciddi sonuçlara yol açabilecek kadardır. Havayolları ve uluslararası kuruluşlar, lityum pillerin ve cihazların hava taşımacılığında yanlarında taşınmasını kısıtlamak için önlemler alıyor.

  Bir lityum pilin kendiliğinden yanmasını geleneksel yöntemlerle söndürmek çok zordur. Arızalı veya hasarlı bir pilin termal hızlanması sürecinde, yalnızca depolanan elektrik enerjisinin serbest bırakılması değil, aynı zamanda kendi kendine ısınma, oksijen ve yanıcı gazlar için enerjiyi serbest bırakan bir dizi kimyasal reaksiyon meydana gelir. Bu nedenle, yanmış bir pil hava erişimi olmadan yanabilir ve atmosferik oksijenden izolasyon araçları onu söndürmek için uygun değildir. Ayrıca, lityum metal, yanıcı bir hidrojen gazı oluşturmak için su ile aktif olarak reaksiyona girer, bu nedenle lityum pillerin suyla söndürülmesi, yalnızca lityum elektrot kütlesinin küçük olduğu pil türleri için etkilidir. Genel olarak, alev almış bir lityum pili söndürmek etkisizdir. Söndürmenin amacı, pilin sıcaklığını düşürmek ve alevin yayılmasını önlemektir.

  Uzun bir süre boyunca, bir asit pil, otonom nesnelere ve mekanizmalara elektrik akımı sağlayabilen tek cihazdı. Büyük maksimum akım ve minimum iç dirence rağmen, bu tür pillerin büyük miktarda elektrik tüketen cihazlarda veya kapalı odalarda kullanımlarını sınırlayan bir dizi dezavantajı vardı. Bu bağlamda, lityum iyon piller, dezavantajları olmasına rağmen, öncekilerin olumsuz niteliklerinin çoğundan yoksundur.

  frenleme

  lityum iyon pil nedir

  İlk lityum piller 50 yıl önce ortaya çıktı. Bu tür ürünler, enerji verimliliği seviyesini artırmak için bir lityum anotun takıldığı geleneksel bir pildi. Bu tür ürünler çok yüksek performans özelliklerine sahipti, ancak en ciddi dezavantajlardan biri, katot aşırı ısındığında yüksek lityum tutuşma olasılığıydı. Bu özellik göz önüne alındığında, bilim adamları zamanla saf elementi metal iyonlarıyla değiştirdi ve bunun sonucunda güvenlik önemli ölçüde arttı.

  Modern li-ion piller çok güvenilirdir ve çok sayıda şarj-deşarj döngüsüne dayanabilir. Minimum hafıza etkisine sahiptirler ve nispeten hafiftirler. Bu özelliklerinden dolayı lityum pil birçok cihazda geniş uygulama alanı bulmuştur. Ürün, ev aletleri için pil şeklinde bir pil olarak ve ayrıca yüksek verimli bir çekiş güç kaynağı olarak kullanılabilir.

  Bugün, bu tür cihazların birkaç dezavantajı vardır:

  • yüksek fiyat;
  • derin deşarjları sevmeyin;
  • düşük sıcaklıklarda ölebilir;
  • aşırı ısındığında kapasiteyi kaybeder.

  Li-ion pil üretimi nasıl yapılıyor?

  Lityum iyon piller birkaç aşamada üretilir:

  1. Elektrot imalatı.
  2. Elektrotları bir pilde birleştirmek.
  3. Koruma panosunun takılması.
  4. Pilin kasaya takılması.
  5. Elektrolit ile doldurma.
  6. Test etme ve şarj etme.

  Üretimin tüm aşamalarında, sonuçta yüksek kaliteli bir ürün elde etmenizi sağlayan teknoloji ve güvenlik önlemlerine uyulmalıdır.

  Lityum iyon pillerde katot olarak, yüzeyinde lityum içeren bir madde bulunan bir folyo kullanılır.

  Pilin amacına bağlı olarak aşağıdaki lityum bileşikleri kullanılabilir:

  • LiCo02;
  • LiNi02;
  • LiMn2O4.

  AA ve AAA standart boyutlarındaki silindirik güç kaynaklarının imalatında, ana elektrot bir ayırıcı ile anottan ayrılan bir rulo halinde bükülür. Filmi minimum kalınlığa sahip geniş bir katot alanı ile ürünün yüksek enerji tüketimini elde etmek mümkündür.

  Çalışma prensibi ve cihaz li-ion pil

  Bir lityum iyon pil aşağıdaki gibi çalışır:

  1. Akü kontaklarına DC elektrik akımı uygulandığında, lityum katyonları anot malzemesine hareket eder.
  2. Deşarj işlemi sırasında, lityum iyonları anottan ayrılır ve dielektrik içine 50 nm derinliğe kadar nüfuz eder.

  Bir lityum iyon pilin "ömründe", bu tür döngüler 3.000'e kadar çıkabilirken, pil, şarj işlemi sırasında biriken neredeyse tüm elektrik akımını bırakabilir. Derin deşarj, plakaların oksidasyonuna yol açmaz, bu da bu tür ürünleri asit pillerle karşılaştırıldığında olumlu bir şekilde ayırt eder.

  Tüm li-ion piller derin deşarjları iyi tolere etmez. Böyle bir pil bir telefona veya kameraya (AAA tipi) takılıysa, pil tamamen boşaldığında, güvenlik nedenleriyle, denetleyici kartı pilin şarj olma olasılığını engeller, bu nedenle pil olmadan şarj etmek mümkün olmayacaktır. özel şarj cihazı. Bu, bir tekne motoru için bir çekiş lityum pil ise, derin deşarj bunun için hiç de korkunç olmayacaktır.

  Parmak tipi pillerin aksine, karmaşık piller paralel veya seri olarak bağlanmış birkaç ayrı elektrik kaynağından oluşur. Bağlantı yöntemi, hangi elektrik göstergesinin arttırılması gerektiğine bağlıdır.

  Li-ion pillerin boyutları ve türleri

  Lityum iyon piller yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür elektrik akımı kaynakları, çeşitli ev cihazlarında, araçlarda ve hatta arabalarda kullanılır. Ayrıca endüstriyel lityum iyon piller büyük kapasiteli ve yüksek voltajlı olarak üretilmektedir. En popülerleri aşağıdaki lityum pil türleridir:

  İsim	çap, mm	uzunluk, mm	Kapasite, mAh
  10180	10	18	90
  10280	10	28	180
  10440 (AAA)	10	44	250
  14250 (AA / 2)	14	25	250
  14500	14	50	700
  15270 (CR2)	15	27	750-850
  16340 (CR123A)	17	34.5	750-1500
  17500 (A)	17	50	1100
  17670	17	67	1800
  18500	18	50	1400
  18650 (168A)	18	65	2200-3400
  22650	22	65	2500-4000
  25500 (tip C)	25	50	2500-5000
  26650	26	50	2300-5000
  32600 (D tipi)	34	61	3000-6000

  
  

  Bu tür atamaların ilk iki basamağı, ürünün çapını, ikinci çifti - uzunluğu gösterir. Piller silindirik ise son "0" ayarlanır.

  Endüstri, silindirik pillere ek olarak, 9v voltajlı "" tipi piller ve 12v, 24v, 36v ve 48v voltajlı güçlü endüstriyel piller üretmektedir.

  
  İstifleyici pil

  Ürüne eklenen öğelere bağlı olarak pil kutusu üzerinde aşağıdaki işaretler olabilir:

  • ICR - kobalt içeren;
  • IMR - - - - manganez;
  • INR - - - - nikel ve manganez;
  • NCR - - - - nikel ve kobalt.

  Lityum piller yalnızca boyut ve kimyasal katkı maddeleri açısından değil, aynı zamanda kapasite ve voltaj açısından da farklılık gösterir. Bu iki parametre, belirli elektrikli cihaz türlerinde kullanım olasılığını belirler.

  Li-ion piller nerelerde kullanılır?

  Lityum iyon pillerin, neredeyse tam hacimde elektrik verebilen ve kapasiteyi düşürmeden çok sayıda şarj/deşarj döngüsü gerçekleştirebilen bir pilin gerekli olduğu durumlarda alternatifi yoktur. Bu tür cihazların avantajı, nispeten düşük ağırlıklarıdır, çünkü bu tür cihazlarda kurşun ızgara kullanmaya gerek yoktur.

  Yüksek performans özellikleri göz önüne alındığında, bu tür ürünler kullanılabilir:
  

  1. Başlangıç ​​pilleri olarak. Otomobiller için lityum piller, üretim maliyetlerini azaltan yeni gelişmeler sayesinde her yıl daha ucuza geliyor. Ne yazık ki, bu tür pillerin fiyatı çok yüksek olabilir, bu nedenle birçok araç sahibi böyle bir pili karşılayamaz. Lityum iyon pillerin dezavantajları, eksi 20 derecenin altındaki sıcaklıklarda önemli bir güç düşüşü içerir, bu nedenle bu tür ürünlerin kuzey bölgelerinde çalışması pratik olmayacaktır.
  2. Çekiş cihazları olarak. Lityum iyon pillerin derin deşarjı kolayca tolere etmesi nedeniyle, genellikle tekne elektrik motorları için çekiş olarak kullanılırlar. Motor gücü çok yüksek değilse, 5-6 saatlik sürekli çalışma için bir şarj yeterlidir, bu da balık tutmak veya tekne gezisine çıkmak için yeterlidir. Çekişli lityum iyon piller ayrıca kapalı odalarda çalışan çeşitli yükleme ekipmanlarına (elektrikli istifleyiciler, elektrikli forkliftler) monte edilir.
  3. Ev aletlerinde.Çeşitli ev cihazlarında standart piller yerine lityum iyon piller kullanılmaktadır. Bu ürünlerin 3,6v - 3,7v voltajı vardır, ancak geleneksel 1,5 Volt tuzlu veya alkalin pilin yerini alabilecek modeller vardır. 2 standart pil yerine takılabilen 3v (15270,) gerilimli piller de bulabilirsiniz.

  Bu tür ürünler, esas olarak, sıradan tuz pillerinin çok hızlı bir şekilde boşaldığı güçlü cihazlarda kullanılır.

  
  Çekiş aküsü

  Li iyon pillerin çalışması için kurallar

  Bir lityum pilin hizmet ömrü, bilgisi kaynağı önemli ölçüde artıracak birçok faktörden etkilenir. Bu tip pili kullanırken şunları yapmalısınız:

  1. Pili tamamen boşaltmamaya çalışın. Pilin bu tür etkilere karşı yüksek direncine rağmen, tüm "meyve sularını" sıkmamanız önerilir. UPS'ler ve yüksek güçlü elektrik motorları ile bu tür aküleri taşırken özel dikkat gösterilmelidir. Pil tamamen boşalmışsa, hemen yeniden canlandırılmalı, yani özel bir şarj cihazına bağlanmalıdır. Pili, derin deşarj durumunda uzun süre kaldıktan sonra da sallayabilirsiniz; bunun için 12 saat boyunca yüksek kaliteli bir şarj yapmak ve ardından pili boşaltmak gerekir.
  2. Aşırı şarj etmeyin. Aşırı şarj, ürünün performansını olumsuz etkiler. Yerleşik denetleyici, özellikle şarj soğuk bir odada yapıldığında, pili her zaman zamanında kapatamaz.

  Aşırı şarj ve aşırı deşarja ek olarak, pil, kasanın sızdırmasına ve pilin dahili bileşenlerini tutuşturmasına neden olabilecek aşırı mekanik stresten korunmalıdır. Bu nedenle saf lityum içeriği 1 g'ı geçen pillerin postalanması yasaklanmıştır.

  
  Tornavidalar, dizüstü bilgisayarlar ve telefonlar için pil olarak kullanılır.

  Lityum iyon piller nasıl saklanır

  Lityum iyon pillerin uzun süreli depolanmasına ihtiyaç varsa, ürün üzerindeki olumsuz etkiyi en aza indirmek için aşağıdaki önerilere uymalısınız:

  1. Ürünü sadece kuru ve serin bir yerde saklayın.
  2. Pil elektrikli cihazdan çıkarılmalıdır.
  3. Pil, saklamadan önce şarj edilmelidir. İç korozyon süreçlerinin oluşmayacağı minimum voltaj hücre başına 2,5 volttur.

  Bu tür pillerin düşük kendi kendine deşarj olduğu göz önüne alındığında, pili birkaç yıl bu şekilde saklamak mümkündür, ancak bu süre zarfında hücre kapasitesi kaçınılmaz olarak azalacaktır.

  Lityum iyon pillerin atılması

  Lityum iyon piller sağlığa zararlı maddeler içerir ve asla evde demonte edilmemelidir. Pil tükendikten sonra, daha sonraki işlemler için teslim edilmelidir. Özel toplama noktalarında, eski bir lityum pil için parasal tazminat alabilirsiniz, çünkü bu tür ürünler yeniden kullanılabilecek pahalı öğeler içerir.

  

  Modern cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda, tabletlerde, lityum iyon piller kullanılmaktadır. Yavaş yavaş, taşınabilir elektronik pazarındaki alkalin pilleri değiştirdiler. Daha önce, bu cihazların tümü nikel-kadmiyum ve nikel-metal hidrit piller kullanıyordu. Ancak Li─Ion piller daha iyi performansa sahip olduğu için günleri sona ermiştir. Doğru, alkali olanları her bakımdan değiştiremezler. Örneğin, nikel-kadmiyum pillerin verebileceği akımlar onlar için ulaşılmazdır. Bu, akıllı telefonlara ve tabletlere güç sağlamak için kritik değildir. Ancak çok fazla akım çeken portatif elektrikli el aletleri alanında halen alkalin piller kullanılmaktadır. Ancak, kadmiyum içermeyen yüksek deşarj akımlı piller geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Bugün lityum iyon piller, yapıları, çalışması ve geliştirme beklentileri hakkında konuşacağız.
  
  

  Lityum anotlu ilk pil hücreleri, geçen yüzyılın yetmişli yıllarında üretildi. Yüksek bir spesifik enerji yoğunluğuna sahiptiler ve bu da onları hemen talep etti. Uzmanlar uzun süredir yüksek aktiviteye sahip bir alkali metal kaynağı geliştirmeye çalışıyorlar. Sonuç olarak bu tip pillerin yüksek voltajı ve özgül enerjisi elde edilmiştir. Aynı zamanda, bu tür elemanların tasarımının gelişimi oldukça hızlı bir şekilde gerçekleştirildi, ancak pratik kullanımları zorluklara neden oldu. Onlarla sadece geçen yüzyılın 90'larında başa çıkmayı başardılar.

  

  
  Bu 20 yıl boyunca araştırmacılar, lityum elektrotun ana problem olduğu sonucuna vardılar. Bu metal çok aktiftir ve çalışma sırasında sonunda tutuşmaya yol açan bir takım işlemler olmuştur. Bu alev havalandırması olarak bilinir hale geldi. Bu nedenle, 90'lı yılların başında üreticiler, cep telefonları için piyasaya sürülen pilleri geri çağırmak zorunda kaldılar.

  Bu bir dizi kazadan sonra oldu. Görüşme anında aküden tüketilen akım maksimuma ulaştı ve bir alev çıkışı ile havalandırma başladı. Sonuç olarak, kullanıcılar tarafından birçok yüz yanığı vakası yaşandı. Bu nedenle, bilim adamları lityum iyon pillerin tasarımını iyileştirmek zorunda kaldılar.

  Lityum metal, özellikle şarj ve deşarj sırasında son derece kararsızdır. Bu nedenle araştırmacılar, lityum kullanmadan lityum tipi bir depolama pili oluşturmaya başladılar. Bu alkali metalin iyonları kullanılmaya başlandı. İsimleri buradan geliyor.

  Lityum iyon piller, daha düşük bir özgül enerjiye sahiptir. Ancak şarj ve deşarj standartlarına uyulursa güvenlidirler.

  Li─Ion pilde gerçekleşen reaksiyonlar

  Lityum iyon pilleri tüketici elektroniğine sokma yönünde bir atılım, negatif elektrotun karbon malzemeden yapıldığı pillerin geliştirilmesiydi. Karbonun kristal kafesi, lityum iyonlarının araya girmesi için bir matris olarak çok uygundur. Akü voltajını artırmak için pozitif elektrot kobalt oksitten yapılmıştır. Dökme kobalt oksidin potansiyeli yaklaşık 4 volttur.

  Çoğu lityum iyon pilin çalışma voltajı 3 volt veya daha fazladır. Eksi elektrottaki deşarj sırasında, lityum karbondan deinterkalasyona uğrar ve artı elektrotun kobalt oksitine karışır. Şarj işleminde, işlemler tam tersi şekilde gerçekleşir. Sistemde metalik lityum olmadığı, ancak iyonlarının bir elektrottan diğerine hareket ederek bir elektrik akımı oluşturduğu ortaya çıktı.
  
  

  Negatif elektrot reaksiyonları

  Mevcut tüm ticari lityum iyon pillerde bir karbon negatif elektrot bulunur. Lityumun karbona karışmasının karmaşık süreci, elektrolit maddesinin yanı sıra büyük ölçüde bu malzemenin doğasına bağlıdır. Anottaki karbon matrisi katmanlı bir yapıya sahiptir. Yapı sıralı (doğal veya sentetik grafit) veya kısmen sıralı (kok, kurum vb.) olabilir.
  

  İnterkalasyon sırasında, lityum iyonları karbon katmanlarını birbirinden ayırarak aralarına nüfuz eder. Çeşitli interkalatlar elde edilir. İnterkalasyon ve deinterkalasyon sırasında, karbon matrisinin spesifik hacmi önemsiz bir şekilde değişir. Negatif elektrotta karbon malzemeye ek olarak gümüş, kalay ve bunların alaşımları kullanılabilir. Ayrıca silikon, kalay sülfürler, kobalt bileşikleri vb. içeren kompozit malzemeler kullanmaya çalışırlar.

  Pozitif elektrot reaksiyonları

  Birincil lityum hücreler (piller) genellikle pozitif elektrot yapmak için çeşitli malzemeler kullanır. Pillerde bu yapılamaz ve malzeme seçimi sınırlıdır. Bu nedenle, Li─Ion pilin pozitif elektrotu, lityumlu nikel veya kobalt oksitten yapılmıştır. Lityum-manganez spinelleri de kullanılabilir.

  Katot için karışık fosfat veya oksit malzemeleri üzerinde araştırmalar devam etmektedir. Uzmanların kanıtlamayı başardığı gibi, bu tür malzemeler lityum iyon pillerin elektriksel özelliklerini iyileştiriyor. Katot yüzeyine oksit uygulamak için yöntemler de geliştirilmektedir.

  Bir lityum iyon pil şarj edildiğinde meydana gelen reaksiyonlar aşağıdaki denklemlerle açıklanabilir:

  pozitif elektrot

  LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe -

  negatif elektrot

  С + xLi + + xe - → CLi x

  Deşarj işlemi sırasında reaksiyonlar ters yönde ilerler.

  Aşağıdaki şekil, şarj ve deşarj sırasında bir lityum iyon pilde gerçekleşen işlemleri şematik olarak göstermektedir.

  

  
  

  Lityum İyon Pil Cihazı

  Tasarımlarına göre, Li─Ion akümülatörleri silindirik ve prizmatik tasarımda yapılır. Silindirik tasarım, elektrotları ayırmak için ayırıcı malzemeye sahip bir elektrot rulosudur. Bu rulo alüminyum veya çelik bir kasaya yerleştirilmiştir. Negatif bir elektrot ona bağlanır.

  Pozitif kontak, pilin ucundaki bir kontak pedi şeklinde dışarı çıkar.

  

  Prizmatik tasarıma sahip Li─Ion piller, dikdörtgen plakaların üst üste istiflenmesiyle yapılır. Bu tür piller, ambalajı daha yoğun hale getirmeyi mümkün kılar. Zorluk, elektrotlar üzerindeki sıkıştırma kuvvetinin korunmasında yatmaktadır. Spiral şeklinde bükülmüş bir rulo elektrot düzeneğine sahip prizmatik piller vardır.

  

  Herhangi bir lityum iyon pil, güvenli çalışmayı sağlayacak önlemlerle tasarlanmıştır. Her şeyden önce, bu ısıtma ve ateşlemenin önlenmesi ile ilgilidir. Pil kapağının altına sıcaklık katsayısı arttıkça pilin direncini artıran bir mekanizma yerleştirilmiştir. Pilin içindeki basınç izin verilen sınırın üzerine çıktığında, mekanizma artı kutbu ve katodu kırar.

  Ayrıca çalışma güvenliğini artırmak için Li-Ion pillerde elektronik kart zorunludur. Amacı, aşırı ısınma ve kısa devreleri önlemek için şarj ve deşarj süreçlerini izlemektir.

  Birçok prizmatik lityum iyon pil artık mevcuttur. Akıllı telefonlarda ve tabletlerde kullanılırlar. Tek tip bir standardizasyon olmadığından, prizmatik pillerin tasarımı genellikle üreticiden üreticiye farklılık gösterebilir. Zıt kutuplu elektrotlar bir ayırıcı ile ayrılır. Üretimi için gözenekli polipropilen kullanılır.

  Li-Ion ve diğer lityum pil türlerinin tasarımı her zaman sızdırmazdır. Elektrolit sızıntısına izin verilmediği için bu zorunlu bir gerekliliktir. Dışarı sızarsa, elektronikler zarar görür. Ayrıca sızdırmaz tasarım, su ve oksijenin aküye girmesini önler. İçeri girerlerse elektrolit ve elektrotlarla reaksiyon sonucu pili tahrip ederler. Lityum pil bileşenlerinin üretimi ve montajı argon atmosferinde özel kuru kutularda gerçekleştirilir. Bu durumda, karmaşık kaynak, sızdırmazlık vb. Teknikleri kullanılır.

  Bir Li-Ion pilin aktif kütlesi ile ilgili olarak, üreticiler her zaman bir uzlaşma ararlar. Maksimum kapasiteye ulaşmaları ve güvenli çalışmayı sağlamaları gerekir. Tutum temel alınır:

  A o / A n = 1.1, burada

  Ve yaklaşık - negatif elektrotun aktif kütlesi;

  Ve p, pozitif elektrotun aktif kütlesidir.

  Bu denge, lityum (saf metal) oluşumunu engeller ve yangını hariç tutar.

  Li-Ion pil parametreleri

  Günümüzde üretilen lityum iyon piller, yüksek özgül enerji kapasitesine ve çalışma voltajına sahiptir. İkincisi çoğu durumda 3,5 ila 3,7 volt arasında değişir. Enerji tüketimi, kilogram başına 100 ila 180 watt-saat veya litre başına 250 ila 400 arasında değişir. Bir süre önce üreticiler birkaç amper-saatten daha yüksek kapasiteye sahip piller üretemiyorlardı. Artık bu yönde gelişmeyi engelleyen sorunlar ortadan kalkmıştır. Böylece, satışta birkaç yüz amper-saat kapasiteli lityum tipi piller bulunmaya başladı.

  

  
  

  
  Modern Li─Ion pillerin deşarj akımı 2C ile 20C arasındadır. -20 ile +60 santigrat derece arasındaki ortam sıcaklık aralığında çalışırlar. -40 derecede çalışan modelleri vardır. Ancak hemen, düşük sıcaklıklarda özel seri pillerin çalıştığı söylenmelidir. Cep telefonları için geleneksel lityum ─ iyon piller, donma sıcaklıklarında kullanılamaz hale gelir.

  Bu tip pillerin kendi kendine boşalması ilk ayda yüzde 4-6'dır. Sonra azalır ve yıllık yüzde yapar. Bu, nikel-kadmiyum ve nikel-metal hidrit pillerden önemli ölçüde daha azdır. Servis ömrü yaklaşık 400-500 şarj-deşarj döngüsüdür.

  Şimdi lityum iyon pillerin çalışma özelliklerinden bahsedelim.

  Lityum İyon Pilleri Kullanma

  Li─Ion pilleri şarj etme

  Lityum iyon pillerin şarjı genellikle birleştirilir. İlk olarak, 4,1-4,2 voltluk bir voltaj elde edene kadar 0,2-1C sabit akımda şarj edilirler. Ve sonra şarj sabit voltajda gerçekleştirilir. İlk aşama yaklaşık bir saat, ikincisi yaklaşık iki saat sürer. Pili daha hızlı şarj etmek için darbe modu kullanılır. Başlangıçta, grafitli Li─Ion piller üretildi ve onlar için bir kutu için 4,1 volt voltaj sınırı belirlendi. Gerçek şu ki, hücrede daha yüksek bir voltajda, bu pillerin ömrünü kısaltan yan reaksiyonlar başladı.

  Yavaş yavaş, bu dezavantajlar, grafitin çeşitli katkı maddeleri ile katkılanmasıyla ortadan kaldırıldı. Modern lityum iyon hücreleri 4,2 volta kadar kolayca şarj edebilir. Hata, hücre başına 0,05 volttur. Arttırılmış güvenilirlik ve uzun hizmet ömrünün gerekli olduğu askeri ve endüstriyel uygulamalar için Li─Ion pil grupları bulunmaktadır. Bu tür piller için hücre başına maksimum voltaj 3,90 volttur. Biraz daha düşük bir enerji yoğunluğuna sahiptirler, ancak daha uzun bir hizmet ömrüne sahiptirler.

  1C'lik bir akımla bir lityum iyon pili şarj ederseniz, tam kapasite seti 2─3 saat olacaktır. Batarya, voltaj maksimum değerine yükseldiğinde ve şarj işleminin başlangıcındaki değerin yüzde 3'üne düştüğünde pil tamamen şarj edilmiş olarak kabul edilir. Bu, aşağıdaki grafikte görülebilir.

  

  Aşağıdaki grafik, bir Li─Ion pili şarj etme aşamalarını göstermektedir.

  

  
  

  
  Şarj işlemi aşağıdaki adımlardan oluşur:

  • Aşama 1. Bu aşamada aküden maksimum şarj akımı geçer. Eşik voltajına ulaşılana kadar devam eder;
  • Aşama 2. Akü üzerinde sabit bir voltaj olduğunda, şarj akımı yavaş yavaş azalır. Bu aşama, akım başlangıç ​​değerinin yüzde 3'üne düştüğünde durur;
  • Aşama 3. Pil depoya konulursa, bu aşamada kendi kendine deşarjı telafi etmek için periyodik bir şarj olur. Yaklaşık her 500 saatte bir yapılır.
    Uygulamadan, şarj akımının arttırılmasının pilin şarj süresini kısaltmadığı bilinmektedir. Akım yükseldikçe, voltaj eşik değerine daha hızlı yükselir. Ancak daha sonra şarjın ikinci aşaması daha uzun sürer. Bazı şarj cihazları (şarj cihazları) bir Li─Ion pili bir saatte şarj edebilir. Bu tür şarj cihazlarında ikinci aşama yoktur, ancak gerçekte bu noktada pil yaklaşık yüzde 70 oranında şarj olur.

  Damlama şarjına gelince, lityum iyon piller için geçerli değildir. Bunun nedeni, bu tip pilin şarj olurken fazla enerjiyi emememesidir. Jet şarjı, bazı lityum iyonlarının metalik duruma (değer 0) geçişine yol açabilir.

  Kısa bir şarj, kendi kendine deşarjı ve elektrik enerjisi kaybını iyi bir şekilde telafi eder. Üçüncü aşama her 500 saatte bir şarj edilebilir. Kural olarak, pil voltajı hücre başına 4.05 volta düştüğünde gerçekleştirilir. Şarj, voltaj 4,2 volta yükselene kadar gerçekleştirilir.

  Lityum iyon pillerin aşırı şarja karşı zayıf direncini belirtmekte fayda var. Karbon matrisi (eksi elektrot) üzerine aşırı yük sağlanmasının bir sonucu olarak, metalik lityum birikimi başlayabilir. Çok yüksek bir kimyasal aktiviteye sahiptir ve elektrolit ile etkileşime girer. Sonuç olarak, vücuttaki basınç artışı ve basınçsızlaştırma ile tehdit eden katotta oksijen salınımı başlar. Bu nedenle, denetleyiciyi atlayarak bir Li─Ion hücresini şarj ederseniz, pil üreticisinin önerdiğinden daha yüksek şarj olurken voltajın yükselmesine izin vermeyin. Pili sürekli şarj etmek ömrünü kısaltır.

  Üreticiler, Li-Ion pillerin güvenliğine ciddi şekilde dikkat ediyor. Voltaj izin verilen seviyenin üzerine çıktığında şarj durur. Pil sıcaklığı 90 santigrat derecenin üzerine çıktığında şarjı kapatmak için bir mekanizma da kurulur. Bazı modern pil modellerinin tasarımlarında mekanik tip anahtar bulunur. Pil muhafazasının içindeki basınç yükseldiğinde tetiklenir. Elektronik kartın voltaj kontrol mekanizması, minimum ve maksimum voltaj için kavanozu dış dünyadan ayırır.

  Korumasız lityum iyon piller var. Manganez içeren modellerdir. Bu element, aşırı yüklendiğinde, lityumun metalleşmesini ve oksijen oluşumunu engellemeye yardımcı olur. Bu nedenle, bu tür pillerde koruma gereksiz hale gelir.

  Lityum ─ iyon pillerin depolama ve deşarj özellikleri

  Lityum tipi piller oldukça iyi depolanır ve saklama koşullarına bağlı olarak yılda kendi kendine deşarj sadece %10-20'dir. Ama aynı zamanda pil hücrelerinin bozulması kullanılmasa bile devam ediyor. Genel olarak, bir lityum iyon pilin tüm elektrik parametreleri, her özel durum için farklılık gösterebilir.

  

  Örneğin, deşarj voltajı şarj durumuna, akıma, ortam sıcaklığına vb. bağlı olarak değişir. Pil ömrü, deşarj-şarj döngüsünün akımlarından ve modlarından, sıcaklıktan etkilenir. Li-Ion pillerin ana dezavantajlarından biri, şarj-deşarj moduna duyarlılıklarıdır, bu nedenle birçok farklı koruma türü sağlarlar.

  Aşağıdaki çizelgeler, lityum iyon pillerin deşarj özelliklerini göstermektedir. Gerilimin deşarj akımına ve ortam sıcaklığına bağımlılığını düşündüler.

  

  

  
  

  
  Gördüğünüz gibi, deşarj akımındaki bir artışla kapasite düşüşü önemsizdir. Ancak aynı zamanda, çalışma voltajı belirgin şekilde azalır. Benzer bir tablo, 10 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklarda gözlenir. Ayrıca pilin ilk voltaj düşüşünü de belirtmekte fayda var.

  Lityum-iyon piller, nikel-metal hidrit muadilleri kadar seçici değildir, ancak yine de biraz bakım gerektirirler. bağlı kalmak beş basit kural, sadece lityum iyon pillerin ömrünü uzatmakla kalmaz, aynı zamanda mobil cihazların şarj edilmeden çalışma süresini de uzatabilirsiniz.

  Tam deşarja izin vermeyin. Lityum-iyon pillerin sözde hafıza etkisi yoktur, bu nedenle deşarj olmalarını beklemeden şarj edilebilirler ve dahası şarj edilmeleri gerekir. Birçok üretici, bir lityum iyon pilin ömrünü bir dizi tam deşarj döngüsü (%0'a kadar) olarak hesaplar. Kaliteli piller için bu 400-600 devir... Lityum iyon pilinizin ömrünü uzatmak için telefonunuzu daha sık şarj edin. Optimal olarak, pil şarjı yüzde 10-20 işaretinin altına düşer düşmez telefonu şarj edebilirsiniz. Bu, deşarj döngülerinin sayısını artıracaktır. 1000-1100 .
  Uzmanlar bu süreci Deşarj Derinliği gibi bir gösterge ile tanımlar. Telefonunuz %20'ye kadar deşarj olmuşsa, Deşarj Derinliği %80'dir. Aşağıdaki tablo, bir lityum iyon pilin deşarj döngüsü sayısı ile Boşalma Derinliği arasındaki ilişkiyi göstermektedir:

  Her 3 ayda bir boşaltın. Uzun süre tam şarj, lityum iyon piller için sürekli olarak sıfıra deşarj olmak kadar zararlıdır.
  Son derece dengesiz şarj süreci nedeniyle (telefonu genellikle gerektiği gibi ve çalıştığı yerde, USB'den, bir prizden, harici bir pilden vb. şarj ediyoruz), uzmanlar pili her 3 ayda bir tamamen boşaltmanızı ve ardından şarj etmenizi önerir. %100'e kadar ve 8-12 saat şarjda tutmak. Bu, sözde yüksek ve düşük pil şarj bayraklarının sıfırlanmasına yardımcı olur. Bu konuda daha fazlasını okuyabilirsiniz.

  Kısmen şarjlı depolayın... Bir lityum iyon pilin uzun süreli saklanması için en iyi koşul, 15 ° C'de yüzde 30 ila 50 arasında şarj olmasıdır. Pil tam şarjlı bırakılırsa, kapasitesi zamanla önemli ölçüde azalacaktır. Ancak uzun süredir rafta toz toplayan pil sıfıra boşalmış, büyük olasılıkla artık kiracı değil - geri dönüşüme gönderme zamanı.
  Aşağıdaki tablo, 1 yıl boyunca saklandığında, depolama sıcaklığına ve şarj seviyesine bağlı olarak bir lityum iyon pilde ne kadar kapasite kaldığını gösterir.
  

  Orijinal şarj cihazını kullanın.Çok az insan, çoğu durumda şarj cihazının doğrudan mobil cihazlara yerleştirildiğini ve harici bir güç adaptörünün yalnızca voltajı düşürdüğünü ve ev güç kaynağının akımını düzelttiğini, yani pili doğrudan etkilemediğini biliyor. Dijital kameralar gibi bazı cihazlarda yerleşik bir şarj cihazı yoktur ve bu nedenle lityum iyon pilleri harici bir "şarj cihazına" takılır. Orijinali yerine kalitesi şüpheli harici bir şarj cihazının kullanılmasının pilin performansını olumsuz etkileyebileceği yer burasıdır.

  Aşırı ısıtmayın. Lityum iyon pillerin en büyük düşmanı yüksek sıcaklıktır - aşırı ısınmaya hiç dayanamazlar. Bu nedenle mobil cihazları doğrudan güneş ışığına maruz bırakmayın veya elektrikli ısıtıcılar gibi ısı kaynaklarının yakın çevresinde bırakmayın. Lityum iyon pillerin kullanılabileceği maksimum izin verilen sıcaklıklar: –40 °C ile +50 °C arası

  Ayrıca, görebilirsiniz