mempunyai prestasi tinggi kapasiti dan boleh bertahan lebih lama daripada bateri lain, tetapi ia juga mempunyai ciri khusus mereka sendiri yang harus diambil kira semasa operasi dan semasa proses pengecasan.
Penunjuk utama dan perbezaan daripada bateri alkali
DALAM garis besar umum, ciri-ciri utama bateri Li-Ion ialah ketekalan penunjuk voltan, tahap kapasiti yang tinggi dan sumber tenaga yang besar, disebabkan oleh spesifikasi komposisi kimianya. Semua bateri litium terdiri daripada katod dan anod, mereka dipisahkan antara satu sama lain oleh diafragma dan pemisah. Diafragma mempunyai impregnasi organik khas (gambar di bawah).
Di samping itu, kapasiti Li Bateri ion tidak bergantung pada arus beban, dan inilah yang memastikan maksimum mereka jangka panjang perkhidmatan - lebih lama daripada yang beralkali dengan ciri kapasiti yang sama. Bateri adalah berbeza tempoh yang panjang penyimpanan dan operasi (dalam senario kes terbaik, sehingga 12 tahun), rintangan kepada suhu tinggi dan rendah dan kemungkinan pembuatannya dalam bentuk yang berbeza.
Lebih murah dan tidak kurang popular di kalangan pengguna ialah "pendahulu" bateri Li Ion - bateri alkali biasa, dinamakan (berdasarkan pelabelan model yang diimport). Ia masih digunakan hari ini dalam mainan untuk kanak-kanak, beberapa model pemain, dan lampu suluh rumah. Walau bagaimanapun, mereka kurang mampu mengatasi beban yang lebih tinggi, dan dalam kamera atau komputer riba, unsur alkali tidak lagi berkesan kerana fakta bahawa ia akan meletup dengan cepat.
Ia adalah bateri litium yang mampu beroperasi di bawah beban tetap dan tinggi: peralatan yang digemari oleh manusia adalah peringkat moden digunakan hampir secara berterusan.
Terdapat banyak contoh bagaimana bateri litium-ion telah disimpan untuk masa yang lama tanpa penggunaan intensif, dan kualiti kerja mereka untuk pengguna tidak merosot. Contohnya, telefon mudah alih lama dengan bateri Li Ion yang telah diletakkan di dalam laci selama beberapa tahun mungkin masih berfungsi jika bateri dicas dengan baik. Sudah tentu, dari masa ke masa, kapasiti elemen ini berkurangan dengan ketara. Tetapi kerana mereka mempunyai sumber tenaga yang sangat berkuasa, tidak hairanlah bahawa ciri-ciri mereka telah lama mengatasi rakan-rakan alkali popular mereka.
Jenis bateri litium
Sebagai tambahan kepada unsur utama (lithium), bateri ini mungkin mengandungi bahan kimia lain.
"Pengisian" sel litium-ion mungkin mengandungi:
- mangan dioksida;
- oksida tembaga;
- sulfur dioksida;
- iodin;
- besi disulfida;
- sebatian polifluorokarbon;
- tionyl klorida.
Untuk kegunaan meluas, perbezaan elektrokimia ini tidak memainkan peranan yang menentukan. Yang penting ialah mana-mana sebatian ini boleh memberikan prestasi optimum elektro sumber kimia pemakanan.
Juga, bateri lithium-ion mungkin berbeza penampilan, bergantung pada reka bentuk dan tujuan penggunaannya. Sebagai contoh, bateri 18650 mempunyai bentuk kes biasa dalam bentuk "tin" logam. Ia digunakan secara meluas dalam pemutar skru dan komputer riba. Terdapat elemen segi empat tepat yang boleh rata sepenuhnya (ia dipasang di pemandangan moden telefon pintar dan iPhone), dan terdapat juga bateri gel-polimer yang dibuat dalam bentuk beg berkilat dengan tahap meningkat pengedap (ia boleh dilihat dalam tablet dan iPad).
Voltan nominal mana-mana bateri litium-ion, tanpa mengira kimianya, ialah 3.7 volt.
Sedikit mengenai litium
Litium sendiri adalah logam dengan kelembutan dan kemuluran yang sangat tinggi. Inilah yang akhirnya memungkinkan untuk menghasilkan elemen nipis dan ringan yang sangat mudah digunakan dan berkuasa tinggi.
Pengeluaran bateri berasaskan litium bermula pada tahun 70-an abad kedua puluh. Adalah diketahui bahawa percubaan pertama dalam pengeluaran sedemikian sering penuh dengan bahaya - banyak bateri meletup, selalunya disebabkan oleh terlalu panas atau insiden lain yang berkaitan dengan penggunaan yang tidak betul. Dari masa ke masa, pakar telah belajar untuk menghasilkan bateri dengan ciri yang lebih baik. Walau bagaimanapun, bateri sedemikian masih harus dikendalikan dengan berhati-hati.
Terdapat rangkaian sejumlah besar foto dan video di mana pencari keseronokan merakam detik-detik letupan itu telefon bimbit atau tablet. Mengulangi eksperimen sedemikian, tentu saja, tidak digalakkan.
"Litium selamat" dalam bentuk yang boleh dipercayai dan bateri yang luas diperoleh dengan menggabungkan litium dengan elektrolit organik pepejal. Lebih-lebih lagi, idea kegagalan sepenuhnya daripada elektrolit berasaskan air memungkinkan untuk mendapatkan yang paling luas dan model yang berkuasa. Sebagai contoh, dua bateri litium 3V berjaya menggantikan empat atau lima bateri beralkali, yang menjadikan operasi banyak peranti isi rumah lebih mudah. Sudah tentu, kereaktifan kimia litium yang tinggi masih kekal sebagai "campuran letupan" yang berpotensi. Terutama dalam kes sikap cuai terhadap bateri sedemikian. Tetapi secara keseluruhan, barang-barang itu agak selamat dan masih sangat dipercayai.
Peranan lembaga perlindungan
Peranan besar dalam mencegah terlalu panas dan penyalaan bateri dimainkan oleh bateri yang dibina di dalam setiap elemen. papan perlindungan. Ia menghalang litar pintas, pelepasan berlebihan dan pengecasan berlebihan, tetapi yang paling penting - kemungkinan terlalu panas. Sudah tentu, semua sel litium dari pengeluar yang boleh dipercayai dan dipercayai dilengkapi dengan papan sedemikian di mana terminal sel terletak.
Dalam foto: papan perlindungan bateri lithium-ion.
Mana-mana papan mempunyai pengawal caj-caj enam peringkat, yang akan sentiasa memutuskan sambungan bateri daripada beban jika ia dinyahcas sepenuhnya atau, sebaliknya, jika paras cajnya mencapai 4.25 volt.
Bateri terbaik
Kadang-kadang mereka bertanya tentang bateri Li Ion mana yang paling moden. DALAM Kebelakangan ini Sel litium Ultimate Energizer diiklankan secara meluas sebagai bateri litium terbaik generasi terkini. Mereka telah dibangunkan untuk perkakas rumah dengan tahap tinggi penggunaan tenaga ( lampu suluh berkuasa, kamera, mainan bercakap besar untuk kanak-kanak). Pengiklan mendakwa bahawa Ultimate lithium bukanlah bateri, tetapi "sel yang tidak perlu dicas semula" - kerana kuasanya bertahan lebih daripada 12 tahun.
- keupayaan untuk menahan perubahan suhu yang besar;
- bekerja pada suhu terendah - -40-60°C;
- yang paling ringan antara analog litium lain;
- kapasiti tinggi - 3000 A;
- didakwa hayat perkhidmatan mereka boleh mencecah 15 tahun.
Foto menunjukkan bateri litium Ultimate.
Pengecasan yang betul
Paling cara yang betul, yang akan memaksimumkan dan meningkatkan prestasi mereka ialah pengecasan dua peringkat bateri litium. Hanya dengan cara ini bateri boleh dicas sepenuhnya dan kapasitinya digunakan sepenuhnya, tanpa mengurangkan potensinya dalam jangka masa yang panjang.
Bagaimana untuk mengecas bateri litium pada peringkat pertama? Hanya dengan arus terus, yang tidak boleh melebihi 0.2-0.5 C (di mana C ialah kapasiti bateri). Sebagai langkah terakhir, anda boleh mempercepatkan sedikit proses dengan meningkatkan arus kepada maksimum 1.0 C. Contohnya, jika kapasiti bateri ialah 3000 mAh, dan arus awal adalah dari 600 hingga 1500 miliamp, arus dipercepatkan harus berada dalam julat 1.5-3 ampere. Sudah tentu, dalam dalam kes ini Pengecas dengan pilihan tetapan voltan mesti digunakan. Secara ringkasnya dalam bahasa mudah, pada peringkat awal Peranti pengecasan berfungsi sebagai penstabil arus klasik.
Adalah penting untuk diingat bahawa semua bateri litium dilengkapi dengan papan perlindungan. Oleh itu, penunjuk U "pada Melahu"tidak boleh melebihi 7 volt. Voltan tinggi boleh memusnahkan papan.
Semasa proses pengecasan, anda perlu sentiasa memantau voltan. Apabila ia meningkat kepada 4.2 volt, anda harus tahu bahawa bateri telah mengisi kapasitinya kira-kira 80 peratus. Kini anda perlu beralih ke peringkat pengecasan yang lain.
Langkah pengecasan kedua (dan terakhir) hendaklah dijalankan menggunakan U tetap tetapi paras arus menurun. Pengecas mengekalkan U dalam 4.14-4.24 volt dan mengawal arus, yang secara beransur-ansur menjadi kurang. Apabila penunjuk semasa menurun kepada 0.05-0.01 C, pengecasan boleh dianggap selesai. Ia kekal untuk menambah bahawa bateri "mendapat" peratusan yang hilang dari kapasiti mereka, sehingga 100%, semasa peringkat kedua.
Jika kualiti yang baik, ia mesti diputuskan daripada punca kuasa selepas proses pengecasan selesai. Pengecasan berlebihan tidak boleh diterima untuk sel litium, kerana ia boleh menyebabkan mereka kehilangan peratusan kapasiti yang lebih besar, yang tidak akan diisi semula. Anda harus mengeluarkan bateri daripada mengecas dalam masa dan jangan lupa tentangnya.
Amaran keselamatan
Seperti yang telah dikatakan, terlalu panas tidak boleh dibenarkan bateri litium-ion , sebagai contoh, meninggalkan alat bersamanya di bawah sinar matahari atau di tempat yang boleh mencucuh. Anda tidak sepatutnya membuka sendiri bateri sedemikian dan cuba memulihkannya. - teknik pemulihan elemen tidak boleh digunakan pada mereka. Anda juga harus beli bateri hanya daripada pengeluar yang dipercayai supaya tidak membeli bateri "hangus", yang mungkin tidak mempunyai papan pelindung.
Operasi dan pengecasan yang betul akan memastikan bateri berfungsi dengan baik dan tidak akan kehilangan kapasitinya dari semasa ke semasa.
Syarikat Time-1 menjual pelbagai bateri litium daripada pengeluar terkemuka bateri - Syarikat Perancis SAFT, sebuah syarikat Israel TADIRAN Dan pengilang Cina
Bateri litium SAFT, TADIRAN, MINAMOTO digunakan secara meluas dalam pelbagai industri: industri angkasa dan penerbangan, perubatan, industri ketenteraan dan marin, bekalan kuasa awam, dan lain-lain. Oleh kerana kebolehpercayaan dan kualiti yang sangat baik, bateri litium dihargai oleh pengilang dan pemasang sistem keselamatan dan pencahayaan yang kompleks. Selain menjual bateri untuk semua jenis peranti elektrik, syarikat kami mempunyai kemudahan pengeluaran yang membolehkan kami menghasilkan yang asli berdasarkan keperluan pelanggan individu, berdasarkan komponen sedia ada. bateri sebarang konfigurasi.
Anda boleh mendapatkan nasihat profesional daripada pengurus kami atau memesan bateri yang diperlukan melalui telefon atau ICQ (bahagian "Kenalan").
| Saft |
| |
| Tadiran |
Dari sejarah penciptaan bateri litium
Sumber semasa dengan ciri-ciri tenaga yang lebih tinggi dan rangkaian keupayaan operasi yang diperluaskan dicipta dengan menghapuskan elektrolit akueus. Kejayaan terbesar telah dicapai dalam pembangunan sel litium dengan elektrolit organik dan pepejal.Kerja pertama mengenai penggunaan litium sebagai bahan anod dalam sumber semasa muncul pada awal abad ke-19, tetapi pembangunan sebenar mereka terima pada tahun 1960-an. Sumber semasa dengan fasa pepejal (MnO2, CuO, I2, CFx, FeS2 dan banyak lagi) dan bahan katod fasa cecair (SO2 dan SOCl2) telah dikaji.
Sel litium Pada masa ini, dalam beberapa bidang teknologi, mereka berjaya bersaing dengan sel yang lebih murah dengan elektrolit akueus. Ia digunakan dalam jam tangan, kamera, kalkulator, untuk melindungi ingatan litar bersepadu, V alat pengukur dan peralatan perubatan, di mana keselamatan dan kestabilan voltan operasi yang tinggi diperlukan selama bertahun-tahun beroperasi.
Direka dan berkuasa sumber semasa, mampu menghantar impuls tenaga yang tinggi walaupun selepas 10-12 tahun penyimpanan.
Ke arah pengedap sel litium keperluan meningkat dikenakan, kerana kemungkinan bukan sahaja kebocoran elektrolit, tetapi juga kemasukan udara dan wap air mesti dikecualikan, yang menimbulkan bahaya kebakaran atau letupan unsur. Kereaktifan litium yang tinggi dan pengaruh kelembapan udara pada keadaan elektrod dan elektrolit juga menentukan peningkatan kesukaran dalam pembuatan unsur, keperluan untuk menjalankan operasi teknologi dalam unit tertutup dengan suasana argon dan bilik "kering".
Sel litium, silinder dan cakera, dihasilkan dalam dimensi unsur sistem elektrokimia tradisional. Oleh itu, anda perlu berhati-hati untuk tidak membuat kesilapan dengan secara tidak sengaja menggantikan elemen dengan voltan operasi 1.5 V dengan litium, voltannya jauh lebih tinggi. Banyak syarikat sering berusaha untuk mengurangkan bahaya ini dan membekalkan elemen dengan petunjuk bukan standard yang dikimpal dalam bentuk kelopak rata, pin berbentuk jarum paksi untuk elemen pematerian ke dalam litar, dsb.
Sumber semasa berdasarkan sistem litium/thionil klorida (Li/SOСl2).
Unsur-unsur sistem Li/SOСl2 dengan katod fasa cecair mempunyai ciri khusus terbaik di kalangan sumber arus primer litium (sehingga 600 Wh/kg dan 1100 Wh/dm3). Elemen NRC - 3.67 V, voltan operasi 3.3-3.5 V bergantung kepada arus nyahcas.Unsur-unsur beroperasi dalam julat suhu dari -60 hingga + 85 °C, beberapa sehingga +130 °C. Reka bentuk sel Li/SOСl2 adalah serupa dengan reka bentuk sel Li/SO2, tetapi tionyl klorida jauh lebih agresif daripada elektrolit lain, jadi memastikan keselamatan kebakaran dan letupan diperlukan usaha yang bagus kedua-duanya daripada pemaju dan ahli teknologi.
Analisis mekanisme yang boleh membawa kepada letupan sel Li/SOСl2 menunjukkan bahawa keselamatan operasi sumber arus ini ditentukan oleh nisbah kemuatan elektrod, kepekatan elektrolit, pemisah yang digunakan, dan banyak faktor lain. Yang paling berpotensi berbahaya ialah pelepasan berlebihan pada ketumpatan arus tinggi. Letupan boleh disebabkan oleh dendrit litium yang terhasil dan litium tersebar halus, yang dilepaskan di katod dan boleh, dengan kehadiran arang batu, memasuki tindak balas kimia dengan elektrolit, membebaskan sejumlah besar haba. Unsur-unsur yang dihadkan oleh anod agak stabil semasa pelepasan berlebihan: apabila diterbalikkan, ia boleh mengekalkan voltan yang stabil (pada tahap -1 V) untuk masa yang sangat lama tanpa sebarang akibat. Unsur-unsur terhad katod menahan pembalikan kekutuban dengan lebih teruk. Penyahtekanan berlaku lebih awal: dengan pelepasan berlebihan sehingga beberapa darjah Celsius, dan semakin cepat semakin tinggi ketumpatan arus.
Pada suhu rendah (kira-kira -50 °C), unsur-unsur menghasilkan kapasiti beberapa kali kurang daripada kapasiti nominal. Jika unsur-unsur kemudian dipindahkan ke bilik yang hangat, pelepasan berterusan, dan pemanasan yang ketara mungkin berlaku disebabkan oleh penguraian produk tindak balas perantaraan sehingga titik letupan.
Untuk meningkatkan keselamatan operasi, elemen boleh dilengkapi dengan injap pelepas gas kecemasan, fius dan suis terma.
Apabila mereka bentuk bateri dari sel, disyorkan untuk menggunakan perlindungan diod luaran untuk setiap daripada mereka, tetapi ingat bahawa ini hanya berfungsi apabila dilepaskan. Semasa penyimpanan jangka panjang, arus terbalik daripada diod yang tidak terputus boleh menyebabkan kehabisan kapasiti sel sepenuhnya.
Jangka hayat elemen sistem Li/SOСl2 adalah sehingga 10 tahun dengan pelepasan sendiri 1.5-2% setahun pada 20 °C. Semasa penyimpanan jangka panjang unsur-unsur ini, penurunan voltan mungkin berlaku, yang kemudiannya perlahan-lahan (selama beberapa minit) dipulihkan kepada voltan operasi. Kedalaman dan tempoh penurunan voltan awal meningkat pada suhu yang lebih rendah.
Sifat-sifat yang disebabkan oleh litium.
Jenis bateri dengan elektrod positif yang diperbuat daripada pelbagai bahan.
-Besi disulfida.
-Mangan dioksida.
-Tionil klorida.
-Sulfur dioksida.
-Polymonofluorocarbon.
Depassivation
Mengendalikan peraturan dan langkah berjaga-jaga.HARTA AKIBAT LITHIUM
Bateri dengan elektrod negatif litium boleh didapati dalam kes silinder, cakera dan prismatik.
Pengeluaran bateri litium bermula pada tahun tujuh puluhan di beberapa negara. Keputusan terbaik diperoleh dengan menggunakan litium dalam kombinasi dengan elektrolit pepejal dan organik. Penghapusan elektrolit akueus memungkinkan untuk meningkatkan parameter operasi dan tenaga.
Jongkong litium dalam bentuk sektor. Pada keadaan biasa litium bertindak balas dengan oksigen dan nitrogen di udara, menjadi ditutup dengan filem berwarna gelap.
Litium ialah logam lembut, mulur, terletak pertama dalam siri potensi elektrod. Keupayaan elektrodnya ialah 3.045 volt. Butiran lanjut tentang potensi elektrod diterangkan dalam artikel "Perbezaan dalam potensi elektrod - kemungkinan operasi bateri." Ini memungkinkan untuk membuat bateri dengan voltan kira-kira tiga volt, yang memudahkan pelaksanaan bekalan kuasa untuk banyak peranti. Satu bateri litium boleh menggantikan dua bateri beralkali atau masin. Voltan 3 volt bateri litium, bukannya 1.5 volt biasa, sebagai tambahan kepada kelebihan, mempunyai kelemahan dalam bentuk beberapa ciri aplikasi. Bateri litium dihasilkan dalam kes standard, jadi apabila ia muncul, anda perlu menyemak dengan teliti voltan bateri yang dipasang. Litium adalah logam yang paling ringan. Bateri dengan elektrod litium adalah satu pertiga lebih ringan bateri alkali. Secara kimia, litium sangat aktif. Sifat litium ini memungkinkan untuk mencipta sumber arus kimia saiz minimum dan jisim. Kelebihan utama sumber kuasa litium ialah ia sangat ketumpatan tinggi tenaga, menjamin caj yang besar. Ini membolehkan bateri litium memberikan hayat bateri paling lama berbanding kimia bateri lain. Juga antara kelebihan bateri jenis ini ialah operasi dalam suhu yang melampau.
Elektrod litium dalam semua elektrolit ditutup dengan filem pasif setebal beberapa nanometer. Filem ini mempunyai sifat elektrolit pepejal yang mengalirkan ion litium. Pembentukan filem menghalang tindak balas spontan elektrod litium dengan elektrolit, jadi sel litium mempunyai pelepasan diri yang rendah. Pengurangan caj adalah 1-2% setahun. Jangka hayat bateri litium ialah 10 tahun, dan beberapa jenis sehingga lima belas tahun. Pada arus nyahcas yang berbeza, kapasiti bateri kekal hampir tidak berubah. Pada permulaan operasi bateri, adalah dinasihatkan untuk menjalankan depassivation, yang memusnahkan filem pada elektrod litium.
Kelemahan bateri ialah harga yang tinggi disebabkan oleh litium yang digunakan, tetapi dari masa ke masa penggunaan bateri jenis ini akan meningkat, dan apabila perlombongan dan pemprosesan litium meningkat, harga akan berkurangan. Kebanyakan litium dilombong di lapan negara.
Perlombongan litium.
Jumlah rizab litium di Rusia dianggarkan kira-kira 1 juta tan. Lebih separuh tertumpu di ladang di rantau Murmansk. Pengeluar litium dan garamnya di Rusia ialah Loji Pekat Kimia Novosibirsk dan Loji Kimia dan Metalurgi Krasnoyarsk.
Litium boleh menyebabkan luka terbakar kerana kelembapan yang sentiasa ada pada kulit. Anda hanya boleh bekerja dengan litium yang memakai pakaian pelindung dan cermin mata. Aktiviti tinggi litium merumitkan teknologi pengeluaran bateri. Litium hanya boleh disimpan di bawah lapisan minyak mineral. Untuk memusnahkan sisa litium, ia dirawat dengan etil alkohol.
Bateri litium silinder menggunakan elektrod jenis reben. Kelebihan reka bentuk elektrod bergulung: rintangan rendah dan pemanasan berkurangan. Reka bentuk ini membolehkan anda meningkatkan arus nyahcas bateri.
Elektrod bergulung bagi bateri litium silinder. Kerajang litium digunakan untuk elektrod negatif.
Bateri ada darjat tinggi ketat; untuk meningkatkan keselamatan operasi, reka bentuk termasuk injap yang menghalang peningkatan tekanan yang kritikal. Pengeluaran berlaku dalam jumlah tertutup dalam suasana kering gas lengai. Bateri ini tidak mengandungi bahan berbahaya yang terdapat dalam jenis lain. Tiada kandungan merkuri, kadmium atau plumbum.
Digunakan dalam komputer, automasi industri, peranti perubatan, pelbagai peranti mudah alih dan pegang tangan, jam elektronik dan permainan, alat pengukur, meter gas, peralatan foto dan video dan di banyak kawasan lain yang memerlukan pengedap dan operasi bateri selama bertahun-tahun.
JENIS-JENIS BATERI DENGAN ELEKTROD POSITIF YANG DIPERBUAT DARIPADA BAHAN YANG BERBEZA
DISULPHIDE BESI
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, terdapat peningkatan minat dalam bateri litium yang mempunyai elektrod positif pepejal yang diperbuat daripada besi disulfida FeS2 (pirit). Disebabkan oleh komposisi kimia bateri jenis ini, ia mempunyai voltan 1.5 volt, tidak seperti sumber kuasa litium lain, yang membolehkan ia digunakan dan bukannya jenis bateri akueus yang sudah lapuk. Apabila dilepaskan, litium elektrod negatif bertukar menjadi litium sulfida. Bateri silinder mengandungi elektrod reka bentuk gulungan. Apabila membuat elektrod positif, pirit semulajadi, dihancurkan dan dicampur dengan grafit, diletakkan pada konduktor filem. Selepas memasang elektrod jalur bateri ke dalam perumah bateri, ia diisi dengan elektrolit dan perumah dimeteraikan. Bateri termasuk termistor yang mengehadkan arus melalui bateri apabila ia menjadi panas. Jangka hayat bateri ialah 15 tahun atau lebih. Prestasi dikekalkan apabila suhu turun kepada – 40 °C.
Bateri sulfida besi Energizer L91 dan arus nyahcasnya 1 ampere pada suhu 21 ° C.
Bateri sulfida besi Duracell LF1500 dan arus nyahcasnya 1 ampere pada suhu 21 ° C.
Bateri litium-besi disulfida direka bentuk untuk digunakan dalam mod arus nyahcas 0.5 ampere dan boleh didapati dalam bekas silinder dan cakera. Reka bentuk cakera bateri litium diterangkan dalam artikel "Reka Bentuk Bateri".
MANGAN DIOKSIDA
Bateri litium yang paling biasa dan dikaji ialah jenis yang mempunyai elektrod positif pepejal yang diperbuat daripada mangan dioksida MnO2 yang dirawat haba. Hasil daripada tindak balas pelepasan, litium oksida terbentuk. Bateri jenis ini mempunyai huruf CR dalam namanya. Voltan ialah 3 volt. Bateri kekal beroperasi sehingga sepuluh tahun, boleh menghantar arus yang tinggi dan mempunyai kapasiti yang ketara. Jenis ini termasuk bateri Corundum 9V, yang terdiri daripada tiga elemen.
Sarung bateri diperbuat daripada keluli tahan karat. Membran yang memisahkan elektrod diperbuat daripada polipropilena.
Reka bentuk mangan dioksida Reka bentuk gegelung dioksida
bateri dengan elektrod lingkaran, bateri mangan, pengedap, pengedap penutup dengan menggulung. penutup dikimpal laser
Bateri dengan elektrod lingkaran mempunyai penutup bergulung atau dikimpal laser, bateri jenis gegelung mempunyai penutup dikimpal laser.
Penutup bateri yang digulung. Penutup bateri dikimpal dengan laser.
Julat suhu Bateri beroperasi dalam julat
operasi dari – 20 hingga 60 °C. suhu dari – 40 hingga 85 °C.
Untuk melindungi daripada terlalu panas dan litar pintas Reka bentuk bateri bergulung mengandungi termistor dengan ciri suhu positif. Apabila dipanaskan, rintangannya meningkat sedikit, tetapi apabila suhu mencapai 85 °C, rintangan meningkat dengan mendadak, yang membawa kepada penurunan arus melalui bateri ke nilai minimum.
Lokasi termistor dalam reka bentuk kutub positif bateri.
Bateri jenis gegelung silinder disyorkan untuk aplikasi dengan penggunaan kuasa yang rendah: 5 miliamp berterusan dan 20 miliamp mod nadi. Ini boleh menjadi peranti storan sandaran, jam, kalendar, meter air, meter gas, elektronik automotif. Bateri dengan elektrod lingkaran direka untuk penggunaan arus berterusan sebanyak 1.5 ampere, dan dalam mod nadi 4 ampere.
Bateri dioksida mangan dioksida Varta CR AA reka bentuk gegelung dan nyahcas dengan beban pelbagai rintangan pada suhu 21 °C.
TIONIL KLORIDA
Bateri Li/SOCl2 mempunyai ciri khusus yang terbaik. Thionyl chloride ialah cecair kimia yang sangat aktif. Apabila bateri dinyahcas, litium klorida, sulfur dioksida dan sulfur terbentuk. Elektrolit ialah larutan tetrakloroaluminat dalam tionyl klorida. Sulfur dioksida kebanyakannya terlarut dalam elektrolit, jadi tekanan dalam bateri tidak meningkat. Komponen utama filem pasif yang terbentuk pada elektrod litium ialah litium klorida. Bahan elektrod positif ialah karbon berliang yang diresapi dengan tionyl klorida, jadi bateri jenis ini mempunyai elektrod positif cecair. Bateri boleh didapati dengan pelbagai jenis terminal dengan paksi, pisau, wayar fleksibel. Terima kasih kepada elektrod positif ini, bateri thionyl klorida mempunyai nilai tertinggi ketumpatan tenaga antara bateri litium. Sebagai contoh, tenaga khusus berat bateri silinder dalam reka bentuk gegelung AA boleh mencapai 1000 watt-jam seliter. Voltan bateri berada dalam julat dari 3.3 hingga 3.6 volt, penyimpanan sehingga 10 tahun dengan nyahcas sendiri 1.5...2% setahun pada suhu 20 ° C. Bateri gegelung direka bentuk untuk beroperasi dalam mod arus rendah dan bertujuan untuk kuasa sandaran peranti storan. Suhu operasi dari – 55 hingga 85 °C, menggunakan elektrolit khas dari – 50 hingga 150 °C. Pada suhu kira-kira – 50 °C, kapasiti berkurangan beberapa kali di bawah nilai nominal.
Elektrod negatif dibuat dengan mendepositkan litium pada permukaan dalam perumahan. Kebanyakan isipadu badan bateri diduduki oleh katod berliang. Bateri direka untuk kuasa peranti dengan arus rendah untuk masa yang lama.
Reka bentuk dan pelepasan gegelung EEMB ER14250 bateri tionil klorida dengan pelbagai arus pada suhu 21 ° C.
Bateri thionyl chloride Reka bentuk gegelung Saft LS14500 dan nyahcas dengan pelbagai arus pada suhu 21 ° C.
Penggunaan elektrod jalur yang dibungkus dalam lingkaran memungkinkan untuk menggunakan bateri dalam mod arus tinggi. Bateri mengandungi injap tekanan kecemasan dan fius untuk melindungi daripada beban lampau.
Bateri Saft LSH 14 thionyl chloride yang mengandungi reka bentuk lingkaran dalaman dan ciri nyahcas berubah-ubah pada 21°C.
Bateri berprestasi tinggi mengandungi aluminium triklorida, yang melarutkan filem litium klorida pasif pada elektrod negatif, tetapi ini mempercepatkan kakisan litium.
Bateri mencari aplikasi dalam peranti storan, penggera, pencahayaan, elektronik automotif, peralatan penggerudian, ukuran geoterma, komunikasi radio dan lain-lain lagi.
Selepas penyimpanan, penyahpasifan mungkin diperlukan. Jika, selepas beroperasi dalam keadaan suhu yang sangat rendah, bateri memasuki bilik yang dipanaskan dan pelepasan berterusan, maka pemanasan mungkin disebabkan oleh penguraian produk tindak balas, yang boleh menyebabkan letupan.
SULFUR DIOKSIDA
Bateri berasaskan SO2 adalah yang paling serba boleh kerana kesesuaiannya untuk berbeza keperluan teknikal, pengetahuan yang baik, pengalaman pengeluaran terkumpul dan mekanisasi yang tinggi proses teknologi. Mereka mempunyai voltan yang stabil hampir sehingga akhir nyahcas. Ia mempunyai kapasiti khusus yang tinggi dan mampu beroperasi dalam julat suhu yang luas dari – 60 hingga 70 °C. Sesetengah model bateri ini boleh beroperasi pada suhu serendah – 70 °C. Elektrod positif ialah sebatian politetrafluoroetilena dan asetilena hitam. Elektrolit bateri ialah sulfur dioksida dengan bahan tambahan. Hasil daripada tindak balas nyahcas, Li2S2O4 terbentuk. Bateri dihasilkan dalam perumah yang sangat tertutup. Keadaan cecair sulfur dioksida dipastikan oleh tekanan di dalam bateri dua atmosfera. Reka bentuk ini mengandungi injap keselamatan yang mengurangkan tekanan apabila suhu meningkat kepada kira-kira 105 °C. Bateri dihasilkan dalam bekas silinder yang mengandungi elektrod gegelung atau lingkaran. Voltan bateri berkisar antara 2.5 hingga 2.8 volt, jangka hayat boleh mencapai sepuluh tahun pada suhu 20 °C atau 1 tahun pada suhu 70 °C. rendah rintangan dalaman walaupun pada suhu rendah membolehkan jenis ini digunakan dalam keadaan yang menghalang penggunaan jenis bateri lain: ruang, oseanografi, kawasan sejuk. Bateri sulfur dioksida digunakan secara meluas dalam aplikasi awam dan ketenteraan.
Bateri sulfur dioksida EEMB LSS26500 dan nyahcas dengan pelbagai arus pada suhu 21 °C.
POLIMONOFLUOROKARBON
Kelebihan utama bateri litium jenis ini ialah Li/(CF x)n adalah potensi tenaga yang tinggi pada suhu 85 °C dan juga 125 °C. Bateri digunakan terutamanya dalam peranti yang panas semasa operasi. Kapasiti berkurangan dengan ketara selepas setahun penyimpanan pada 21°C, dan pada suhu penyimpanan 90°C kehilangan kapasiti adalah kira-kira 2% setahun. Apabila disimpan selama 10 tahun, bateri kehilangan tidak lebih daripada satu perlima daripada kapasitinya. Bateri ini adalah antara yang pertama dengan elektrod positif pepejal muncul di pasaran perindustrian. Tenaga khusus bateri litium polimonofluorokarbon mencapai 600 watt-jam seliter. Voltan operasi bateri ini berkisar antara 2.5 hingga 2.8 volt. Semasa tindak balas, karbon terfluorinasi ditukar kepada karbon biasa, dan kekonduksian elektrik meningkat, memperbaiki keadaan nyahcas. Digunakan untuk penggunaan semasa yang rendah dan sederhana.
Elektrod positif terdiri daripada polimonofluorokarbon. Pengeluarannya berlaku pada suhu dari 300 hingga 600 °C dalam suasana fluorin.
Elektrolit ialah larutan litium heksafluoroarsenat dalam dimetil sulfoksida. Dalam bateri yang dibuat dalam bekas cakera, kerajang litium terletak pada grid kuprum, dan elektrod positif yang diperbuat daripada polytetrafluoroethylene dan asetilena hitam terletak pada grid nikel. Bateri direka untuk bertahan kuasa rendah, tersedia dalam pelbagai bentuk, berjaya digunakan dalam peranti memori, perentak jantung dan defibrilator boleh implan. Bateri cakera suhu tinggi digunakan dalam elektronik automotif, automasi penghalang dan bidang kejuruteraan elektrik yang lain.
Jika anda bercadang untuk beroperasi pada suhu di bawah sifar dan menggunakan arus purata, maka dari segi harga bateri jenis ini tidak dapat bersaing dengan bateri litium yang lebih murah yang mempunyai elektrod positif yang diperbuat daripada mangan dioksida.
Bekalan kuasa kimia utama polimonofluorokarbon Panasonic BR1220 dan nyahcasnya pada suhu berbeza.
DEPASIVASI
Banyak kelebihan bateri litium dibayangi oleh pembentukan filem pasif pada elektrod litium. Jika anda menggunakan bateri litium 1.5 volt dengan arus operasi berkadar 0.5 ampere untuk menghidupkan jam atau alat kawalan jauh TV, maka peranti mungkin tidak berfungsi dengan betul selepas memasang bekalan kuasa yang sangat mahal. Untuk peranti sedemikian, anda perlu menggunakan bateri litium yang direka bentuk untuk beroperasi dalam mod arus rendah, tetapi bateri litium berkuasa rendah 1.5 volt untuk perkakas rumah susah nak jumpa. Penyelesaiannya nampaknya adalah melakukan depassivation apabila memasang elemen atau setiap kali anda menghidupkan peranti, jika peranti itu tidak digunakan untuk masa yang lama. Untuk nyahpasif, anda perlu menundukkan bateri kepada nadi arus nyahcas jangka pendek sebanyak 10-20 miliamp. Tindakan ini harus memusnahkan atau melemahkan filem pasif pada elektrod litium. Jika bateri yang direka khas dipasang di dalam petak kuasa peranti dengan arus berpuluh-puluh miliamp, maka filem pasif akan dimusnahkan semasa tempoh awal operasi bateri. Untuk memastikan penyahpasifan, terdapat cadangan daripada pengeluar bateri litium dalam bentuk litar yang mengandungi kapasitor. Sebuah kapasitor disambung secara selari dengan bateri. Apabila kapasitor dicas, beban nadi jangka pendek bateri berlaku. Untuk serba boleh dalam penggunaan pelbagai sistem bateri kimia, peranti berkuasa bateri boleh dilengkapi dengan kapasitor dengan kapasiti 0.22...0.68 μF yang disambungkan selari dengan bateri. Jika penyahpasifan tidak dilakukan, maka semasa kali pertama operasi penurunan voltan akan diperhatikan. Ini boleh diperhatikan apabila memasang bateri litium baharu ke dalam papan induk komputer peribadi. Bateri mula menyokong memori jam masa nyata 2-3 hari selepas pemasangan. Masa ini adalah perlu untuk pemusnahan filem pasif.
PENGENDALIAN DAN LANGKAH BERJAGA-JAGA
Bateri tidak boleh dibuka, dipanaskan atau dibakar. Elakkan memendekkan terminal bateri. Dalam apa jua keadaan, anda tidak boleh cuba mengecas bateri litium. Hanya bateri satu jenis dan jenama boleh dipasang dalam peranti yang mempunyai petak untuk beberapa bateri. Jika pelanggaran kes itu dikesan, gantikan bateri dan jangan gunakannya pada masa hadapan. Semasa memasang, semak kekutuban menggunakan tanda. Sel kimia litium mungkin mempunyai reka bentuk tiang yang berbeza daripada reka bentuk tradisional.
Sumber arus kimia (CHS) telah menjadi kukuh dalam kami kehidupan seharian. Hampir semua daripada kita telah berurusan dengan sel galvanik, tetapi tidak semua orang boleh meninggalkan pertemuan ini dengan kenangan yang menyenangkan. Ia berlaku bahawa bateri atas sebab tertentu berfungsi kurang daripada yang dijangkakan, voltannya turun dengan cepat, atau beban hanya enggan berfungsi secara normal dengan jenis sel tertentu. Dalam kes ini, sebagai peraturan, kami menganggap pengilang unsur-unsur yang bersalah dan jarang mengakui bahawa mungkin terdapat bahagian atas kesalahan kami sendiri. Mungkin dalam kes ini elemen berkelakuan seperti yang sepatutnya? Lagipun, beban yang berbeza juga memerlukan pelbagai sumber semasa Sebagai contoh, kamera dengan denyar memerlukan arus jangka pendek, tetapi agak besar, dan pemain audio digital, sebaliknya, memerlukan arus jangka panjang dalam jumlah yang kecil.
Sekiranya dalam penggunaan domestik pengguna jarang memberi perhatian kepada perbezaan antara sumber arus kimia yang digunakan - baginya ia hanya bateri dan penumpuk, maka untuk digunakan dalam peralatan industri adalah perlu untuk mempunyai maklumat lengkap tentang sumber sedia ada dan perbezaannya di antara mereka. Ini diperlukan untuk mengelakkan kesilapan yang mungkin dikaitkan dengan penggunaan sumber semasa yang salah dalam aplikasi tertentu.
Sumber arus kimia ialah peranti yang secara langsung menukar tenaga tindak balas kimia yang berlaku antara anod dan katod kepada tenaga elektrik. Semua sumber kimia mengikut kemampuan mereka untuk guna semula dibahagikan kepada dua kumpulan besar: sumber arus primer dan sumber arus sekunder. Sumber arus utama (elemen) hanya menyediakan pelepasan dan tidak boleh dicas - ia digunakan sekali. Sumber arus sekunder (bateri) boleh dicas dan digunakan berulang kali dalam mod cas-nyahcas kitaran.
Beberapa jenis utama sumber arus kimia dihasilkan di dunia (garam, alkali, litium, dll.) dan sejumlah besar jenisnya, berbeza dalam jenis sistem elektrokimia, kapasiti elektrik, arus yang dibenarkan pelepasan dan pelepasan diri, serta parameter lain. Beberapa parameter jenis utama sumber arus primer diberikan dalam Jadual 1 (anggaran kapasiti elektrik ditunjukkan untuk nyahcas arus berterusan sebanyak 10 mA).
Jadual 1. Parameter HIT utama
| Jenis HIT | sedang bekerja voltan, V |
Elektrik kapasiti, mAh |
Julat suhu operasi, °C |
Pelepasan diri, % dalam tahun |
|---|---|---|---|---|
| Garam (jenis kes AA) | 1,5 | 1000…1100 | -20…60 | >10 |
| Beralkali (jenis kes AA) | 1,5 | 2400…2500 | -30…60 | 5…8 |
| Litium tionyl klorida (jenis kes AA) | 3,3…3,6 | 2000…2100 | -55…85 (150) | <1 |
| Litium mangan dioksida (jenis kes AA) | 3 | 1500…1600 | -20 (-40)…70 (85) | 2…2,5 |
| Litium sulfur dioksida (jenis kes AA) | 2,6…2,9 | 800…900 | -55…70 | 1…2 |
Sehingga baru-baru ini, sumber arus garam, yang mempunyai kos terendah, adalah yang paling biasa, tetapi, disebabkan oleh banyak kelemahan yang wujud, ia kini terus digantikan oleh alkali (Alkali) dan litium.
Gabungan parameter asas tertentu menentukan satu atau tujuan lain sumber semasa. Untuk beberapa tugas, di mana faktor utama adalah kos awal bekalan kuasa yang rendah, sumber arus alkali atau garam yang murah boleh digunakan. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi yang memerlukan sumber tenaga yang lebih tinggi dengan arus nyahcas diri yang rendah dan/atau hayat perkhidmatan yang panjang, jenis yang berbeza harus dipilih. Jenis yang paling menjanjikan, dengan mengambil kira parameter yang ditentukan, pada masa ini adalah sumber litium.
Sumber arus litium dihasilkan dalam pelbagai faktor bentuk ("tablet", silinder, prismatik (Rajah 1)) dalam bentuk sel dan bateri, yang, seterusnya, berbeza dalam jenis sistem elektrokimia dan beberapa parameter asas:
Sumber semasa utama
(elemen)
- litium tionyl klorida (Li/SOCl 2);
- litium mangan dioksida (Li/MnO 2);
- litium sulfur dioksida (Li/SO 2);
Sumber semasa sekunder
(bateri)
- polimer litium (Li/Polymer)
- litium besi fosfat (Li/FePO 4);
- litium-ion (Li/Ion).
nasi. 1.
Apa persamaan semua sumber ini ialah anod mereka diperbuat daripada logam litium. Dari segi sifat kimianya, logam litium adalah salah satu unsur yang paling aktif dan, lebih-lebih lagi, ia mempunyai potensi negatif tertinggi berhubung dengan semua logam. Menggunakan bahan ini sebagai anod, adalah mungkin untuk mencapai bahawa sel litium mempunyai voltan terkadar tertinggi dengan dimensi minimum dan dicirikan oleh ketumpatan tenaga spesifik tertinggi berbanding dengan jenis sumber lain. Perkara yang biasa juga ialah, mempunyai ketumpatan tenaga spesifik tertinggi, unsur-unsur jenis ini direka terutamanya untuk berfungsi dengan beban yang memerlukan arus nyahcas rendah atau sederhana. Ada kemungkinan bahawa atas sebab ini, dan juga kerana kos, mereka belum dapat sepenuhnya menyingkirkan sel alkali dari pasaran, yang membolehkan peningkatan arus pelepasan. Tetapi pembangunan sel litium berterusan dan pengeluar jenis produk ini, sebagai contoh, syarikat terkenal seperti EEMB, EVE Energy, Mereka menghasilkan unsur dengan arus nyahcas yang tinggi dari ratusan miliamp hingga beberapa amper.
Dalam kumpulan unsur litium, pengeluaran unsur litium-mangan dioksida (Li/MnO 2) dan litium-sulfur dioksida (Li/SO 2) paling mantap, oleh itu ia adalah yang paling meluas dan berpatutan. Antara produk ini terdapat produk yang membenarkan peningkatan arus nyahcas. Ini adalah elemen yang dibuat menggunakan teknologi lingkaran yang dipanggil. Dengan teknologi ini, anod dibuat dalam bentuk lingkaran, yang mencapai luas permukaan maksimum interaksi antara anod dan katod dan produk mampu meningkatkan output semasa. Sel litium-mangan dioksida dicirikan oleh arus nyahcas diri yang rendah, kebolehpercayaan yang tinggi dan jangka hayat lebih daripada 10 tahun. Sel jenis "pelet" yang dipanggil terutamanya dihasilkan daripada dua sistem elektrokimia ini.
Beberapa unsur litium mangan dioksida yang paling popular disenaraikan dalam Jadual 2.
Jadual 2. Sel litium mangan dioksida
| Nama | taip perumahan |
Voltan kendalian, V | Nom. kapasiti, mAh | semasa pelepasan, mA |
Arus nyahcas maks., mA |
Dimensi, mm | Julat suhu, °C | Pengeluar | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| cepat. | imp. | diameter | ketinggian | |||||||
| Silinder dengan peningkatan arus nyahcas | ||||||||||
| CR14250SC | 1/2AA | 3,0 | 650 | 20 | 800 | 1500 | 14,0 | 25,0 | -40…60 | EEMB |
| CR14250 | 3,0 | 650 | 10 | 500 | 1500 | 14,5 | 25,0 | -40…85 | HAWA | |
| CR14505SC | AA | 3,0 | 1500 | 20 | 2000 | 2500 | 14,5 | 50,5 | -40…60 | EEMB |
| CR1405 | 3,0 | 1600 | 10 | 1500 | 3000 | 14,5 | 50,5 | -40…85 | HAWA | |
| CR17505SL | A | 3,0 | 2500 | 10 | 1500 | 3500 | 17,0 | 50,5 | -40…85 | EEMB |
| CR17505 | 3,0 | 2400 | 10 | 1500 | 3000 | 17,0 | 50,5 | -40…85 | HAWA | |
| CR26500SL | DENGAN | 3,0 | 5000 | 10 | 2000 | 3000 | 26,0 | 50,0 | -40…85 | EEMB |
| CR26500 | 3,0 | 5000 | 10 | 2000 | 3000 | 26,0 | 50,0 | -40…85 | HAWA | |
| CR34615SL | D | 3,0 | 10000 | 10 | 2000 | 3000 | 34,0 | 61,5 | -40…85 | EEMB |
| CR34615 | 3,0 | 10000 | 10 | 2000 | 3000 | 34,0 | 61,5 | -40…85 | HAWA | |
| Jenis tablet | ||||||||||
| CR1620 | 3,0 | 70 | 0,2 | 2 | 10 | 16 | 2,0 | -20…70 | EEMB | |
| CR1620 | 3,0 | 70 | 0,1 | 3 | 8 | 16 | 2,0 | -20…70 | HAWA | |
| CR2025 | 3,0 | 150 | 0,4 | 3 | 15 | 20 | 2,5 | -20…70 | EEMB | |
| CR2025 | 3,0 | 160 | 0,2 | 3 | 15 | 20 | 2,5 | -20…70 | HAWA | |
| CR2032 | 3,0 | 210 | 0,4 | 3 | 15 | 20 | 3,2 | -20…70 | EEMB | |
| CR2032 | 3,0 | 225 | 0,2 | 3 | 15 | 20 | 3,2 | -20…70 | HAWA | |
| Kapasiti tinggi silinder | ||||||||||
| CR14505BL | A.A. | 3,0 | 1800 | 0,5 | 10 | 100 | 14,5 | 50,5 | -40…85 | EEMB |
| CR17335BL | 2/3A | 3,0 | 1800 | 1,0 | 10 | 100 | 17,0 | 33,5 | -40…85 | EEMB |
Di sini dan seterusnya dalam teks, tatanama yang ditunjukkan dalam jadual diberikan pada tahap yang terhad. Untuk maklumat yang lebih lengkap tentang semua produk perkilangan, anda mesti menghubungi terus tapak web pengilang atau COMPEL.
Elemen dengan sistem elektrokimia litium-sulfur dioksida mempunyai ketumpatan kuasa yang agak tinggi dan beroperasi dalam julat suhu 55...70°C; Voltan nyahcas ialah 2.6…2.9 V (bergantung kepada ketumpatan arus). Voltan mempunyai kestabilan nyahcas yang sangat baik berbanding sel litium mangan dioksida sehingga sel dinyahcas sepenuhnya. Kemudian voltan berkurangan secara mendadak (Rajah 2).
nasi. 2.
Kelemahan elemen jenis ini termasuk peningkatan tekanan dalaman dan bahaya pemanasan yang kuat semasa litar pintas. Untuk mengelakkan akibat yang tidak diingini yang mungkin timbul dalam kes ini, fius khas dipasang di badan unsur, yang melegakan tekanan berlebihan apabila dipanaskan.
Beberapa jenis sel litium dalam sistem litium-sulfur dioksida dibincangkan dalam Jadual 3.
Jadual 3. Sel litium sulfur dioksida
| Nama | taip perumahan |
Voltan kendalian, V | Kapasiti nominal, mAh | semasa pelepasan, mA |
Arus nyahcas maks., mA |
Dimensi, mm | Julat suhu, °C | Pengeluar | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| cepat. | imp. | diameter | ketinggian | |||||||
| LSS14505 | AA | 2,9 | 1100 | 3 | 100 | 200 | 14,5 | 50,5 | -54…71 | EEMB |
| LSS26500 | C | 2,9 | 3500 | 30 | 1000 | 2000 | 26,5 | 50 | -54…71 | EEMB |
| LSS34615 | D | 2,9 | 8000 | 50 | 2000 | 5000 | 34 | 61,5 | -54…71 | EEMB |
Semua sel litium mempunyai beberapa kelebihan yang sangat penting berbanding dengan jenis sel lain (Jadual 1). Yang utama ialah ketumpatan tenaga spesifik tinggi yang disebutkan sebelum ini. Ketumpatan tenaga khusus ialah nisbah tenaga unsur kepada jisim atau isipadunya, dinyatakan dalam jam Watt per unit jisim atau isipadu (Wh/kg atau Wh/dm3). Sumber arus dengan ketumpatan tenaga khusus yang lebih tinggi dan dimensi keseluruhan yang sama dengan sumber jenis lain memungkinkan untuk memberikan kuasa kepada beban untuk masa yang lebih lama. Seperti yang dapat dilihat daripada Jadual 1 dan Rajah 2, unsur litium-thionyl klorida (Li/SOCl 2) mempunyai ketumpatan tenaga tentu yang paling tinggi. Di samping itu, unsur jenis ini mempunyai julat suhu operasi yang luas -55...85°C, yang membolehkannya digunakan dalam keadaan yang teruk, dan mempunyai kestabilan voltan yang sangat baik semasa pelepasan (Rajah 2). Secara berasingan, adalah perlu untuk menyerlahkan kehadiran unsur-unsur dengan julat suhu operasi lanjutan dalam julat nilai atas -20...125/150°C, serta unsur-unsur yang membenarkan peningkatan arus pelepasan (Jadual 4).
Jadual 4. Sel litium tionyl klorida
| Nama | taip perumahan |
Voltan kendalian, V | Kapasiti nominal, mAh | semasa pelepasan, mA |
Arus nyahcas maks., mA |
Dimensi, mm | Julat suhu, °C | Pengeluar | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| cepat. | imp. | diameter | ketinggian | |||||||
| Silinder kapasiti tinggi | ||||||||||
| ER10450 | AAA | 3,6 | 700 | 1 | 5 | 30 | 10,2 | 46,2 | -55…85 | EEMB |
| ER14250 | 1/2AA | 3,6 | 1200 | 0,5 | 40 | 80 | 14,5 | 25,2 | -55…85 | EEMB |
| ER14250 | 3,6 | 1200 | 0,5 | 15 | 50 | 14,5 | 25,4 | -55°…85 | HAWA | |
| ER14505 | AA | 3,6 | 2400 | 2 | 100 | 200 | 14,5 | 50,5 | -55…85 | EEMB |
| ER14505 | 3,6 | 2700 | 1 | 40 | 150 | 14,5 | 50,5 | -55…85 | HAWA | |
| ER26500 | DENGAN | 3,6 | 9000 | 2 | 230 | 400 | 26,0 | 50,0 | -55…85 | EEMB |
| ER26500 | 3,6 | 8500 | 4 | 150 | 300 | 26,0 | 50,0 | -55…85 | HAWA | |
| ER341245 | DD | 3,6 | 36000 | 2 | 450 | 1000 | 34,0 | 124,5 | -55…85 | EEMB |
| ER341245 | 3,6 | 35000 | 10 | 420 | 500 | 33,1 | 124,5 | -55…85 | HAWA | |
| Silinder dengan peningkatan arus nyahcas | ||||||||||
| ER14505M | A.A. | 3,6 | 1800 | 10 | 500 | 1000 | 14,5 | 50,5 | -55…85 | EEMB |
| ER14505M | 3,6 | 2000 | 4 | 400 | 1000 | 14,7 | 50,7 | -40…85 | HAWA | |
| ER26500M | C | 3,6 | 6500 | 10 | 1000 | 2000 | 26,2 | 50 | -55…85 | EEMB |
| ER26500M | 3,6 | 6000 | 10 | 1000 | 2000 | 26,2 | 50 | -40…85 | HAWA | |
| ER34615M | D | 3,6 | 14000 | 10 | 2000 | 3000 | 34 | 60,5 | -55…85 | EEMB |
| ER34615M | 3,6 | 13000 | 15 | 2000 | 4000 | 33,1 | 61,5 | -40…85 | HAWA | |
| Julat suhu lanjutan silinder | ||||||||||
| ER14505S | A.A. | 3,6 | 1600 | 100 | 100 | — | 14,5 | 50,5 | -20…125 | EEMB |
| ER14505S | 3,6 | 1600 | nd | nd | — | 14,7 | 50,5 | -40…150 | HAWA | |
| ER26500S | C | 3,6 | 4800 | 35 | 100 | — | 26,2 | 50 | -20…150 | EEMB |
| ER26500S | 3,6 | 6000 | nd | nd | — | 26,9 | 50 | -40…150 | HAWA | |
| ER34615S | D | 3,6 | 10500 | 35 | 200 | — | 34 | 60,5 | -20…150 | EEMB |
| ER34615S | 3.6 | 13000 | nd | nd | — | 33,9 | 61,5 | -40…150 | HAWA | |
Kelebihan penting seterusnya kumpulan sel litium ialah arus nyahcas diri ultra rendah (kehilangan 1...2.5% kapasiti setahun). Disebabkan kehilangan kapasiti yang begitu kecil, jenis elemen yang berkenaan boleh disimpan dalam keadaan biasa selama lebih daripada 10 tahun, manakala kapasiti akan berkurangan sebanyak 10% sahaja. Arus nyahcas diri yang paling rendah, seperti yang boleh dilihat dari Jadual 1, dimiliki oleh sel litium-thionyl klorida.
Jangka hayat yang panjang dan arus nyahcas diri yang rendah bagi sel litium-thionil klorida, sudah tentu, merupakan kelebihan yang tidak dapat dinafikan. Sifat ini disediakan oleh filem penebat nipis litium klorida, yang muncul pada permukaan elektrod litium. Filem ini terbentuk kerana tindak balas kimia yang berlaku semasa pemasangan unsur. Filem yang terhasil menghentikan tindak balas kimia dan secara mendadak mengurangkan arus nyahcas sendiri, akibatnya kita mempunyai unsur dengan jangka hayat yang panjang dengan hampir tiada kemerosotan dalam parameter. Tetapi terdapat juga sisi negatif untuk proses ini. Jika anda menyambungkan beban yang menggunakan arus yang cukup besar ke elemen, maka bateri (beban) pada mulanya akan mempunyai voltan rendah kira-kira 2.3...2.7 V, walaupun pada melahu voltan akan menjadi normal 3.3...3.6 V Ini disebabkan oleh fakta bahawa filem penebat yang terhasil tidak boleh dimusnahkan serta-merta dan menghalang pengaliran arus (ia mempunyai rintangan yang agak tinggi). Apabila elemen disimpan, ketebalan filem penebat meningkat. Proses ini dipanggil pasif sel litium. Sel litium daripada semua pengeluar, tanpa pengecualian, tertakluk kepada pempasifan.
Tahap pempasifan unsur bergantung pada masa dan keadaan penyimpanannya, serta pada mod operasi. Semakin lama tempoh penyimpanan dan semakin tinggi suhu, semakin tebal filem itu. Manifestasi negatif yang ketara dari kesan pempasifan bermula selepas 5...6 bulan penyimpanan di bawah keadaan biasa, atau selepas penggunaan jangka panjang unsur dalam mod arus mikro (beberapa mikroamp atau kurang).
Dalam kehidupan sebenar, selalunya terdapat peranti yang beroperasi pada kebanyakan masa dalam mod siap sedia (contohnya, sesetengah penderia). Peranti menggunakan arus beberapa mikroamp atau puluhan mikroamp untuk masa yang lama, dan selepas beberapa peristiwa berlaku, peranti mesti beralih kepada mod penggunaan kuasa sederhana atau tinggi. Dalam kes ini, jika bateri dipasang dalam peranti selepas penyimpanan jangka panjang, atau mod penggunaan mikro bertahan untuk masa yang sangat lama, maka peralihan kepada mod penggunaan kuasa tinggi mungkin tidak berlaku. Elemen tersebut akan menghasilkan voltan rendah.
Voltan yang dikurangkan mempunyai kesan yang kurang pada peranti dengan penggunaan arus yang rendah. Apabila beban sedemikian disambungkan, voltan pada elemen akan berkurangan sedikit, dan peranti akan berfungsi, tetapi proses pempasifan akan berterusan, dan pada satu ketika peranti mungkin dimatikan, atau operasinya akan menjadi tidak stabil. Sumber kuasa litium intensif tenaga tidak boleh digunakan untuk peranti sedemikian.
Apabila menyambungkan beban yang menggunakan beberapa miliamp (beban purata), voltan akan turun dan kemudian, selepas beberapa ketika, ia akan pulih kepada nilai normalnya. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa apabila arus yang ditentukan digunakan, filem sedia ada akan dimusnahkan dari semasa ke semasa, dan arus yang sentiasa mengalir atau mengalir pada selang masa yang agak singkat akan menghalang pembentukannya.
Voltan rendah pada elemen yang menggunakan arus besar (berpuluh miliamp) apabila beban disambungkan boleh mengganggu operasinya, atau ia tidak akan dihidupkan. Menggantikan elemen dengan yang baru (baru dibeli dan tidak digunakan) tidak akan membetulkan keadaan, tetapi menyemak beban akan menunjukkan bahawa semuanya teratur dengan litarnya. Keadaan berikut ternyata: bateri baru dipasang - dan peranti berhenti berfungsi!
Kes serupa berlaku dalam amalan pengarang artikel ini. Semasa bekerja di salah satu perusahaan, saya terpaksa menyediakan produk tertentu untuk pengeluaran bersiri. Produk ini terdiri daripada beberapa peranti berasingan. Salah satu peranti mempunyai keanehan - mod operasinya berdenyut, dengan penggunaan arus yang agak besar (kawalan jauh). Pemaju memasukkan sel litium sebagai sumber kuasa dalam produk. Pada masa itu, elemen sedemikian tidak begitu biasa, dan "ciri" mereka tidak diketahui secara meluas, dan jabatan pembelian membeli sekumpulan elemen yang serupa dalam parameter asas (voltan dan kapasitansi). Unsur-unsur ini dimasukkan ke dalam peranti dan ternyata semua peranti, yang telah diuji dan dikonfigurasikan, mempunyai pengurangan mendadak dalam julat komunikasi. Ia dianggap bahawa unsur-unsur telah disimpan untuk masa yang lama dan telah kehilangan sebahagian daripada kapasitinya (ia sebenarnya telah disimpan untuk masa yang agak lama). Satu lagi kumpulan elemen (lebih "segar") telah dibeli, tetapi keadaan tidak bertambah baik secara mendadak. Apabila kita mula menelitinya, ternyata unsur-unsur ini mempunyai kesan pasif. Kemudian, mereka dapat menghapuskan masalah dengan beberapa pengubahsuaian litar (menyambungkan beberapa kapasitor elektrolitik selari dengan bateri). Pensuisan pertama peranti mula berlaku disebabkan sebahagian daripada tenaga terkumpul dalam kapasitor, dan pada masa yang sama, denyutan semasa menyahpasifkan elemen.
Sel litium-thionyl klorida mesti dinyahpasifkan sebelum digunakan, iaitu filem penebat litium klorida mesti dimusnahkan dengan nadi semasa. Rajah 3 menunjukkan graf yang menerangkan penyahpasifan sumber arus primer litium tionyl klorida.
nasi. 3.
Terdapat empat kawasan pada graf:
- I-kawasan menunjukkan voltan pada elemen tanpa ketiadaan beban (terbiar; 3.6V);
- Wilayah II menggambarkan bahawa apabila beban disambungkan pada masa t0, denyutan arus berlaku, yang membawa kepada penurunan mendadak dalam voltan pada elemen ke tahap 2.4 V;
- Wilayah III: bahagian utama kawasan filem penebat dimusnahkan dan voltan pada elemen meningkat kepada 3V. Apabila voltan mencapai 3.0V dengan beban bersambung, penyahpasifan dianggap selesai;
- Wilayah IV: pemusnahan selanjutnya bahagian selebihnya kawasan filem berlaku dan voltan secara beransur-ansur meningkat kepada nilai nominal.
Untuk mengaktifkan, anda tidak boleh melakukan litar pintas pada terminal bateri dalam keadaan apa pun. Kaedah ini akan membawa kepada kegagalan elemen. Terdapat nilai maksimum yang dibenarkan yang disyorkan oleh pengeluar untuk masa semasa dan depasif. Jadual 5 menunjukkan mod penyahpasifan untuk beberapa elemen EEMB.
Jadual 5. Parameter untuk penyahpasifan sel EEMB litium thionyl klorida
Nilai maksimum arus penyahpasifan untuk sel litium-thionyl klorida boleh ditentukan oleh peraturan:
Maks. arus impuls > maks. arus depassivation< 2 х макс. рабочий ток
Semasa penyimpanan jangka panjang sel litium tionyl klorida, pembentukan filem litium klorida boleh dihalang dengan kerap memuatkan sel jangka pendek dengan arus sekurang-kurangnya 1.25% daripada kapasiti terkadar selama tiga saat sekali sehari.
Perlu diingatkan bahawa hampir semua sumber arus litium tertakluk kepada proses pempasifan, tetapi dalam litium-thionyl klorida ia paling ketara, dan sumber-sumber ini, kerana ketumpatan tenaga khusus yang tiada tandingannya, sangat diminati di pasaran.
Bateri dan penumpuk, seperti daripada EEMB, tersedia dengan terminal yang berbeza untuk pilihan yang berbeza dipasang pada papan litar bercetak. Setiap versi kesimpulan mempunyai sendiri sebutan surat— aksara tambahan di hujung nama. Antara yang paling popular ditunjukkan dalam Rajah 4 dan 5. Rajah 4 menunjukkan pilihan terminal untuk bateri jenis butang, dan Rajah 5 menunjukkan jenis silinder. Jika nama tidak mengandungi pengekodan pin, ini bermakna bateri bertujuan untuk pemasangan dalam pemegang bateri biasa (elemen standard).
nasi. 4.
nasi. 5.
Bercakap tentang kebajikan sumber litium semasa, ia harus dikatakan tentang kekurangan mereka. Kelemahan sel litium termasuk kos yang masih agak tinggi berbanding jenis sel lain, disebabkan oleh dengan harga yang tinggi litium dan keperluan khas kepada pengeluaran (keperluan untuk suasana lengai, penulenan pelarut bukan akueus), serta pempasifan. Ia juga harus diambil kira bahawa beberapa sel litium boleh meletup apabila dibuka. Walau bagaimanapun, ini tidak sepatutnya menghalang penggunaan sumber semasa jenis ini. Anda hanya perlu mengingati spesifik penggunaannya.
Mendapatkan maklumat teknikal, pesanan sampel, penghantaran - e-mel:
GS05E-USB - Bekalan kuasa MEAN WELL untuk peranti USB
Pada masa kini sukar untuk membayangkan kehidupan seharian kita tanpa peranti boleh pakai dengan port USB: telefon bimbit, e-buku, tablet, dsb. Peranti yang serupa Ia dikuasakan oleh sumber arus kimia, biasanya bateri, dan, oleh itu, memerlukan pengecasan semula berkala. Jika sentiasa ada mana-mana peranti berdekatan yang disambungkan ke rangkaian 220 V/50 Hz dengan Port USB(komputer riba, komputer meja atau peranti lain), maka tiada masalah dengan mengecas peranti boleh pakai. Tetapi mengapa secara khusus menyambung ke rangkaian peranti yang agak berkuasa yang menggunakan jumlah elektrik yang mencukupi untuk bekalan kuasanya sendiri, jika anda boleh bertahan dengan sumber kuasa ekonomi khas?
Sebaliknya, selalunya terdapat situasi apabila peranti boleh pakai dilepaskan pada saat yang paling tidak sesuai, dan tiada peranti USB lain yang disambungkan ke rangkaian untuk mengecas semula bateri "mati". Untuk mengelakkan situasi yang tidak diingini itu, syarikat BERMAKNA BAIK membangunkan sumber kuasa khas GS05E-USB untuk peranti dengan port USB atau peranti yang dikuasakan oleh port USB. Sumber ini output menyediakan arus 1 A pada voltan 5 V; sepadan dengan kelas II untuk perlindungan terhadap kerosakan kejutan elektrik(penebat berganda) dan dicirikan oleh penggunaan kuasa yang sangat rendah tanpa beban (kurang daripada 0.3 W).
Peranti mempunyai saiz padat dan ringan, yang membolehkan anda membawanya bersama anda dan sentiasa boleh (jika 220 V/50 Hz tersedia) untuk menyambungkan peranti USB yang dinyahcas untuk menggunakannya.
Parameter utama:
- Julat voltan input 90…264V
- Voltan keluaran 5V
- Arus keluaran 1A
- Keluaran USB
- Saiz 42x30x20mm
Mengenai EVE Energy
Sumber kuasa utama hari ini kekal bateri litium. Agar mereka bertahan lama, ia patut mengambil kira ciri-ciri mereka dan menggunakannya dalam peralatan yang sesuai. Untuk pemilihan saiz yang betul dan kapasiti, ia patut mempertimbangkan ciri-ciri peranti.
Kandungan
Apakah bateri litium?
Perumahan mengandungi beberapa elemen yang bersambung. Dua kenalan dibawa keluar untuk menyambung ke peranti yang digunakan. unsur arus terus memastikan operasi banyak peranti.
Nama jenama ditunjukkan pada badan bateri, penetapan jenis mana ia tergolong adalah "ALKALI", "LITHIUM". Komponen teknikal juga ditulis di atasnya: voltan, kapasitansi.
Mengikut peraturan Suruhanjaya Elektrik Antarabangsa, bateri litium ditandakan dengan huruf Latin CR. Kemudian kapasiti ditunjukkan.
Apakah perbezaan antara bateri litium dan bateri salin atau alkali?
- Garam adalah antara yang paling lemah. Ia sesuai untuk peranti yang tidak memerlukan cas besar atau beban jangka panjang. Sebagai contoh, ia digunakan untuk panel kawalan, pemasa, kalkulator. Jangka hayat peralatan garam adalah 1-3 tahun.
- Yang beralkali mempunyai jangka hayat yang lebih lama - 3-5 tahun. Mereka boleh dikelaskan sebagai faktor keselamatan purata. Orang memanggilnya "beralkali"; ia sering digunakan untuk mainan kanak-kanak, lampu suluh dan pemain.
- Bateri litium berfungsi paling lama dan menahan beban. Mereka digunakan untuk lebih peranti berkuasa– kamera, peranti untuk mengukur tekanan.
Semua sumber kuasa di atas berbeza dalam hayat perkhidmatan dan kapasiti, dan oleh itu sesuai untuk peranti yang berbeza.
Saline R6, Alkali LR6, Litium FR6 Jenis dan saiz bateri litium
Bateri litium mempunyai beberapa tanda: CR, FR, Li-FeS2 dan berbeza dalam bentuk - ia boleh menjadi silinder atau dalam bentuk selari atau cakera. Bateri tersedia dalam pelbagai saiz, mengikut klasifikasi AS sedia ada:
- CR. Tablet atau syiling;
- CR2 dan . Tong silinder ;
- CR-V9 (Litium PP3).– Krona ;
- FR03 (AAA). Popular dipanggil;
- FR6 (AA). .
Bateri litium terdiri daripada komponen yang berbeza. Penunjuk ini boleh ditentukan hanya pada kes, di mana saiz, kapasiti, kelas dan voltannya juga ditunjukkan.
Kebaikan dan keburukan bateri litium
Bateri jenis ini berbeza kapasiti besar per unit jisim. Ia mengandungi beberapa komponen sekaligus - katod dan anod. Bahan-bahan dipisahkan oleh diafragma yang diresapi dengan elektrolit organik.
Kelebihannya termasuk:
- Keringanan produk.
- Jangka hayat yang panjang.
- Oleh kerana tiada air dalam komposisi, bateri tahan terhadap perubahan suhu.
- Tekanan berterusan.
- Ciri-ciri stabil dipastikan pada tahap arus nyahcas yang berbeza.
- Keamatan tenaga tinggi dan ketumpatan tenaga.
- Kapasiti tidak bergantung pada arus beban, sesuai untuk peranti berkuasa.
- Mudah dijaga dan digunakan.
Satu-satunya kelemahan bateri ini ialah kos yang tinggi. Tetapi lebih baik untuk membayar sekali daripada sentiasa menukarnya. Adalah penting untuk mengikuti cadangan untuk menggunakan bekalan kuasa.
Bolehkah bateri litium dicas?
Bateri boleh dicas semula berbeza daripada bateri biasa dalam penunjuk kapasitinya, yang diukur dalam miliamp sejam. voltan bateri biasa ialah 1.6 volt, dan bateri ialah 1.2 v.
CR123 Bateri litium biasa tidak boleh dicas. Dalam kes terbaik, segala-galanya akan berakhir dengan bunyi desisan biasa; dalam keadaan lain, bateri mungkin meletup, disertai dengan semua akibat yang berikutnya. Produk ini bertujuan untuk kegunaan sekali sahaja, jangan cuba membaikinya.
