เมื่ออ่าน "เคล็ดลับในการใช้งาน" แบตเตอรี่ในฟอรัม คุณอดไม่ได้ที่จะคิด - ไม่ว่าผู้คนจะข้ามวิชาฟิสิกส์และเคมีที่โรงเรียน หรือพวกเขาคิดว่ากฎในการใช้งานแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและไอออนนั้นเหมือนกัน
เริ่มจากหลักการทำงานของแบตเตอรี่ Li-Ion กันก่อน บนนิ้วมือทุกอย่างง่ายมาก - มีอิเล็กโทรดลบ (มักทำจากทองแดง) มีอิเล็กโทรดบวก (ทำจากอลูมิเนียม) ระหว่างนั้นมีสารที่มีรูพรุน (ตัวคั่น) ที่ชุบด้วยอิเล็กโทรไลต์ (ป้องกัน " การถ่ายโอนลิเธียมไอออนระหว่างอิเล็กโทรดโดยไม่ได้รับอนุญาต):

หลักการทำงานขึ้นอยู่กับความสามารถของลิเธียมไอออนที่จะรวมเข้ากับโครงตาข่ายคริสตัลของวัสดุต่างๆ - โดยปกติคือกราไฟท์หรือซิลิคอนออกไซด์ - ด้วยการก่อตัวของพันธะเคมี: ดังนั้นเมื่อทำการชาร์จ ไอออนจะถูกสร้างขึ้นในโครงตาข่ายคริสตัล ดังนั้นจึงสะสมประจุบนอิเล็กโทรดหนึ่งและเมื่อคายประจุพวกมันจะย้ายกลับไปที่อิเล็กโทรดอื่นตามลำดับ โดยให้อิเล็กตรอนที่เราต้องการออกไป (ผู้สนใจคำอธิบายที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้น - การแทรกแซงของ Google) สารละลายที่มีน้ำซึ่งไม่มีโปรตอนอิสระและมีความเสถียรในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กว้างจะถูกนำมาใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ อย่างที่คุณเห็นในแบตเตอรี่สมัยใหม่ ทุกอย่างทำได้ค่อนข้างปลอดภัย - ไม่มีโลหะลิเธียม ไม่มีอะไรจะระเบิด มีเพียงไอออนเท่านั้นที่ไหลผ่านตัวแยก
เมื่อทุกอย่างชัดเจนมากขึ้นเกี่ยวกับหลักการทำงานแล้ว เรามาดูความเชื่อผิด ๆ ทั่วไปเกี่ยวกับแบตเตอรี่ Li-Ion กันดีกว่า:

1. ตำนานหนึ่ง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในอุปกรณ์ไม่สามารถคายประจุจนเหลือศูนย์เปอร์เซ็นต์ได้
   ในความเป็นจริง ทุกเสียงฟังดูถูกต้องและสอดคล้องกับฟิสิกส์ - เมื่อปล่อยประจุเหลือ ~ 2.5 V แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเริ่มเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว และแม้แต่การปล่อยประจุดังกล่าวเพียงครั้งเดียวก็สามารถลดความจุลงได้อย่างมาก (มากถึง 10%!) นอกจากนี้ หากแรงดันไฟฟ้าถูกปล่อยจนเป็นแรงดันไฟฟ้าดังกล่าวด้วยเครื่องชาร์จมาตรฐาน จะไม่สามารถชาร์จได้อีกต่อไป - หากแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่า ~3 V ตัวควบคุม "อัจฉริยะ" จะปิดการทำงานเมื่อได้รับความเสียหาย และหากมีเซลล์ดังกล่าวครบก็สามารถนำแบตเตอรี่ลงถังขยะได้
   แต่มีสิ่งหนึ่งที่สำคัญมากที่ทุกคนลืม: ในโทรศัพท์ แท็บเล็ต และอุปกรณ์มือถืออื่น ๆ ช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของแบตเตอรี่คือ 3.5-4.2 V เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า 3.5 V ตัวบ่งชี้จะแสดงประจุเป็นศูนย์เปอร์เซ็นต์และอุปกรณ์ ปิด แต่ก่อน "วิกฤติ" 2.5 V ยังอยู่ไกลมาก สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงที่ว่าหากคุณเชื่อมต่อ LED เข้ากับแบตเตอรี่ที่ "คายประจุ" ก็ยังสามารถส่องสว่างได้ เป็นเวลานาน(อาจมีคนจำได้ว่าเคยขายโทรศัพท์ที่มีไฟฉายที่เปิดด้วยปุ่มโดยไม่คำนึงถึงระบบ ดังนั้นไฟที่นั่นจึงยังคงสว่างอยู่แม้ว่าโทรศัพท์จะหมดและปิดไปแล้วก็ตาม) นั่นคือดังที่เห็นได้เมื่อ การใช้งานปกติไม่มีการคายประจุถึง 2.5 V ซึ่งหมายความว่าค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะคายประจุแบตเตอรี่เหลือศูนย์เปอร์เซ็นต์
2. ตำนานที่สอง หากแบตเตอรี่ Li-Ion เสียหาย แบตเตอรี่จะระเบิด
   เราทุกคนจำ Samsung ที่ "ระเบิด" ได้ กาแลกซีโน้ต 7. อย่างไรก็ตาม นี่เป็นข้อยกเว้นสำหรับกฎ ใช่แล้ว ลิเธียมเป็นโลหะที่มีความว่องไวมาก และไม่ยากที่จะระเบิดในอากาศ (และมันจะเผาไหม้ในน้ำอย่างสว่างไสว) อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่สมัยใหม่ไม่ได้ใช้ลิเธียม แต่เป็นไอออนซึ่งมีฤทธิ์น้อยกว่ามาก ดังนั้นเพื่อให้เกิดการระเบิด คุณจะต้องพยายามอย่างเต็มที่ - หรือทำให้แบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จเสียหาย (เตรียมการ) ไฟฟ้าลัดวงจร) หรือชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงมาก (จากนั้นจะสร้างความเสียหายให้กับตัวเอง แต่ส่วนใหญ่แล้วคอนโทรลเลอร์จะไหม้และจะไม่ยอมให้แบตเตอรี่ชาร์จ) ดังนั้น หากจู่ๆ คุณมีแบตเตอรี่ที่เสียหายหรือมีควันอยู่ในมือ อย่าโยนมันลงบนโต๊ะแล้ววิ่งหนีออกจากห้องพร้อมกับตะโกนว่า "เราทุกคนจะต้องตาย" - เพียงแค่ใส่มันลงในภาชนะโลหะแล้วนำไป ออกไประเบียง(เพื่อไม่ให้สูดสารเคมีเข้าไป) - แบตจะไหม้สักพักแล้วดับ สิ่งสำคัญคือไม่ต้องเติมน้ำ แน่นอนว่าไอออนจะมีฤทธิ์น้อยกว่าลิเธียม แต่ไฮโดรเจนจำนวนหนึ่งก็จะถูกปล่อยออกมาเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ (และมันชอบระเบิด)
3. ตำนานที่สาม เมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึง 300 (500/700/1000/100500) รอบ แบตเตอรี่จะไม่ปลอดภัยและจำเป็นต้องเปลี่ยนอย่างเร่งด่วน
   ตำนานโชคดีที่แพร่กระจายน้อยลงในฟอรัมและไม่มีคำอธิบายทางกายภาพหรือทางเคมีเลย ใช่ ในระหว่างการทำงาน อิเล็กโทรดจะออกซิไดซ์และสึกกร่อน ซึ่งจะทำให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลง แต่ก็ไม่มีอะไรนอกจากเวลาที่น้อยลง อายุการใช้งานแบตเตอรี่และพฤติกรรมที่ไม่เสถียรที่การชาร์จ 10-20% ไม่ได้คุกคามคุณ
4. ตำนานที่สี่ กับ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและคุณไม่สามารถทำงานในที่เย็นได้
   นี้ ค่อนข้างเป็นคำแนะนำมากกว่าการห้าม ผู้ผลิตหลายรายห้ามใช้โทรศัพท์ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ และหลายรายประสบปัญหาการคายประจุอย่างรวดเร็วและแม้กระทั่งการปิดโทรศัพท์ในช่วงเย็น คำอธิบายนี้ง่ายมาก: อิเล็กโทรไลต์เป็นเจลที่มีน้ำ และทุกคนรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับน้ำที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ (ใช่ มันจะค้าง หากมีสิ่งใด) ส่งผลให้พื้นที่บางส่วนของแบตเตอรี่ใช้งานไม่ได้ สิ่งนี้นำไปสู่แรงดันไฟฟ้าตก และผู้ควบคุมเริ่มพิจารณาว่านี่เป็นการคายประจุ นี่ไม่ดีสำหรับแบตเตอรี่ แต่ก็ไม่เป็นอันตรายถึงชีวิตเช่นกัน (หลังจากให้ความร้อนความจุจะกลับมา) ดังนั้นหากคุณจำเป็นต้องใช้โทรศัพท์ในที่เย็นอย่างยิ่ง (เพื่อใช้งาน - นำออกจากกระเป๋าอุ่น ๆ ให้ตรวจสอบ เวลาและการใส่กลับไม่นับ) ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะชาร์จ 100% และเปิดกระบวนการใด ๆ ที่โหลดโปรเซสเซอร์ซึ่งจะทำให้เครื่องเย็นลงช้าลง
5. ตำนานที่ห้า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่บวมเป็นอันตรายและควรทิ้งทันที
   นี่ไม่ใช่ตำนาน แต่เป็นข้อควรระวัง - แบตเตอรี่ที่บวมสามารถระเบิดได้ จากมุมมองทางเคมี ทุกอย่างเป็นเรื่องง่าย: ในระหว่างกระบวนการอินเทอร์คาเลชัน อิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์จะสลายตัว ส่งผลให้มีการปล่อยก๊าซ (สามารถถูกปล่อยออกมาในระหว่างการชาร์จใหม่ได้ แต่มีข้อมูลเพิ่มเติมด้านล่าง) แต่มีการปล่อยออกมาน้อยมาก และเพื่อให้แบตเตอรี่บวม จะต้องผ่านรอบการชาร์จหลายร้อย (หรือหลายพันรอบ) (เว้นแต่ว่าแบตเตอรี่จะชำรุด) ไม่มีปัญหาในการกำจัดแก๊ส - เพียงเจาะวาล์ว (ในแบตเตอรี่บางชนิดมันจะเปิดเองเมื่อมีแรงดันมากเกินไป) แล้วไล่ลมออก (ฉันไม่แนะนำให้หายใจด้วย) หลังจากนั้นคุณสามารถปิดรูด้วย อีพอกซีเรซิน แน่นอนว่าสิ่งนี้จะไม่ทำให้แบตเตอรี่กลับคืนสู่ความจุเดิม แต่อย่างน้อยตอนนี้ก็จะไม่ระเบิดอย่างแน่นอน
6. ตำนานที่หก การชาร์จไฟมากเกินไปเป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่ Li-Ion
   แต่นี่ไม่ใช่ตำนานอีกต่อไป แต่ ความจริงอันโหดร้าย- เมื่อชาร์จใหม่มีโอกาสสูงที่แบตเตอรี่จะบวมระเบิดและติดไฟ - เชื่อฉันเถอะว่าการถูกอิเล็กโทรไลต์เดือดกระเด็นไปนั้นไม่มีความสุขเลย ดังนั้นแบตเตอรี่ทั้งหมดจึงมีตัวควบคุมที่ป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ถูกชาร์จเกินแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด แต่ที่นี่คุณต้องระมัดระวังอย่างยิ่งในการเลือกแบตเตอรี่ - ตัวควบคุมหัตถกรรมจีนมักจะทำงานผิดปกติและฉันไม่คิดว่าดอกไม้ไฟจากโทรศัพท์ของคุณตอนตี 3 จะทำให้คุณมีความสุข แน่นอนว่าปัญหาเดียวกันนี้มีอยู่ในแบตเตอรี่ที่มีตราสินค้า แต่ประการแรกสิ่งนี้เกิดขึ้นน้อยมากและประการที่สองพวกเขาจะเปลี่ยนโทรศัพท์ทั้งหมดของคุณภายใต้การรับประกัน ตำนานนี้มักจะก่อให้เกิดสิ่งต่อไปนี้:
7. ตำนานที่เจ็ด เมื่อคุณถึง 100% คุณจะต้องถอดโทรศัพท์ออกจากการชาร์จ
   จากตำนานที่หกดูเหมือนว่าจะสมเหตุสมผล แต่ในความเป็นจริงไม่มีประโยชน์ที่จะตื่นขึ้นมากลางดึกและถอดปลั๊กอุปกรณ์: ประการแรกความล้มเหลวของคอนโทรลเลอร์นั้นหายากมากและประการที่สองแม้ว่าตัวบ่งชี้จะถึง 100% ก็ตาม แบตเตอรี่ยังคงชาร์จอยู่ครู่หนึ่งจนถึงกระแสไฟต่ำสุดสูงสุด ซึ่งจะเพิ่มความจุอีก 1-3% ดังนั้น ในความเป็นจริงแล้ว คุณไม่ควรเล่นอย่างปลอดภัย
8. ตำนานที่แปด คุณสามารถชาร์จอุปกรณ์ด้วยเครื่องชาร์จดั้งเดิมเท่านั้น
   ตำนานเกิดขึ้นเนื่องจากเครื่องชาร์จจีนคุณภาพต่ำ - ที่แรงดันไฟฟ้าปกติ 5 +- 5% โวลต์พวกเขาสามารถผลิตทั้ง 6 และ 7 - แน่นอนว่าตัวควบคุมจะทำให้แรงดันไฟฟ้านี้เรียบขึ้นในบางครั้ง แต่ในอนาคต มันจะ สถานการณ์กรณีที่ดีที่สุดจะทำให้คอนโทรลเลอร์ไหม้อย่างเลวร้ายที่สุด - ไปสู่การระเบิดและ (หรือ) ความล้มเหลว เมนบอร์ด- สิ่งที่ตรงกันข้ามก็เกิดขึ้นเช่นกัน - เมื่อโหลดเครื่องชาร์จจีนจะผลิตไฟฟ้า 3-4 โวลต์ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่ไม่สามารถชาร์จได้อย่างสมบูรณ์

ดังที่เห็นได้จากความเข้าใจผิดต่างๆ มากมาย ไม่ใช่ว่าทั้งหมดจะมีคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ และยิ่งทำให้ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่แย่ลงด้วยซ้ำ แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าหลังจากอ่านบทความของฉันแล้วคุณต้องรีบร้อนและซื้อแบตเตอรี่จีนราคาถูกในราคาสองสามเหรียญ - อย่างไรก็ตามเพื่อความทนทานควรใช้ของแท้หรือสำเนาคุณภาพสูงของต้นฉบับ

ทันสมัยที่สุด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่น แล็ปท็อป โทรศัพท์ หรือเครื่องเล่น จะมีการติดตั้งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานอัตโนมัติ แบตเตอรี่ไอออนเหล่านี้ได้รับการพัฒนาค่อนข้างเร็ว ๆ นี้ แต่เนื่องจากลักษณะของแบตเตอรี่จึงได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่นักออกแบบและผู้ผลิตอุปกรณ์ ตอนนี้นอกจากจะหลากหลายแล้ว เครื่องใช้ในครัวเรือนเครื่องมือตกแต่งและซ่อมแซม ไขควง หรือเครื่องตัดจำนวนมากมีแหล่งพลังงานดังกล่าวติดตั้งอยู่ บทความนี้จะกล่าวถึงประเภทของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ขอบเขตการใช้งาน และหลักการทำงาน

ประเภทของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ซึ่งทำงานบนหลักการกักเก็บพลังงานและกระจายไปยังอุปกรณ์ที่ใช้แล้ว มีหลายประเภทที่สามารถรวมกันเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก้อนเดียวได้ แบตเตอรี่เหล่านี้ประกอบด้วย:

1. แบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์ อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยกราไฟท์แอโนดและแคโทดที่ทำจากโคบอลต์ออกไซด์ แคโทดมีโครงสร้างแผ่นที่มีช่องว่างระหว่างชิ้นส่วน ดังนั้นเมื่อใช้พลังงาน ลิเธียมไอออนจะถูกส่งไปยังเพลตจากขั้วบวก จะเกิดปฏิกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้น และแรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังขั้ว ข้อเสียของระบบดังกล่าวคือความต้านทานที่อ่อนแอของกลไกต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตั้งแต่เมื่อใด ตัวชี้วัดเชิงลบแบตเตอรี่หมดแม้ว่าจะไม่ได้เชื่อมต่อกับผู้ใช้บริการก็ตาม ในขณะที่ชาร์จผลิตภัณฑ์ ทิศทางของการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน และลิเธียมไอออนจะไหลผ่านแคโทดไปยังแอโนด พวกมันจะสะสมและแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ห้ามมิให้เชื่อมต่อเครื่องชาร์จกับแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าชิ้นส่วนโดยเด็ดขาด มิฉะนั้นแบตเตอรี่อาจร้อนเกินไป แผ่นจะละลายและเคสจะแตก
2. แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีส ยังใช้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน สภาพแวดล้อมการทำงานซึ่งทำจากแมงกานีสสปิเนลในลักษณะอุโมงค์รูปกากบาทสามมิติ ฐานประเภทนี้ต่างจากระบบโคบอลต์ตรงที่ทำให้แน่ใจว่าลิเธียมไอออนจะผ่านจากขั้วบวกไปยังแคโทดและหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ได้อย่างไม่มีข้อจำกัด ข้อได้เปรียบหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแมงกานีสคือความต้านทานของวัสดุต่ำ ดังนั้นแบตเตอรี่ดังกล่าวจึงมักใช้กับรถยนต์ไฮบริด เครื่องมือที่ใช้ จำนวนมากปัจจุบันหรือในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ทำงานโดยอัตโนมัติ ในระหว่างการชาร์จแบตเตอรี่สามารถทำความร้อนได้สูงถึง 80 องศา และกระแสไฟที่กำหนดสามารถสูงถึง 20-30 แอมแปร์ ไม่แนะนำให้นำแบตเตอรี่ไปสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันที่สูงกว่า 50A เป็นเวลานานกว่าสองวินาที มิฉะนั้นสปิเนลอาจร้อนเกินไปและทำงานล้มเหลว

1. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีแคโทดเหล็กฟอสเฟต แบตเตอรี่ดังกล่าวหาได้ยากเนื่องจากมีต้นทุนการผลิตค่อนข้างสูง ราคาสุดท้ายจึงสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอื่นๆ เล็กน้อย แคโทดฟอสเฟตมีข้อได้เปรียบอย่างมาก: มีอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์และมีความถี่ในการชาร์จซึ่งเหนือกว่าอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันอย่างมาก โดยส่วนใหญ่แบตเตอรี่เหล่านี้มีการรับประกัน 10 ถึง 50 ปีหรือประมาณ 500 รอบการชาร์จ เนื่องจากตัวชี้วัดดังกล่าวแบตเตอรี่ที่มีเหล็กฟอสเฟตจึงมักใช้ในอุตสาหกรรมเมื่อจำเป็นต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าขาออกสูง
2. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโคบอลต์ออกไซด์นิกเกิลแมงกานีส นี่เป็นวิธีปฏิบัติได้จริงที่สุดจากมุมมองของต้นทุนการผลิตและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การรวมกันของวัสดุสำหรับการผลิตแคโทด เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของสารที่ระบุไว้แคโทดที่ทำจากสารเหล่านี้จึงมีค่าความต้านทานต่ำ ดังนั้นในช่วงที่ไม่มีการใช้งานแบตเตอรี่เป็นเวลานาน การคายประจุจะน้อยที่สุด นอกจากนี้ คุณสามารถเพิ่มขนาดความจุรวมของแบตเตอรี่หรือเพิ่มแรงดันไฟฟ้าได้ด้วยการเพิ่มขนาดเซลล์แก้วหรือแคโทด ความลับอยู่ที่ส่วนผสมของแมงกานีสและนิกเกิล ซึ่งเมื่อรวมกันอย่างถูกต้องจะทำให้เกิดโซ่ที่มีคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าสูง
3. แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต ได้รับการพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ไอออนที่มีแกนกราไฟท์ แคโทดของอุปกรณ์นี้ทำจากผลึกนาโนลิเธียมไททาเนต แคโทดที่ทำจากวัสดุนี้ทำให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ และรักษาแรงดันไฟฟ้าให้มีความต้านทานเป็นศูนย์ หน่วยนี้มักใช้ใน ระบบอัตโนมัติ ไฟถนนเมื่อใด ช่วงเวลาสั้น ๆจำเป็นต้องสะสมพลังงานและปล่อยสู่ผู้บริโภคเป็นเวลานาน ข้อเสียของระบบดังกล่าวคือต้นทุนแบตเตอรี่ที่ค่อนข้างสูง แต่จะจ่ายเองอย่างรวดเร็วเนื่องจากอายุการใช้งานของชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น

สำคัญ!แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั้งหมดที่อยู่ในรายการเป็นแบตเตอรี่ที่ไม่ต้องบำรุงรักษา ดังนั้นในกรณีที่เกิดความเสียหายหรือขัดข้อง ให้ซ่อมแซมหรือซ่อมแซม งานบริการการเติมอิเล็กโทรไลต์จะไม่ทำงาน การจัดการใด ๆ เพื่อเปิดฝาครอบแบตเตอรี่จะนำไปสู่การทำลายแผ่นแบตเตอรี่และความล้มเหลวโดยสิ้นเชิง

หลักการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั้งหมดมีโครงสร้างคล้ายกันซึ่งมีความแตกต่างเล็กน้อยเล็กน้อยซึ่งไม่ส่งผลต่อหลักการทำงานของชิ้นส่วน เปลือกนอกทำจากวัสดุคอมโพสิต พลาสติก หรือโลหะไม่มีแร่เหล็กบาง ๆ ซึ่งหายากมาก ส่วนใหญ่แล้วแบตเตอรี่จะประกอบด้วยกล่องพลาสติก ขั้วโลหะสำหรับติดต่อกับผู้บริโภค และแท่งภายในที่มีแรงดันบวกและลบ ลิเธียมภายในถูกชาร์จโดยการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกกับกระแสไฟฟ้าที่เสถียร แต่ผลิตภัณฑ์แต่ละรายการมีประจุหลัก ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างแอโนดและแคโทด

ดำเนินการต่อไป อิเล็กโทรดเชิงลบทำจากวัสดุคาร์บอนที่มีลักษณะเป็นกราไฟท์เป็นชั้นตามธรรมชาติ เป็นอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าแบบสุ่มเคลื่อนที่ผ่านเมทริกซ์โดยไม่สูญเสียแรงดันไฟฟ้า ตัวชี้วัดทั้งหมดในกลุ่มนี้เป็นลบ

อิเล็กโทรดขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมทำมาจากโคบอลต์หรือนิกเกิลออกไซด์โดยเฉพาะ รวมถึงลิเธียมแมงกานีสสปิเนล ในระหว่างการคายประจุ ลิเธียมไอออนจะเคลื่อนออกจากแกนคาร์บอน และหลังจากทำปฏิกิริยากับออกซิเจน จะทะลุผ่านแคโทดและพุ่งออกไป แต่พวกมันไม่สามารถออกจากตัวแบตเตอรี่ได้ ลิเธียมไอออนที่มีประจุจะสูญเสียแรงดันไฟฟ้าและยังคงอยู่บนพื้นผิวขั้วบวกจนกว่าลิเธียมจะถูกชาร์จ ในระหว่างการชาร์จ กระบวนการทั้งหมดจะเกิดขึ้นในลำดับย้อนกลับ

การออกแบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

เช่นเดียวกับแบตเตอรี่อัลคาไลน์ แบตเตอรี่ลิเธียมถูกผลิตขึ้นในรูปทรงกระบอกหรืออาจมี รูปร่างปริซึม- ในแบตเตอรี่ทรงกระบอก อิเล็กโทรดแบบม้วนจะถูกใช้เป็นแกนกลาง หุ้มด้วยเปลือกพิเศษและวางไว้ใน กล่องโลหะซึ่งสัมพันธ์กับธาตุที่มีประจุลบ เพื่อรักษาความเป็นขั้ว หน้าสัมผัสเชิงลบจะอยู่ที่ด้านล่าง และหน้าสัมผัสเชิงบวกจะอยู่ที่ด้านบนของชิ้นส่วน และองค์ประกอบเหล่านี้ไม่ควรสัมผัสกัน มิฉะนั้นกระแสจะไหลเวียนผ่านตัวนำ ซึ่งจะนำไปสู่การคายประจุที่เกิดขึ้นเอง

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีรูปร่างเป็นแท่งปริซึมเป็นเรื่องปกติ ในการออกแบบนี้แกนจะถูกสร้างขึ้นโดยการเรียงแผ่นพิเศษซ้อนกันซึ่งอยู่ห่างจากกันน้อยที่สุด ระบบนี้ช่วยให้สูงขึ้น ข้อกำหนดแต่เนื่องจากแผ่นที่แนบแน่นในขณะที่กำลังชาร์จแบตเตอรี่ อาจเกิดความร้อนสูงเกินไปของแกนกลางและการหลอมละลายของตาข่ายได้ ซึ่งทำให้ผลผลิตของชิ้นส่วนลดลง

คุณมักจะพบ ระบบรวมอุปกรณ์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เมื่อมีการสร้างอิเล็กโทรดแบบรีดเป็นทรงกระบอกวงรี ในเวลาเดียวกันจะปฏิบัติตามกฎของการเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นและในเวลาเดียวกันส่วนตรงก็เลียนแบบรูปร่างของแผ่น แบตเตอรี่ดังกล่าวมีลักษณะของผลิตภัณฑ์ทั้งสองประเภทและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามาก

ในระหว่างปฏิกิริยาเคมีและการทำงานของแบตเตอรี่ จะเกิดก๊าซขึ้นภายในกล่องที่มีสารที่เป็นอันตราย เพื่อกำจัดไอระเหยเหล่านี้อย่างรวดเร็ว จึงมีช่องทางออกในกรณีของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งเชื่อมต่อกับธนาคารและนำก๊าซที่สะสมออกจากช่องแบตเตอรี่ทันที แบตเตอรี่กำลังสูงบางรุ่นมีวาล์วพิเศษที่จะเปิดใช้งานระหว่างการสะสมไอที่สำคัญ

การตรวจสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ประจุลิเธียมภายในแบตเตอรี่ต้องมีการตรวจสอบเป็นระยะ แม้ว่าแบตเตอรี่ที่ระบุจะถือว่าไม่ต้องบำรุงรักษา เนื่องจากกล่องถูกปิดผนึกไว้ แบตเตอรี่จึงยังต้องได้รับการตรวจสอบโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ

การตรวจสอบจะเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบภายนอกเสมอ โดยในระหว่างนั้นจะมีการตรวจสอบตัวถังของชิ้นส่วนเพื่อหารอยแตกและการเสียรูปหรือไม่ ขั้วแบตเตอรี่ยังได้รับการตรวจสอบและทำความสะอาดจากการเกิดออกซิเดชันและสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ

สำคัญ!จำเป็นต้องรักษาแบตเตอรี่ให้สะอาดและหลีกเลี่ยงการลัดวงจรหน้าสัมผัสเข้าด้วยกัน เนื่องจากอาจนำไปสู่ปัญหาได้ ปล่อยสมบูรณ์แบตเตอรี่การคืนค่ามันจะเป็นปัญหามาก

ในการตรวจสอบสภาพภายในของแกนจะใช้ปลั๊กโหลดซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วต่อและวัดแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดในเครือข่าย จากนั้นจะมีการคายประจุไปที่แบตเตอรี่ และอุปกรณ์จะอ่านตัวบ่งชี้การกักเก็บกระแสไฟภายในชิ้นส่วน สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าต้องชาร์จแบตเตอรี่ให้เต็มในขณะที่ทำการทดสอบ มิฉะนั้นการอ่านค่าจะไม่ถูกต้อง

การใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกนำมาใช้ในการใช้งานหลายประเภท ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า รูปร่าง และระดับแรงดันไฟฟ้า การใช้แบตเตอรี่ที่พบมากที่สุดคือในอุตสาหกรรมยานยนต์ในทุกๆ ยานพาหนะมีแหล่งพลังงานของตัวเองซึ่งมีหน้าที่ในการสตาร์ทรถและทำหน้าที่อื่น ๆ

แบตเตอรี่เหล่านี้ยังใช้ในอุปกรณ์เคลื่อนที่ แล็ปท็อป และอุปกรณ์อื่นๆ อีกด้วย การออกแบบแบตเตอรี่ดังกล่าวจะคล้ายกับแบตเตอรี่รถยนต์ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือขนาดของผลิตภัณฑ์ซึ่งอาจมีขนาดเท่ากับกล่องไม้ขีดไฟ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ การนำแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเข้าสู่ระบบกลายเป็นที่นิยม แหล่งจ่ายไฟสำรองที่บ้านและเป็นแหล่งไฟฟ้าฉุกเฉินในขณะนั้น พื้นฐานถาวรแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับ เครือข่ายกลาง- ในขณะที่อุปกรณ์กำลังทำงาน แบตเตอรี่จะถูกชาร์จจากสถานีไฟฟ้าธรรมดา และเมื่อปิดเครื่อง แบตเตอรี่จะเริ่มจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคโดยอัตโนมัติ ในกรณีนี้ แบตเตอรี่แบบชาร์จได้จะต้องอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องและมีระบบป้องกันความร้อนสูงเกินไป

วีดีโอ

ชั่วโมงทำงาน สมาร์ทโฟนสมัยใหม่โดยไม่ต้องชาร์จใหม่จะขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่และคุณลักษณะของแบตเตอรี่

มีแบตเตอรี่ประเภทใดบ้าง?

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (Ni-Cd) และนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) ไม่เกี่ยวข้องอีกต่อไป - ทำงานได้อย่างถูกต้องมาเป็นเวลานาน แต่มีข้อเสียหลายประการ อุปกรณ์ของเราส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียม - ลิเธียมไอออน (Li-Ion) และลิเธียมโพลีเมอร์ (Li-Pol)

ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของแบตเตอรี่คือความจุ โดยจะกำหนดปริมาณไฟฟ้าที่แบตเตอรี่สามารถกักเก็บได้ และระยะเวลาที่อุปกรณ์สามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติ แบตเตอรี่ที่พบบ่อยที่สุดคือแบตเตอรี่ที่มีความจุ 2000 ถึง 3000 mAh (มิลลิแอมแปร์/ชั่วโมง) ขนาดของแหล่งกำเนิดลิเธียมไอออนยังคงมีขนาดกะทัดรัดมาก ไม่เหมือนรุ่นก่อนๆ

แบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์แตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในรูปทรงเรขาคณิตที่หลากหลาย และที่สำคัญอย่างยิ่งในขณะนี้คือในเรื่องความหนาขั้นต่ำซึ่งเริ่มต้นที่ 1 มม. ทำให้สามารถใช้งานได้กับสมาร์ทโฟนที่บางมาก

แบตเตอรี่ลิเธียมมีอายุการใช้งานยาวนาน การดำเนินการที่ถูกต้อง- ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนชื่อดังหลายรายจัดให้มีการเปลี่ยนแบตเตอรี่เฉพาะในเท่านั้น ศูนย์บริการทำให้ตัวเครื่องมีเสาหินและ ปกหลังและแบตเตอรี่ไม่สามารถถอดออกได้ หากไม่มีอุปกรณ์และความรู้พิเศษ ผู้ใช้จะไม่สามารถดำเนินการนี้ได้ด้วยตนเอง

อุณหภูมิระหว่างการทำงาน ความจุของแบตเตอรี่ได้รับผลกระทบโดยตรง อุณหภูมิสูงช่วยให้กักเก็บพลังงานได้เร็วขึ้น ที่อุณหภูมิต่ำ ความจุจะลดลงอย่างมาก หากใช้อันที่ชาร์จไม่เพียงพอมันจะหมดอย่างรวดเร็ว ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีความเสี่ยงที่ประจุจะลดลงเหลือศูนย์ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่ง - แบตเตอรี่ลิเธียมต้องทนทุกข์ทรมานจากการคายประจุจนหมด

และสถานการณ์ตรงกันข้าม มีการใช้สมาร์ทโฟนที่ชาร์จเต็ม 100% โดยตรง แสงอาทิตย์- ในกรณีนี้ 100% ของประจุจะกลายเป็น 110% และมีกระแสไฟฟ้าสะสมมากเกินไปซึ่งอาจส่งผลให้ความจุลดลง

ด้วยเหตุนี้จึงควรสังเกตสภาพอุณหภูมิของการทำงานของอุปกรณ์ ยิ่งกว่านั้นเราไม่ได้พูดถึงเรื่องความร้อนตามธรรมชาติในระหว่างนั้น การใช้งานที่ใช้งานอยู่- อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นดังกล่าวไม่เป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่

เวลาในการชาร์จและเครื่องชาร์จ ทั้งหมด แหล่งลิเธียมติดตั้งตัวควบคุมพิเศษซึ่งควรป้องกันจากกระแสไฟเกิน เมื่อชาร์จเต็มแล้ว กระแสไฟขาเข้าจะถูกปิด

การทำงานของคอนโทรลเลอร์อาจเกิดข้อผิดพลาดและข้อผิดพลาดได้ ซึ่งนำไปสู่การชาร์จไฟเกิน บางครั้งอาจเกิดจากการใช้ที่ชาร์จสมาร์ทโฟนที่ไม่ใช่ของแท้ ไม่แนะนำให้ทิ้งสมาร์ทโฟนที่ชาร์จไว้ในเต้ารับเป็นเวลานานหลังจากที่ชาร์จเต็มแล้ว คุณต้องใช้ที่ชาร์จดั้งเดิมหรืออุปกรณ์ที่มีพารามิเตอร์เป็น

จำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมโดยไม่ต้องรอให้อุปกรณ์ปิดสนิท เช่น 10-15% ของประจุที่เหลือ สามารถชาร์จใหม่ได้ทุกเมื่อในระหว่างวัน เช่น จากพอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์ที่ทำงานหรือในรถยนต์ ไม่จำเป็นต้องชาร์จจนเต็ม

พื้นที่จัดเก็บ. หากเจ้าของสมาร์ทโฟนวางแผน เวลานานอย่าใช้อุปกรณ์ ระดับประจุแบตเตอรี่ที่แนะนำในกรณีนี้ควรอยู่ที่ประมาณ 50%

จำนวนรอบการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมคือประมาณ 1200 ครั้ง เลขคณิตอย่างง่ายบ่งชี้ว่าอายุการใช้งานแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานอย่างน้อย 3 ปี คุณสามารถเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้โดยปฏิบัติตามคำแนะนำข้างต้น

หมวดหมู่: รองรับแบตเตอรี่เผยแพร่เมื่อ 30/03/2559 23:38 น

ชนิดย่อยต่างๆ ของระบบไฟฟ้าเคมีลิเธียมไอออนได้รับการตั้งชื่อตามประเภทของสารออกฤทธิ์ และสามารถกำหนดเป็นคำเต็มหรือเรียกให้สั้นลงตามสูตรทางเคมีก็ได้ สิ่งที่แบตเตอรี่ลิเธียมมีเหมือนกันก็คือแบตเตอรี่ทั้งหมดเป็นของ แบตเตอรี่ที่ไม่ต้องบำรุงรักษาแบบปิดผนึก- สูตรดังกล่าวไม่สะดวกนักในการอ่านหรือจดจำเนื่องจากความซับซ้อน จึงย่อให้เป็นตัวย่อตัวอักษร

ตัวอย่างเช่น ลิเธียมโคบอลต์ซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน สูตรเคมี LiCoO2 และตัวย่อ LCO ด้วยเหตุผลของความเรียบง่าย สามารถใช้รูปแบบวาจาสั้นๆ “ลิเธียมโคบอลต์” ได้ โคบอลต์เป็นสารออกฤทธิ์หลักและด้วยเหตุนี้จึงทำให้ประเภทของแบตเตอรี่มีลักษณะเฉพาะ ระบบไฟฟ้าเคมีลิเธียมไอออนประเภทอื่นๆ ก็ถูกลดขนาดให้อยู่ในรูปแบบสั้นเช่นเดียวกัน ใน ส่วนนี้ Li-ion ที่พบมากที่สุดหกประเภทมีอยู่ในรายการ

1. แบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์ (LiCoO2)

ความหนาแน่นของพลังงานสูงทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับโทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป และกล้องดิจิตอล แบตเตอรี่ประกอบด้วยกราไฟท์แอโนดและโคบอลต์ออกไซด์แคโทด แคโทดมีโครงสร้างเป็นชั้น และในระหว่างการคายประจุ ลิเธียมไอออนจะเคลื่อนที่เข้าหาขั้วบวกจากขั้วบวก เมื่อชาร์จทิศทางจะเปลี่ยนไปในทางตรงกันข้าม ข้อเสียของแบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์คืออายุการใช้งานค่อนข้างสั้น ความเสถียรทางความร้อนต่ำ และ โอกาสที่จำกัดโหลด (ความหนาแน่นของพลังงาน) รูปที่ 1 แสดงโครงสร้างของแบตเตอรี่ดังกล่าว

รูปที่ 1: โครงสร้างของแบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์ในระหว่างการคายประจุ ลิเธียมไอออนจะเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปยังแคโทด และระหว่างการชาร์จ จากแคโทดไปยังขั้วบวก

แบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์ไม่สามารถชาร์จหรือคายประจุที่กระแสไฟสูงกว่าได้ เรต C- ซึ่งหมายความว่าเซลล์ 18650 ที่มีความจุ 2,400 mAh สามารถชาร์จหรือคายประจุที่กระแสไฟไม่เกิน 2,400 mA ได้ การบังคับให้ชาร์จเร็วหรือเชื่อมต่อโหลดที่ต้องใช้กระแสไฟมากกว่า 2,400 mA จะส่งผลให้เกิดความเครียดและความร้อนสูงเกินควร สำหรับ ชาร์จเร็วผู้ผลิตแนะนำระดับ C ที่ 0.8C หรือประมาณ 2000 mA เมื่อใช้ระบบป้องกันแบตเตอรี่จะจำกัดการชาร์จและการคายประจุโดยอัตโนมัติ ระดับที่ปลอดภัย- ประมาณ 1C

รูปที่ 2: ระดับแบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์โดยเฉลี่ยระบบไฟฟ้าเคมีลิเธียมโคบอลต์มีความหนาแน่นของพลังงานสูง แต่มีความหนาแน่นของพลังงาน ความปลอดภัย และอายุการใช้งานโดยเฉลี่ย

ตารางลักษณะ

ลิเธียมโคบอลต์: แคโทด LiCoO2 (โคบอลต์ ~ 60%) ขั้วบวกกราไฟท์ ตัวย่อ: LCO หรือ Li-cobalt พัฒนาในปี 1991
แรงดันไฟฟ้า	ระบุ 3.60 V; ช่วงการทำงานมาตรฐาน - 3.0-4.2 V
ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ	150-200 วัตต์*ชั่วโมง/กก.; รุ่นพิเศษให้กำลังสูงสุด 240 W*h/kg
การชาร์จระดับ C	0.7-1C, แรงดันการชาร์จ 4.20 V (รุ่นส่วนใหญ่); กระบวนการชาร์จมักใช้เวลา 3 ชั่วโมง การชาร์จด้วยกระแสไฟที่มากกว่า 1C จะช่วยลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
หมวดหมู่อันดับ C	1ค; เมื่อแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 2.50 V สวิตช์ตัดจะทำงาน กระแสไฟคายประจุที่สูงกว่า 1C จะลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
	500-1,000 ขึ้นอยู่กับความลึกของการปล่อย โหลด อุณหภูมิ
สลายความร้อน	โดยทั่วไปที่อุณหภูมิ 150°C การชาร์จเต็มจะช่วยระบายความร้อน
พื้นที่ใช้งาน	โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต แล็ปท็อป กล้องถ่ายรูป
ความคิดเห็น	ความเข้มของพลังงานจำเพาะที่สูงมาก พลังงานจำเพาะมีจำกัด ราคาสูงโคบอลต์ ให้บริการในพื้นที่ที่ต้องการความจุขนาดใหญ่ มีความต้องการในตลาดที่มั่นคง

ตารางที่ 3: ลักษณะเฉพาะของแบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์

2. แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีส (LiMn2O4)

การออกแบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแมงกานีสสปิเนลได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกในวารสาร Materials Research Bulletin ในปี 1983 ในปี 1996 Moli Energy ได้ทำการค้าเซลล์ลิเธียมไอออนที่มีลิเธียมแมงกานีสสปิเนลเป็นวัสดุแคโทด โครงสร้างสปิเนล 3 มิติปรับปรุงการไหลของไอออนที่อิเล็กโทรด ส่งผลให้ความต้านทานภายในลดลงและการจัดการกระแสไฟฟ้าดีขึ้น ข้อดีอีกประการของสปิเนลคือความเสถียรทางความร้อนสูง แต่อายุการใช้งานและจำนวนรอบมีจำกัด

ความต้านทานภายในที่ต่ำของเซลล์ดังกล่าวช่วยให้มั่นใจได้ถึงการชาร์จที่รวดเร็วและกระแสไฟคายประจุที่เป็นไปได้สูง ในขนาด 18650 แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสสามารถคายประจุได้ที่กระแสไฟ 20-30 A โดยมีการสร้างความร้อนปานกลาง นอกจากนี้ยังสามารถทนต่อพัลส์สูงถึง 50 A เป็นเวลาหนึ่งถึงสองวินาที การโหลดอย่างต่อเนื่อง 50 A จะทำให้แบตเตอรี่ร้อนซึ่งไม่ควรเกิน 80 ° C เพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพ แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสใช้สำหรับ เครื่องมืออันทรงพลัง, อุปกรณ์ทางการแพทย์ตลอดจนในยานพาหนะไฮบริดและไฟฟ้า

รูปที่ 4 แสดงภาพกราฟิกของกรอบผลึกสามมิติของวัสดุแคโทด วัสดุนี้คือสปิเนล ซึ่งโครงสร้างขัดแตะรูปเพชรเริ่มแรกถูกเปลี่ยนให้เป็นสามมิติ

รูปที่ 4: โครงสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสแคโทดลิเธียมแมงกานีสสปิเนลที่เป็นผลึกมีโครงสร้างสามมิติที่ปรากฏขึ้นหลังจากการก่อตัวครั้งแรก สปิเนลมีความต้านทานต่ำ แต่มีความหนาแน่นของพลังงานปานกลางมากกว่าโคบอลต์

ความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสาม ความจุน้อยลงลิเธียมโคบอลต์ ความยืดหยุ่นในการออกแบบช่วยให้สามารถปรับแบตเตอรี่ให้เหมาะสมได้ งานที่แตกต่างกันและสร้างแบบจำลองที่มีการปรับปรุงความทนทาน ความหนาแน่นของพลังงาน หรือความหนาแน่นของพลังงาน ตัวอย่างเช่น รุ่น 18650 ที่มีระดับพลังงานที่ได้รับการปรับปรุงมีความจุเพียง 1100 mAh ในขณะที่รุ่นที่ได้รับการปรับปรุงความจุจะมี 1500 mAh

รูปที่ 5 แสดงแผนภาพหกเหลี่ยมของแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสทั่วไป ประสิทธิภาพอาจดูไม่น่าประทับใจนัก แต่การออกแบบล่าสุดได้ปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงาน ความปลอดภัย และอายุการใช้งาน

รูปที่ 5: ลักษณะของแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสทั่วไปแม้จะอยู่ในระดับปานกลางก็ตาม ประสิทธิภาพโดยรวมรุ่นใหม่แสดงให้เห็นถึงความหนาแน่นของพลังงาน ความปลอดภัย และอายุการใช้งานที่ดีขึ้น

แบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสส่วนใหญ่จะใช้ร่วมกับแบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ (NMC) เพื่อปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานและยืดอายุการใช้งาน สหภาพนี้อนุญาตให้คุณใช้ จุดแข็งทั้งสองระบบและเรียกว่า LMO (NMC) แบตเตอรี่รวมเหล่านี้ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ เช่น Nissan Leaf, Chevy Volt และ BMW i3 ส่วน LMO ของแบตเตอรี่ซึ่งมีประมาณ 30% ให้ความสามารถในการเร่งความเร็วสูงของมอเตอร์ไฟฟ้า และส่วน NMC รับผิดชอบจำนวนช่วงอัตโนมัติ

การวิจัยในระบบลิเธียมไอออนส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การรวมเซลล์ลิเธียมแมงกานีสกับเซลล์นิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ โลหะแอคทีฟทั้งสามชนิดนี้สามารถนำมารวมกันได้อย่างง่ายดายเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน ลักษณะโหลด หรืออายุการใช้งานแบตเตอรี่ นี้ หลากหลายโอกาสมีความจำเป็นในการตอบสนองแนวทางเทคโนโลยีที่เป็นหนึ่งเดียวและตลาดแบตเตอรี่สำหรับผู้บริโภค โดยที่ความจุมีความสำคัญเป็นอันดับแรก และอุตสาหกรรมที่ต้องการระบบแบตเตอรี่ที่มีลักษณะการรับน้ำหนักที่ดี อายุการใช้งานยาวนาน และการทำงานที่ปลอดภัยที่เชื่อถือได้

ตารางลักษณะ

ลิเธียมแมงกานีสสปิเนล: LiMn2O4 แคโทด, กราไฟท์แอโนด ตัวย่อ: LNO หรือ Li-manganese (โครงสร้างสปิเนล) พัฒนาในปี 1996
แรงดันไฟฟ้า	ระบุ 3.70V (3.80V); ช่วงการทำงานมาตรฐาน - 3.0-4.2 V
ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ	100-150 วัตต์*ชั่วโมง/กก
การชาร์จระดับ C	มาตรฐาน 0.7-1C; สูงสุด 3C; ชาร์จได้สูงสุด 4.20V (แบตเตอรี่ส่วนใหญ่)
หมวดหมู่อันดับ C	มาตรฐาน 1C; มีรุ่นที่มี 10C; โหมดชีพจรงาน (สูงสุด 5 วินาที) - 50C; ที่ 2.50 V สวิตช์ตัดการทำงานจะทำงาน
จำนวนรอบการชาร์จ/คายประจุ	300-700 (ขึ้นอยู่กับความลึกของการปล่อยและอุณหภูมิ)
สลายความร้อน	โดยทั่วไปที่อุณหภูมิ 250°C การชาร์จเต็มจะช่วยระบายความร้อน
พื้นที่ใช้งาน	เครื่องมือไฟฟ้า อุปกรณ์ทางการแพทย์ หน่วยพลังงานไฟฟ้า
ความคิดเห็น	กำลังสูงแต่ความจุปานกลาง ปลอดภัยกว่าลิเธียมโคบอลต์ มักจะใช้ร่วมกับ NMC

ตารางที่ 6: ข้อมูลจำเพาะของแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีส

3. แบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (LiNiMnCoO2 หรือ NMC)

การออกแบบระบบไฟฟ้าเคมีลิเธียมไอออนที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดอย่างหนึ่งคือการผสมผสานระหว่างนิกเกิล แมงกานีส และโคบอลต์ (NMC) ในแคโทด เช่นเดียวกับระบบลิเธียมแมงกานีส ระบบเหล่านี้สามารถปรับให้เหมาะสมกับความจุหรือกำลังไฟฟ้าได้ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ NMC ขนาดเซลล์ 18650 สำหรับการโหลดปานกลางมีความจุ 2800 mAh และสามารถจ่ายกระแสไฟได้ 4-5 A; และรุ่นที่มีขนาดมาตรฐานเดียวกัน แต่ปรับให้เหมาะสมสำหรับตัวบ่งชี้พลังงานมีความจุเพียง 2,000 mAh แต่กระแสไฟคายประจุสูงสุดคือ 20 A ตัวบ่งชี้ความจุสามารถเพิ่มเป็น 4,000 mAh หากเพิ่มซิลิคอนลงในขั้วบวก แต่ในทางกลับกันจะลดลักษณะการโหลดและความทนทานของแบตเตอรี่ดังกล่าวลงอย่างมาก คุณสมบัติที่ไม่ชัดเจนของซิลิคอนเกิดขึ้นเนื่องจากการขยายตัวและการหดตัวระหว่างการชาร์จและการคายประจุซึ่งนำไปสู่ความไม่เสถียรทางกลของการออกแบบแบตเตอรี่

ความลับของเทคโนโลยี NMC คือการผสมผสานระหว่างนิกเกิลและแมงกานีส การเปรียบเทียบอาจเป็นเกลือแกงธรรมดาซึ่งมีส่วนประกอบของเกลือโซเดียมและคลอรีนเป็นพิษมาก แต่ส่วนผสมของเกลือเหล่านี้ก่อให้เกิดสารอาหารที่มีประโยชน์ นิกเกิลมีชื่อเสียงในด้านความหนาแน่นของพลังงานสูงแต่มีความเสถียรต่ำ แมงกานีสมีข้อดีของโครงสร้างสปิเนลซึ่งมีความต้านทานภายในต่ำ แต่ยังนำไปสู่ข้อเสีย - ความเข้มของพลังงานจำเพาะต่ำ การรวมกันของโลหะเหล่านี้ทำให้สามารถชดเชยข้อบกพร่องของกันและกันและใช้จุดแข็งของกันและกันได้อย่างเต็มที่

แบตเตอรี่ NMC ใช้สำหรับเครื่องมืองานหนัก จักรยานไฟฟ้า และการใช้งานด้านพลังงานอื่นๆ โดยทั่วไปองค์ประกอบของแคโทดจะรวมนิกเกิล แมงกานีส และโคบอลต์เข้าด้วยกัน ส่วนที่เท่ากันนั่นคือโลหะแต่ละชิ้นครอบครองหนึ่งในสามของปริมาตรทั้งหมด การกระจายนี้เรียกอีกอย่างว่า 1-1-1 การรวมกันในอัตราส่วนนี้มีข้อดีเนื่องจากต้นทุนเนื่องจากเนื้อหาของโคบอลต์ราคาแพงนั้นค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่รุ่นอื่น การผสม NMC ที่ประสบความสำเร็จอีกอย่างหนึ่งประกอบด้วยนิกเกิล 5 ส่วน โคบอลต์ 3 ส่วน และแมงกานีส 2 ส่วน การทดลองเพื่อค้นหาส่วนผสมที่ประสบความสำเร็จของสารออกฤทธิ์เหล่านี้ยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ รูปที่ 7 แสดงคุณลักษณะของแบตเตอรี่ NMC

รูปที่ 7: การประเมินประสิทธิภาพแบตเตอรี่ NMC NMC มีประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีและมีความหนาแน่นของพลังงานที่ดีเยี่ยม นี้ แบตเตอรี่สะสมเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าและมีมากที่สุด ระดับต่ำความร้อนด้วยตนเอง

เมื่อเร็ว ๆ นี้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในตระกูล NMC ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเนื่องจากความเป็นไปได้ในการรวมสารออกฤทธิ์เข้าด้วยกันจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างแบตเตอรี่ราคาประหยัดที่มีประสิทธิภาพดี สามารถผสมนิกเกิล แมงกานีส และโคบอลต์ได้อย่างง่ายดายเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่หลากหลายสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าหรือระบบกักเก็บพลังงานที่ต้องมีการหมุนเป็นประจำ ตระกูลแบตเตอรี่ NMC กำลังพัฒนาในด้านความหลากหลายอย่างต่อเนื่อง

ตารางลักษณะ

ลิเธียมนิกเกิล แมงกานีส โคบอลต์ออกไซด์: แคโทด LiNiMnCoO2, แอโนดกราไฟท์ ตัวย่อ: NMC (NCM, CMN, CNM, MNC, MCN คล้ายกับการผสมโลหะ) พัฒนาในปี 2008
แรงดันไฟฟ้า	ระบุ 3.60-3.70 V; ช่วงการทำงานมาตรฐาน - 3.0-4.2 V ต่อเซลล์หรือสูงกว่า
ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ	150-220 วัตต์*ชม./กก
การชาร์จระดับ C	0.7-1C ชาร์จสูงสุด 4.20 V ในบางรุ่นสูงสุด 4.30 V; กระบวนการชาร์จมักใช้เวลา 3 ชั่วโมง การชาร์จด้วยกระแสไฟที่มากกว่า 1C จะช่วยลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
หมวดหมู่อันดับ C	1ค; บางรุ่นรองรับ 2C; ที่ 2.50 V สวิตช์ตัดการทำงานจะทำงาน
จำนวนรอบการชาร์จ/คายประจุ
สลายความร้อน	โดยทั่วไปที่อุณหภูมิ 210°C การชาร์จเต็มจะช่วยระบายความร้อน
พื้นที่ใช้งาน	จักรยานไฟฟ้า อุปกรณ์ทางการแพทย์ ยานพาหนะไฟฟ้า อุตสาหกรรม
ความคิดเห็น	ให้ความจุและกำลังสูง หลากหลาย การประยุกต์ใช้จริงส่วนแบ่งการตลาดมีการเติบโตอย่างรวดเร็ว

ตารางที่ 8: คุณลักษณะของแบตเตอรี่ลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์ออกไซด์ (NMC)

4. แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4)

ในปี 1996 มีการวิจัยที่มหาวิทยาลัยเท็กซัสซึ่งเป็นผลมาจากการค้นพบวัสดุใหม่สำหรับแคโทด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน- เหล็กฟอสเฟต ระบบลิเธียมฟอสเฟตมีคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าที่ดีและต่ำ ความต้านทานภายใน- ข้อได้เปรียบหลักของแบตเตอรี่ดังกล่าวคือกระแสไฟฟ้าสูงและ ระยะยาวการบริการ และยังมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี ความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นและความต้านทานต่อการใช้ในทางที่ผิด

แบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตมีความทนทานต่อการชาร์จไฟเกิน หากใช้ไฟฟ้าแรงสูงเป็นเวลานาน ผลที่ตามมาของการเสื่อมสภาพจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอื่น ๆ แต่แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ที่ 3.20 V จะลดความหนาแน่นของพลังงานจำเพาะลงให้อยู่ในระดับที่น้อยกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสด้วยซ้ำ สำหรับแบตเตอรี่ไฟฟ้าส่วนใหญ่ อุณหภูมิที่เย็นจะลดประสิทธิภาพการทำงาน และอุณหภูมิที่ร้อนจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง และระบบลิเธียมฟอสเฟตก็ไม่มีข้อยกเว้น นอกจากนี้ยังมีอัตราการคายประจุเองได้สูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอื่นๆ รูปที่ 9 แสดงคุณลักษณะของแบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟต

แบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตมักใช้แทนแบตเตอรี่สตาร์ทเตอร์กรดตะกั่ว แบตเตอรี่สี่เซลล์ดังกล่าวจะให้แรงดันไฟฟ้า 12.8 V - คล้ายกับแรงดันไฟฟ้าของเซลล์กรดตะกั่วสองโวลต์หกเซลล์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของยานพาหนะจะชาร์จใหม่ แบตเตอรี่กรดตะกั่วสูงถึง 14.40 V (2.40 V ต่อเซลล์) สำหรับเซลล์ลิเธียมฟอสเฟตสี่เซลล์ แรงดันไฟฟ้าจำกัดจะเป็น 3.60V หลังจากนั้นควรปิดการชาร์จใหม่ ซึ่งจะไม่เกิดขึ้นในรถยนต์ปกติ แบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตทนทานต่อการชาร์จไฟเกิน แต่ถึงแม้จะเสื่อมสภาพเมื่อรักษาไว้ที่แรงดันไฟฟ้าสูงเป็นเวลานาน อุณหภูมิต่ำอาจกลายเป็นปัญหาได้เมื่อใช้แบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตแทนแบตเตอรี่สตาร์ทแบบทั่วไป

รูปที่ 9: การประเมินประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตระบบไฟฟ้าเคมีลิเธียมฟอสเฟตให้ความปลอดภัยดีเยี่ยมและ ระยะยาวบริการ แต่ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะอยู่ในระดับปานกลาง มันก็คุ้มค่าที่จะสังเกตการปลดปล่อยตัวเองสูง

ตารางลักษณะ

ลิเธียมเฟอร์โรฟอสเฟต: แคโทด LiFePO4, แอโนดกราไฟท์ ตัวย่อ: LFP หรือ Li-ฟอสเฟต
แรงดันไฟฟ้า	ระบุ 3.20, 3.30 V; ช่วงการทำงานมาตรฐาน - 2.5-3.65 V ต่อเซลล์
ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ	90-120 วัตต์*ชั่วโมง/กก
การชาร์จระดับ C	มาตรฐาน 1C ชาร์จสูงสุด 3.65 V; กระบวนการชาร์จมักใช้เวลา 3 ชั่วโมง
หมวดหมู่อันดับ C	1ค; ในบางรุ่นสูงถึง 25C; 40 ก กระแสแรงกระตุ้น(สูงสุด 2 วินาที) ที่ 2.50 V จะมีการสั่งตัด (แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 2 V เป็นอันตราย)
จำนวนรอบการชาร์จ/คายประจุ	1,000-2,000 (ขึ้นอยู่กับความลึกของการปล่อยและอุณหภูมิ)
สลายความร้อน	270°ซ. ปลอดภัยแม้ชาร์จเต็มแล้ว
พื้นที่ใช้งาน	การใช้งานแบบพกพาและแบบอยู่กับที่ที่ต้องการกระแสโหลดสูงและความทนทาน

ในความทันสมัย โทรศัพท์มือถือ, กล้องและอุปกรณ์อื่นๆ มักถูกใช้บ่อยที่สุด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแทนที่อัลคาไลน์และนิกเกิลแคดเมียมซึ่งมีคุณสมบัติเหนือกว่าหลายประการ แบตเตอรี่ที่มีลิเธียมแอโนดปรากฏตัวครั้งแรกในทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษก่อน และได้รับความนิยมอย่างมากในทันทีเนื่องจากมีแรงดันไฟฟ้าและความเข้มของพลังงานสูง

ประวัติความเป็นมาของการปรากฏตัว

การพัฒนามีอายุสั้น แต่ในทางปฏิบัติแล้วความยากลำบากเกิดขึ้นซึ่งได้รับการแก้ไขในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น เนื่องจากลิเธียมมีฤทธิ์สูง กระบวนการทางเคมีจึงเกิดขึ้นภายในองค์ประกอบซึ่งทำให้เกิดเพลิงไหม้

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 มีอุบัติเหตุเกิดขึ้นหลายครั้ง - ผู้ใช้โทรศัพท์ขณะพูดถูกไฟไหม้อย่างรุนแรงอันเป็นผลมาจากการจุดระเบิดขององค์ประกอบต่างๆ ที่เกิดขึ้นเอง จากนั้นจึงเกิดจากอุปกรณ์สื่อสารเอง ทั้งนี้แบตเตอรี่ได้เลิกผลิตโดยสิ้นเชิงและได้คืนแบตเตอรี่ที่ปล่อยออกมาก่อนหน้านี้แล้ว

ในความทันสมัย แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโลหะบริสุทธิ์ไม่ได้ใช้ มีเพียงสารประกอบที่แตกตัวเป็นไอออนเท่านั้น เนื่องจากมีความเสถียรมากกว่า น่าเสียดายที่นักวิทยาศาสตร์ต้องลดความสามารถของแบตเตอรี่ลงอย่างมาก แต่พวกเขาสามารถบรรลุสิ่งสำคัญได้ - ผู้คนไม่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการถูกไฟไหม้อีกต่อไป

คริสตัลเซลล์ การเชื่อมต่อต่างๆพบว่าคาร์บอนมีความเหมาะสมสำหรับการอินเทอร์คาเลชันของลิเธียมไอออนบนขั้วลบ เมื่อทำการชาร์จพวกมันจะเคลื่อนจากขั้วบวกไปยังแคโทดและเมื่อทำการคายประจุในทางกลับกัน

หลักการทำงานและความหลากหลาย

ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทุกก้อน พื้นฐานของอิเล็กโทรดขั้วลบคือสารที่มีคาร์บอน ซึ่งสามารถสั่งโครงสร้างหรือสั่งบางส่วนได้ กระบวนการแทรกซึมของ Li เป็น C จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุ อิเล็กโทรดบวกส่วนใหญ่ทำจากนิกเกิลหรือโคบอลต์ออกไซด์ชุบ

เมื่อสรุปปฏิกิริยาทั้งหมดสามารถแสดงได้ในสมการต่อไปนี้:

1. LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe - สำหรับแคโทด
2. C + xLi+ + xe → CLix - สำหรับขั้วบวก

สมการจะถูกนำเสนอสำหรับกรณีของการคายประจุ ด้านหลัง- นักวิทยาศาสตร์กำลังทำการวิจัยเกี่ยวกับวัสดุใหม่ซึ่งประกอบด้วยฟอสเฟตและออกไซด์ผสม วัสดุเหล่านี้มีการวางแผนเพื่อใช้สำหรับแคโทด

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีสองประเภท:

1. ทรงกระบอก;
2. ปริซึม

ความแตกต่างที่สำคัญคือตำแหน่งของแผ่นเปลือกโลก (เป็นแท่งปริซึม - อยู่ด้านบนของกันและกัน) ขนาดของแบตเตอรี่ลิเธียมขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ตามกฎแล้วแท่งปริซึมจะมีความหนาแน่นมากกว่าและกะทัดรัดกว่า

นอกจากนี้ยังมีระบบความปลอดภัยอยู่ภายใน - กลไกที่เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความต้านทานก็เพิ่มขึ้น และเมื่อความดันเพิ่มขึ้น ก็จะตัดวงจรแอโนด-แคโทด ขอบคุณ กระดานอิเล็กทรอนิกส์ไม่สามารถปิดได้เนื่องจากจะควบคุมกระบวนการภายในแบตเตอรี่

อิเล็กโทรดที่มีขั้วตรงข้ามจะถูกคั่นด้วยตัวคั่น ต้องปิดผนึกเคส การรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์หรือน้ำและออกซิเจนจะทำลายทั้งแบตเตอรี่และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ยู ผู้ผลิตต่างๆแบตเตอรี่ลิเธียมอาจดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ผลิตภัณฑ์ไม่มีรูปทรงเดียว อัตราส่วนของมวลแอคทีฟของแอโนดต่อแคโทดควรอยู่ที่ประมาณ 1:1 มิฉะนั้นอาจเกิดการก่อตัวของโลหะลิเธียมได้ซึ่งจะทำให้เกิดเพลิงไหม้

ข้อดีและข้อเสีย

แบตเตอรี่มีพารามิเตอร์ที่ดีเยี่ยมซึ่งแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับ ผู้ผลิตที่แตกต่างกัน- แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดคือ 3.7−3.8 V สูงสุด 4.4 V ความหนาแน่นของพลังงาน (หนึ่งในตัวชี้วัดหลัก) คือ 110−230 Wh/kg

ความต้านทานภายในอยู่ระหว่าง 5 ถึง 15 mOhm/1Ah อายุการใช้งานตามจำนวนรอบ (การคายประจุ/การชาร์จ) คือ 1,000−5,000 หน่วย เวลาในการชาร์จอย่างรวดเร็วคือ 15−60 นาที ข้อดีที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือกระบวนการคายประจุเองช้า (เพียง 10-20% ต่อปี ซึ่ง 3-6% ในเดือนแรก) ช่วงอุณหภูมิในการทำงานคือ 0 C - +65 C; ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ ไม่สามารถชาร์จได้

การชาร์จเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน:

1. ก่อน จุดใดจุดหนึ่งการรั่วไหล กระแสสูงสุดค่าใช้จ่าย;
2. เมื่อถึงพารามิเตอร์การทำงาน กระแสจะค่อยๆ ลดลงเหลือ 3% ของค่าสูงสุด

ในระหว่างการเก็บรักษา จำเป็นต้องชาร์จประจุใหม่เป็นระยะประมาณทุกๆ 500 ชั่วโมงเพื่อชดเชยการคายประจุเอง เมื่อชาร์จไฟเกิน โลหะลิเธียมสามารถสะสมได้ ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์จะเกิดเป็นออกซิเจน สิ่งนี้จะเพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะกดดันเนื่องจากแรงกดดันภายในที่เพิ่มขึ้น

การชาร์จใหม่บ่อยครั้งจะลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ลงอย่างมาก นอกจากนี้ยังมีอิทธิพลต่อ สิ่งแวดล้อม, อุณหภูมิ, กระแส ฯลฯ

องค์ประกอบมีข้อเสียซึ่งมีดังต่อไปนี้:

ข้อกำหนดการใช้งาน

วิธีที่ดีที่สุดคือเก็บแบตเตอรี่ไว้ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้: ประจุควรมีอย่างน้อย 40% และอุณหภูมิไม่ควรต่ำหรือสูงมาก ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือช่วงตั้งแต่ 0C ถึง +10C โดยปกติความจุจะหายไปประมาณ 4% ใน 2 ปี จึงไม่แนะนำให้ซื้อแบตเตอรี่เป็นเวลานานกว่านั้น วันที่เริ่มต้นการผลิต.

นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นวิธีการเพิ่มอายุการเก็บรักษา มีการเติมสารกันบูดที่เหมาะสมลงในอิเล็กโทรไลต์ อย่างไรก็ตาม สำหรับแบตเตอรี่ดังกล่าว ควร "ฝึกอบรม" ในรูปแบบของการคายประจุ/ชาร์จเต็ม 2-3 รอบ เพื่อที่จะสามารถทำงานได้ในภายหลัง โหมดปกติ- มิฉะนั้นอาจเกิด "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" และอาการบวมของโครงสร้างทั้งหมดตามมา เมื่อใช้อย่างถูกต้องและเป็นไปตามมาตรฐานการจัดเก็บทั้งหมด แบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานยาวนานในขณะที่ความจุจะยังคงอยู่ในระดับสูง