web counter

  

Li-ion акумулаторни батерии

Li-ion акумулаторни батерии

В продължение на много години Ni-Cd (никел-кадмиевите) батерии бяха единствената възможност за влагане в преносими портативни уреди и устройства. Преди повече от 20 години започнаха да се произвеждат  масово други два типа батерии – Ni-Mh (никел метал хидридни) и Li-ion (литиево-йонни) акумулаторни батерии. Днес Ni-Mh батерии отстъпват все повече и повече място на Li-ion батерии, които се влагат в почти всякаква безкабелна техника – електрически четки за зъби, електрически самобръсначки, телефони, таблети, лаптопи, винтоверти, електрически велосипеди, автомобили, а вече могат да бъдат намерени и UPS-и, използващи акумулаторни литиеви батерии.

Тази тенденция, Li-ion технология да измества Ni-Cd и Ni-Mh, не е случайна. Тя се дължи на множеството положителни страни на литиево йонните батерии и се очаква в бъдеще не само да не затихне, но и да се развие в още по-големи мащаби.

Основното предимство на Li-ion акумулаторни батерии пред Ni-Cd и Ni-Mh е, че енергийната плътност в литиево йонната технология е 2 пъти по-голяма. Това означава, че  в единица обем се постига  по-голям капацитет.  Също така една литиево йонна клетка притежава по-високо напрежение (3,6V ) спрямо никел-кадмиевата или никел-метал хидридната (1,2V). Това позволява изготвянето на акумулаторни пакети само с една клетка или няколко на брой.

Друго голямо предимство на литиево йонните батерии е, че те могат да бъдат съхранявани в изтощено състояние. Това предимство не е характерно за другите химични състави (Ni-Mh, Ni-Cd, Pb), които се влагат в батерии. Оттук следва и че Li-ion батерии нямат памет ефект и не e необходимо да бъдат съставяни планове за задължителни цикли на заряд и разряд, с които да се гарантира по-дългия живот на батерията.

Смята се, че литиево йонните акумулаторни батерии имат по-дълъг живот в сравнение с никел кадмиевите или никел метал хидридните. Доказателство за това твърдение е броят на възможните цикли на заряд-разряд, които могат да изпълнят – над 1000, за сравнение с до 500 на Ni-Mh и Ni-Cd батерии.

Още една от положителните страни на Li-ion батерии е, че те имат изключително нисък процент на саморазряд. Той е по-малък от половината в сравнение с този на никел кадмиевите и никел метал хидридните батерии. Освен това Li-ion клетки причиняват по-малки екологични вреди спрямо тези, получени от другите видове акумулаторни батерии.

Въпреки своите значителни предимства, Li-ion батерии притежават и недостатъци. Един от тях е това, че тези акумулатори се нуждаят от защитни схеми за поддържане на безопасна експлоатация. Обикновено такава защита се изпълнява от платки. Те служат за предотвратяване на презареждането или крайното изтощение на елементите, а също така и да контролират температурата на батериите, за да се избегнат температурни крайности. Дълбоките разряди на тези зареждаеми батерии увреждат сериозно химията в тях, като по този начин съкръщават значително техния живот.

Литиево йонните акумулаторни батерии имат строги правила при транспортиране. Когато бъдат превозвани големи количества от тези акумулатори, трябва да се спазват определени правила за безопасност. Този тип зареждащи се батерии имат склонност към самоподпалване и гърмене.

Като друга отрицателна страна може да се посочи цената. Към момента цените на Li-ion елементи са от 2 до 5 пъти по-високи от тези на стандартните Ni-Cd батерии. Също така литиевите зареждащи се батерии трябва да се зареждат само и единствено със специално предназначени зарядни устройства, чиято цена също не е малка.

В заключение на всичко казано дотук може да се каже, че литиево йонните акумулаторни батерии бавно, но сигурно завземат все повече позиции в съвременните технологии, като стават неизменна част от техниката на бъдещето. Този напредък се дължи на многото положителни страни на тези зареждаеми батерии, които ги правят предпочитан портативен енергиен източник на днешните инженери и технолози.