Литий-ионные батареи

Литий-ионный аккумулятор, Varta, Museum Autovision, Altlußheim, Deutschland

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, широко распространённый в современной бытовой электронной технике. В настоящее время это самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, цифровые фотоаппараты. Более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора называется литий-полимерным аккумулятором. Первый литий-ионный аккумулятор разработала корпорация 1991 году.

Характеристики

• Энергетическая плотность: 110 … 160 Вт*ч/кг
• Внутреннее сопротивление: 150 … 250 мОм (для батареи 7,2 В)
• Число циклов заряд/разряд до потери 20% ёмкости: 500—1000
• Время быстрого заряда: 2-4 часа
• Допустимый перезаряд: очень низкий
• Саморазряд при комнатной температуре: 10% в месяц
• Напряжение в элементе: 3,6 В
• Ток нагрузки относительно ёмкости (С):

— пиковый: больше 2С

— наиболее приемлемый: до 1С

• Диапазон рабочих температур: −20 — +60 °C
• обслуживание: не регламентируется

Устройство

В начале в качестве отрицательных пластин применялся кокс (продукт переработки угля), в дальнейшем применяется графит. В качестве положительных пластин применяют оксиды лития с кобальтом или марганцем. Литий-кобальтовые пластины служат дольше, а литий-марганцевые значительно дешевле.

При заряде литий-ионных аккумуляторов протекают следующие реакции:

на положительных пластинах: LiCoO₂ → Li_1-xCoO₂ + xLi⁺ + xe^-

на отрицательных пластинах: С + xLi⁺ + xe^- → CLi_x

При разряде протекают обратные реакции.

Преимущество

• Высокая энергетическая плотность.
• Низкий саморазряд.
• Отсутствует эффект памяти.
• Простота обслуживания.

Недостатки

Li-ion аккумуляторы могут быть опасны при разрушении корпуса аккумулятора, и при неаккуратном обращении могут иметь более короткий жизненный цикл в сравнении с другими типами аккумуляторов. Глубокий разряд полностью выводит из строя литий-ионный аккумулятор. Попытки заряда таких аккумуляторов могут повлечь за собой взрыв. Оптимальные условия хранения Li-ion-аккумуляторов достигаются при 40%-ом заряде от ёмкости аккумулятора^[1]. Кроме того, Li-ion аккумулятор подвержен старению, даже если он не используется: уже через два года аккумулятор теряет большую часть своей ёмкости.

См. также

• Электрический аккумулятор
• Никель-кадмиевый аккумулятор

Ссылки

• Информация
• Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. iXBT
• Юрий Филипповский Мобильное питание. Часть 2. (RU). КомпьютерраLab (2009-05-26). — Подробная статья о Li-ion аккумуляторах.. Проверено 26 мая 2009.

Примечания

1. ↑ Рекомендации по использованию Li-ion батарей для ноутбуков. Проверено 26 мая 2009.

Литература

• Хрусталёв Д. А. Аккумуляторы. М: Изумруд, 2003.