- 14
- Nov
Litiumioniakkujen päätyypit
Litiumioniakuissa käytettyjen eri elektrolyyttimateriaalien mukaan litiumioniakut jaetaan nestemäisiin litiumioniakkuihin (Liquified Lithium-Ion Battery, jäljempänä LIB) ja polymeerilitiumioniakkuihin (lyhenne PLB).
Litiumioniakku (Li-ion)
Ladattava litiumioniakku on tällä hetkellä yleisimmin käytetty akku nykyaikaisissa digitaalisissa tuotteissa, kuten matkapuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa, mutta se on enemmän “natisevaa” eikä sitä voi ylilatata tai purkaa käytön aikana (se vahingoittaa akkua tai aiheuttaa sen romutettu). Siksi akussa on suojakomponentteja tai suojapiirejä kalliiden akkuvaurioiden estämiseksi. Litiumioniakkujen latausvaatimukset ovat erittäin korkeat. Varmistaakseen, että päätejännitteen tarkkuus on ±1 %, suuret puolijohdelaitteiden valmistajat ovat kehittäneet erilaisia litiumioniakkujen latauspiiriä varmistaakseen turvallisen, luotettavan ja nopean latauksen.
Matkapuhelimet käyttävät periaatteessa litiumioniakkuja. Litiumioniakkujen oikea käyttö on erittäin tärkeää akun käyttöiän pidentämiseksi. Se voidaan valmistaa litteäksi suorakaiteen muotoiseksi, sylinterimäiseksi, suorakaiteen muotoiseksi ja painiketyyppiseksi eri elektroniikkatuotteiden vaatimusten mukaan, ja siinä on akku, joka koostuu useista sarjaan ja rinnakkain akuista. Litiumioniakun nimellisjännite on yleensä 3.7 V materiaalimuutosten vuoksi ja litiumrautafosfaatilla (jäljempänä ferrofosfori) se on 3.2 V. Lopullinen latausjännite täyteen ladattuna on yleensä 4.2 V ja ferrofosforin 3.65 V. Litiumioniakkujen loppupurkausjännite on 2.75V~3.0V (akkutehdas ilmoittaa käyttöjännitealueen tai lopullisen purkausjännitteen, parametrit ovat hieman erilaiset, yleensä 3.0V ja fosforirauta 2.5V). Jatkuvaa purkamista alle 2.5 V (ferrofosfori 2.0 V) kutsutaan ylipurkaukseksi, ja ylipurkaus vahingoittaa akkua.
Litium-ioni-akut, joissa on litiumkobolttioksidityyppisiä materiaaleja positiivisena elektrodina, eivät sovellu suurvirran purkamiseen. Liiallinen virranpurkaus lyhentää purkausaikaa (korkeampi sisälämpötila ja energian menetys) ja voi olla vaarallista; mutta litiumrautafosfaatti Positiivinen elektrodimateriaali litiumakku voidaan ladata ja purkaa suurella 20C tai suuremmalla virralla (C on akun kapasiteetti, esim. C=800mAh, 1C latausnopeus, eli latausvirta on 800mA ), joka sopii erityisesti sähköajoneuvoihin. Siksi akkutehdas antaa suurimman purkausvirran, jonka tulee olla pienempi kuin maksimipurkausvirta käytön aikana. Litiumioniakuilla on tietyt lämpötilavaatimukset. Tehdas tarjoaa latauslämpötila-alueen, purkulämpötila-alueen ja varastointilämpötila-alueen. Ylijännitelataus aiheuttaa pysyvän vaurion litiumioniakulle. Litiumioniakkujen latausvirran tulee perustua akun valmistajan suosituksiin, ja virranrajoituspiiri tulee vaatia ylivirran (ylikuumenemisen) välttämiseksi. Yleensä latausnopeus on 0.25C~1C. Akun lämpötila on usein tarpeen havaita suurvirtalatauksen aikana, jotta ylikuumeneminen ei vahingoita akkua tai aiheuta räjähdystä.
Litiumioniakun lataus on jaettu kahteen vaiheeseen: ensin jatkuvan virtalataukseen ja vaihtoon vakiojännitelataukseen, kun se on lähellä päätejännitettä. Esimerkiksi akku, jonka kapasiteetti on 800 mAh, lopullinen latausjännite on 4.2 V. Akkua ladataan vakiovirralla 800mA (latausnopeus 1C). Alussa akun jännitettä nostetaan suuremmalla jyrkkyydellä. Kun akun jännite on lähellä 4.2V, se vaihtuu 4.2V vakiojännitelataukseen. Virta laskee vähitellen ja jännite muuttuu vähän. Kun latausvirta putoaa 1/10-50C (eri tehdasasetukset, se ei vaikuta käyttöön), sen katsotaan olevan lähellä täyttä latausta ja lataus voidaan lopettaa (jotkut laturit käynnistävät ajastimen 1/10C jälkeen , tietyn ajan kuluttua Lataus päättyy).