- 14
- Nov
Galvenie litija jonu akumulatoru veidi
Atbilstoši dažādiem litija jonu akumulatoros izmantotajiem elektrolītu materiāliem litija jonu akumulatori tiek iedalīti šķidrā litija jonu akumulatoros (Liquified Lithium-Ion Battery, saukta par LIB) un polimēru litija jonu akumulatoriem (saīsināti kā PLB).
Litija jonu akumulators (Li-ion)
Atkārtoti uzlādējams litija jonu akumulators pašlaik ir visplašāk izmantotais akumulators mūsdienu digitālajos produktos, piemēram, mobilajos tālruņos un piezīmjdatoros, taču tas ir vairāk “čīkstošs” un lietošanas laikā to nevar pārlādēt vai izlādēt (tas sabojās akumulatoru vai izraisīs to lūžņos). Tāpēc uz akumulatora ir aizsargkomponenti vai aizsargķēdes, lai novērstu dārgus akumulatora bojājumus. Litija jonu akumulatora uzlādes prasības ir ļoti augstas. Lai nodrošinātu, ka izslēgšanas sprieguma precizitāte ir ±1%, lielākie pusvadītāju ierīču ražotāji ir izstrādājuši dažādus litija jonu akumulatoru uzlādes IC, lai nodrošinātu drošu, uzticamu un ātru uzlādi.
Mobilie tālruņi pamatā izmanto litija jonu akumulatorus. Pareiza litija jonu akumulatoru izmantošana ir ļoti svarīga, lai pagarinātu akumulatora darbības laiku. To var izgatavot plakanā taisnstūrveida, cilindriskā, taisnstūrveida un pogu veidā atbilstoši dažādu elektronisko izstrādājumu prasībām, un tam ir akumulatora komplekts, kas sastāv no vairākām sērijveidā un paralēli baterijām. Litija jonu akumulatora nominālais spriegums parasti ir 3.7 V materiālu izmaiņu dēļ, un litija dzelzs fosfātam (turpmāk ferofosforam) tas ir 3.2 V. Galīgais uzlādes spriegums, kad tas ir pilnībā uzlādēts, parasti ir 4.2 V, bet ferofosfors ir 3.65 V. Litija jonu akumulatoru galīgais izlādes spriegums ir 2.75 V~ 3.0 V (akumulatoru rūpnīca norāda darba sprieguma diapazonu vai galīgo izlādes spriegumu, parametri ir nedaudz atšķirīgi, parasti 3.0 V, un fosfora dzelzs 2.5 V). Nepārtraukta izlāde zem 2.5 V (ferofosfors 2.0 V) tiek saukta par pārmērīgu izlādi, un pārmērīga izlāde sabojās akumulatoru.
Litija jonu akumulatori ar litija kobalta oksīda tipa materiāliem kā pozitīvo elektrodu nav piemēroti lielas strāvas izlādei. Pārmērīga strāvas izlāde samazina izlādes laiku (augstāka temperatūra iekšpusē un enerģijas zudums) un var būt bīstama; bet litija dzelzs fosfāts Pozitīvā elektroda materiāla litija akumulatoru var uzlādēt un izlādēt ar lielu strāvu 20C vai vairāk (C ir akumulatora jauda, piemēram, C=800mAh, 1C uzlādes ātrums, tas ir, uzlādes strāva ir 800mA ), kas ir īpaši piemērots elektriskajiem transportlīdzekļiem. Tāpēc akumulatoru ražošanas rūpnīca dod maksimālo izlādes strāvu, kurai lietošanas laikā jābūt mazākai par maksimālo izlādes strāvu. Litija jonu akumulatoriem ir noteiktas temperatūras prasības. Rūpnīca nodrošina uzlādes temperatūras diapazonu, izlādes temperatūras diapazonu un uzglabāšanas temperatūras diapazonu. Pārsprieguma uzlāde izraisīs neatgriezeniskus litija jonu akumulatora bojājumus. Litija jonu akumulatoru uzlādes strāvai jābalstās uz akumulatoru ražotāja ieteikumiem, un, lai izvairītos no pārslodzes (pārkaršanas), ir nepieciešama strāvas ierobežošanas ķēde. Parasti uzlādes ātrums ir 0.25 C~1 C. Bieži vien ir nepieciešams noteikt akumulatora temperatūru augstas strāvas uzlādes laikā, lai novērstu pārkaršanu, kas nesabojā akumulatoru vai neizraisīs sprādzienu.
Litija jonu akumulatora uzlāde ir sadalīta divos posmos: vispirms tiek veikta pastāvīga strāvas lādēšana un pāreja uz konstanta sprieguma uzlādi, kad tā ir tuvu izslēgšanas spriegumam. Piemēram, akumulators ar ietilpību 800 mAh, galīgais uzlādes spriegums ir 4.2 V. Akumulators tiek uzlādēts ar pastāvīgu strāvu 800mA (uzlādes ātrums 1C). Sākumā akumulatora spriegums tiek palielināts ar lielāku slīpumu. Kad akumulatora spriegums ir tuvu 4.2 V, tas tiek mainīts uz 4.2 V pastāvīga sprieguma uzlādi. Strāva pakāpeniski samazinās, un spriegums mainās maz. Kad uzlādes strāva nokrītas līdz 1/10-50C (dažādi rūpnīcas iestatījumi, lietošanu tas neietekmē), tiek uzskatīts, ka tā ir tuvu pilnai uzlādei, un uzlāde var tikt pārtraukta (daži lādētāji iedarbina taimeri pēc 1/10C , pēc noteikta laika beigām uzlādes beigas).