litiu-ion

Baterie litiu-ion pentru alimentarea unei plăci publicitare LED iluminate

Baterie reîncărcabilă, reîncărcabilă, litiu-ion, care oferă publicitate iluminată chiar și în locuri fără posibilitatea conectării la sursa de alimentare.

Model: RJ-12180X

♦ Curent electric de intrare: 12,6 VDC

♦ Curent electric de ieșire: 12-10,8 VDC

♦ Capacitate: 1800 m Ah

♦ Greutate brută: 0,330 kg.

♦ Greutate netă: 0.180 kg.

Perioada de garanție: 12 luni

  • Producător:Zeng Electronic Technology Co., Ltd - China
  • Greutate: 0,330 kg

Baterie litiu-ion pentru alimentarea unei plăci publicitare iluminate cu LED-uri .

Model: RJ-12180X

Baterie reîncărcabilă, reîncărcabilă, litiu-ion, care asigură funcționarea plăcii cu LED-uri publicitare iluminate, chiar și în cazul în care nu aveți capacitatea de a alimenta de la rețea.

Cum să aveți grijă de bateriile dispozitivelor dvs. mobile

De multe ori am auzit diferite teorii despre ceea ce este cel mai bun pentru viața și capacitatea unei baterii - cum să reziste cel mai mult, cât de des să se încarce, dacă să-i permiți să se epuizeze complet etc. În acest articol, vom vorbi în mod specific despre bateriile litiu-ion, care alimentează cele mai moderne dispozitive mobile - telefoane, tablete, laptopuri etc. și ce putem face pentru a îmbunătăți sau cel puțin pentru a nu agrava starea lor depinde de noi.

Deoarece tendința dispozitivelor portabile începe să treacă de la baterii încorporabile (ușor de înlocuit) la baterii încorporabile care nu pot fi înlocuite (încapsulate în dispozitiv - ca într-un iPhone de exemplu), ar fi bine să știți exact cum să aveți grijă în mod corespunzător bateria dvs. pentru a-și menține starea bună și parametrii cât mai mult posibil.

Diferențele dintre tipurile de baterii

Cu toții am auzit de așa-numita „memorie” pe care o au bateriile reîncărcabile - care necesită o descărcare completă și o încărcare completă pentru a nu „uita” capacitatea lor. Deși acest lucru este adevărat, acest lucru se aplică unui alt tip de baterie bazată pe nichel și nu pe litiu. Bateriile litiu-ion sunt ușor diferite și necesită o abordare diferită. Este o idee bună să verificați cu ce baterie este alimentat dispozitivul dvs. și puteți face acest lucru pe site-ul web al producătorului pe pagina cu parametrii tehnici.

Să începem cu utilizarea dispozitivelor: utilizați cu înțelepciune

Este o idee bună să o dezactivați atunci când nu utilizați o funcție. De exemplu, dacă nu utilizați conexiuni Bluetooth, wireless (Wi-Fi) sau modulul GPS în acest moment - opriți-le până când le veți avea nevoie din nou. De asemenea, luminozitatea afișajului - în partea întunecată a zilei sau în camere întunecate, puteți reduce luminozitatea la un nivel tolerabil, extinzând astfel timpul de funcționare al dispozitivului.

Nu uita încărcați inițial până la 100% din baterie înainte de a începe să utilizați dispozitivul activ.

Pentru a profita la maximum de bateria litiu-ion, încercați să o mențineți încărcată cu peste 50% cât mai mult posibil. Aici, purtarea constantă la 0 nu vă va ajuta prea mult, poate chiar să facă un pic de rău dacă este făcută constant (în fiecare zi). Este bine de știut că producătorii recomandă să lăsați bateria să se epuizeze complet o dată pe lună pentru calibrare. Dacă faceți acest lucru mai des, este posibil să reduceți durata de viață a bateriei.

De asemenea, bateriile litiu-ion nu trebuie păstrate permanent pe încărcător. Una este că se pot încălzi mult (deși încărcătoarele sunt „inteligente” și se pot opri automat când bateria este complet încărcată) și a doua, bateria va ține cel mai bine dacă o scoateți din încărcător înainte de a ajunge la 100%. Ar fi optim să încărcați bateria atunci când ajunge la 40% până la 80%. Acestea sunt doar îndrumări pentru aceia dintre voi care doresc cu adevărat să facă tot posibilul pentru a vă menține bateriile în stare excelentă.

Cicluri de utilizare și viteză de încărcare

Uneori, veți vedea producătorii vorbind despre durata de viață a bateriei în ciclurile de încărcare. Un ciclu de utilizare este utilizarea completă și reîncărcarea capacității bateriei. Asta nu înseamnă unul singur încărcare. De exemplu, dacă vă descărcați bateria în jumătate astăzi (utilizați până la 50% baterie) și apoi încărcați-o la 100% - va fi o jumătate de ciclu. Dacă faci același lucru mâine - atunci vei ajunge la 1 ciclu. Unele baterii litiu-ion au o durată de viață de aproximativ 300 de cicluri, iar altele aproximativ 1000 până când cad până la 80% din capacitatea lor.

Viteza de încărcare

Majoritatea bateriilor litiu-ion folosesc un sistem de încărcare rapidă - încărcați până la 80% în aproximativ 2 ore și încărcați complet până la 100% în încă două. Bateriile pot fi încărcate foarte mult, dar de un anumit număr de ori, care este determinat de ciclurile de încărcare.

Încercați să țineți dispozitivele departe de temperaturi ridicate

Este un dușman mai rău decât încărcarea necorespunzătoare a bateriilor litiu-ion căldura. Bateria își va pierde capacitatea și își va scurta viața mult mai repede dacă o mențineți caldă. Indiferent dacă este folosit sau nu.

La 0 grade Celsius, bateria litiu-ion va pierde 6% din capacitatea sa într-un an. La 25 de grade 20 la sută și la 40 de grade - 35 la sută! Temperatura optimă pentru telefoane și tablete este cuprinsă între 0 și 35 de grade Celsius, iar temperatura de depozitare dacă nu este utilizată - de la -20 (minus douăzeci) la 45 de grade. Ar fi înțelept dacă nu vă păstrați dispozitivele pe plajă la lumina directă a soarelui sau vara pe tabloul de bord din mașină, de exemplu. De asemenea, nu trebuie să fie refrigerate, deși aceasta este opțiunea mai bună.

Dacă nu veți folosi dispozitivul pentru o lungă perioadă de timp - nu lăsați bateria complet încărcată. Lăsați-l la aproximativ 50% din capacitatea sa - Bateriile litiu-ion pierd până la 10% din încărcarea lor în fiecare lună.

Drept concluzie - nu acordați prea multă atenție bateriei. Este suficient să nu-l lăsați să se dilueze până la fund de fiecare dată sau să stea mult timp la temperaturi ridicate.

De ce bateriile litiu-ion mor atât de tinere?

Sfârșitul unei baterii: natural și familiar. În telefoane, laptopuri, camere și acum mașini electrice, acest proces este obositor și - dacă aveți noroc - lent. Nu există o moarte dureroasă și lentă - dar, de fapt, cu bateriile din punctul nostru de vedere există, deoarece achiziționarea unei baterii noi este întârziată dacă agonia vechii este mai lungă (atâta timp cât nivelul său de performanță este încă acceptabil). De-a lungul anilor, bateria litiu-ion care a alimentat mașina timp de ore (chiar și zile!) Va începe treptat să „expire” din punct de vedere al capacității [de a reține încărcarea]. În cele din urmă, va duce la achiziționarea unui nou și cineva celebru, proprietarul unei companii, poate să-ți ia unele dintre jurămintele tale, dar dacă te gândești la asta, bateria slabă are doar un ciclu de viață și nu este făcută să te servească pentru totdeauna.

Dar, de fapt, de ce se întâmplă acest lucru? Ce se întâmplă mai exact în baterie pentru ao face să „moară”? Răspunsul scurt este că daunele cauzate de expunerea prelungită la temperaturi ridicate și un număr mare de cicluri de încărcare/descărcare începe în cele din urmă să perturbe procesul de trecere a ionilor de litiu între electrozi.

Răspunsul lung, care ne va duce printr-o descriere a reacțiilor chimice adverse, coroziunea, amenințarea temperaturilor ridicate și a altor factori care afectează performanța, începe cu o explicație a ceea ce se întâmplă într-o baterie reîncărcabilă litiu-ion atunci când totul funcționează bine.

Baterie litiu-ion 101

O baterie tipic litiu-ion are un catod (sau electrod pozitiv) din oxid de litiu metalic, cum ar fi oxid de litiu-cobalt. Există, de asemenea, un anod (sau electrod negativ), care în zilele noastre este în principal grafit. Un separator subțire poros separă cei doi electrozi pentru a preveni un scurtcircuit. Un electrolit fabricat din solvenți organici și săruri pe bază de litiu are grijă de trecerea ionilor de litiu prin celule.

În timpul încărcării, sarcina electrică forțează ionii de litiu să se deplaseze de la catod la anod. Când sunt descărcați (cu alte cuvinte, când utilizați bateria), ionii revin la catod.

Daniel Abraham, savant din Laboratorul Național Argonne, studierea modului în care celulele litiu-ion se degradează compară acest proces cu apa dintr-un sistem hidrofor. Mutarea apei în sus necesită energie, dar curge liber în jos. De fapt, furnizează energie (cinetică), spune el Avraam. În mod similar, catodul de oxid de litiu-cobalt „nu vrea să se dea litiu”. Ca și în cazul mișcării apei în sus (presiune), este necesară energie pentru a transfera atomii de litiu din oxid și a le încărca în anod.

În timpul încărcării, ionii sunt forțați să treacă între foile de grafen, care construiesc anodul. Dar ca Avraam îl prezintă, "nu vor să fie acolo. Când au ocazia, se întorc", ca apa care coboară în mod natural atunci când nu există presiune. Aceasta este o diluție. Conform Avraam, o baterie de lungă durată va „supraviețui” mii din aceste cicluri de încărcare/descărcare.

Când o baterie este „într-adevăr descărcată”?

Când vorbim despre bateriile „moarte”, este important să înțelegem doi parametri de performanță: energie și putere. Pentru unele aplicații, nivelul la care se eliberează energie din baterie este foarte important. Aceasta este puterea. La vehiculele electrice, puterea ridicată permite atât accelerarea foarte rapidă, cât și frânarea regenerativă, în care bateria trebuie să se încarce în câteva secunde.

Pe telefoanele mobile, pe de altă parte, puterea mare nu este la fel de importantă ca capacitatea sau cu alte cuvinte câtă energie deține bateria. Bateriile cu capacitate mai mare durează mai mult la o singură încărcare.

În timp, bateria degenerează în multe moduri diferite, ceea ce poate afecta atât puterea, cât și capacitatea, până când ajunge pur și simplu în punctul în care bateria încetează să-și mai îndeplinească funcțiile de bază.

Să facem o altă analogie cu apa: Încărcarea unei baterii este ca și cum ai umple o găleată cu apă de la robinet. Volumul cupei reprezintă energia bateriei (capacitate). Viteza la care este umplută - prin rotirea robinetului până la capăt sau lăsând-o să picure - este puterea. Dar vremea, temperaturile ridicate, ciclismul intens și alți factori deschid în cele din urmă o gaură în găleată.

Prin analogie cu găleată, apa începe să se scurgă. Într-o baterie, ionii de litiu sunt pur și simplu „închiși”, spune el Avraam. Concluzia este că acestea sunt împiedicate să se deplaseze între electrozi. Așadar, câteva luni mai târziu, un telefon mobil care inițial trebuia încărcat câteva zile necesită acum energie în fiecare zi. Apoi de două ori pe zi. În cele din urmă, după ce prea mulți ioni de litiu sunt „limitați”, bateria nu va reține suficientă încărcare pentru a-și îndeplini funcția. Găleată nu va mai reține apa.

De ce se întâmplă asta?

Ei bine, pe lângă reacțiile chimice pe care dorim să se întâmple în baterie, există efecte secundare. Apar bariere care împiedică mișcarea ionilor de litiu. Astfel, mașina electrică, care a câștigat până la 100 km/h în, să zicem, cinci secunde, în câțiva ani o va face în 8 secunde și poate chiar în 12 secunde în 5 ani. „Toată energia este încă acolo, dar nu poate fi livrată cu viteza necesară”, explică el. Avraam. Ionii se ciocnesc în bariere.

Ce este deteriorat și de ce?

Partea activă a catodului (sursa ionilor din baterie) este proiectată cu o anumită structură atomică pentru a obține stabilitate și performanță. Când ionii sunt trimiși la anod și apoi returnați la catod, în mod ideal dorim ca aceștia să se întoarcă în același loc, astfel încât această frumoasă structură cristalină stabilă să poată fi păstrată.

Problema este că structura cristalină se poate schimba cu fiecare încărcare și descărcare. Ion din apartamentul A nu merge neapărat acasă, ci poate fi înghesuit în apartamentul B. Cu toate acestea, locuitorul apartamentului B ion își găsește casa ocupată și „fără să se enerveze” doar intră în primul loc liber. Și așa mai departe.

Treptat, aceste „schimbări de fază” din material transformă catodul într-o nouă structură cristalină cu proprietăți electrochimice diferite. Aranjamentul specific al atomilor, care oferă în primul rând performanța dorită, a fost modificat.

La mașinile hibride, baterii care sunt necesare doar pentru a furniza energie la accelerare sau frânare, aceste modificări structurale au loc mult mai lent decât la mașinile electrice. Acest lucru se datorează faptului că doar o mică parte din ionii de litiu din sistem se deplasează în sistem într-un ciclu. Ca urmare, spune el Avraam, le este mai ușor să se întoarcă la locurile lor inițiale.

Problema coroziunii

Degenerarea poate începe în alte părți ale bateriei. Fiecare electrod are un colector de încărcare, care este de fapt o bucată de metal (de obicei cupru pentru anod, aluminiu pentru catod), care colectează electroni și îi transferă într-un circuit extern. Este un fel de „nămol” de materiale „active”, cum ar fi oxidul de litiu-cobalt (care este ceramic și nu este un conductor foarte bun), plus o bandă adezivă care este folosită pentru a vopsi această bucată de metal.

Dacă banda este deteriorată, capacul colectorului de încărcare poate începe să cadă. Dacă metalul se corodează, nu poate transfera electronii atât de eficient cât trebuie.

Coroziunea în interiorul unei celule a bateriei poate rezulta din interacțiunea dintre electrolit și electrozi. Anodul de grafit este foarte "reducător", ceea ce înseamnă că donează cu ușurință electroni către electrolit. Acest lucru poate produce o acoperire nedorită pe suprafața grafitului. Între timp, catodul este foarte „oxidant”, ceea ce înseamnă că absoarbe cu ușurință electronii din electrolit, ceea ce, în unele cazuri, poate provoca coroziune în colectorul de încărcare din aluminiu sau poate forma un strat pe părți ale catodului, a spus el. Avraam.

Foarte bine nu este bine

Grafitul - care este utilizat în mod obișnuit pentru a face catodul - este instabil termodinamic în electroliții organici. Aceasta înseamnă că prima dată când încărcăm bateria, grafitul reacționează cu electrolitul. Acesta formează un strat poros (numit o interfază densă de electroliți (SEI)) care protejează de fapt anodul de atacuri viitoare. Cu toate acestea, această reacție consumă o cantitate mică de litiu. În mod ideal, această reacție va avea loc o dată pentru a crea un strat protector și atât.

Cu toate acestea, în realitate, SEI este un apărător destul de nesigur. Păstrați grafitul bine la temperatura camerei, spune el Avraam, dar la temperaturi ridicate sau când bateria este complet descărcată („ciclu profund”), SEI se poate dizolva parțial în electrolit. (La temperaturi ridicate, electroliții sunt, de asemenea, susceptibili la descompunere și efectele secundare sunt accelerate.)

Când condițiile mai bune sunt restabilite, se va forma un alt strat protector, dar acesta va consuma și litiu, ceea ce ne aduce înapoi la problema găleții de rulare. Cu alte cuvinte, va trebui să ne reîncărcăm telefonul mobil, de exemplu, mai des.

Dar, atât cât avem nevoie de acest SEI pentru a proteja anodul de grafit, nu este foarte bun. Dacă stratul se subțiază excesiv, acesta devine de fapt o barieră în calea ionilor de litiu pe care vrem să-i deplasăm liber înainte și înapoi. Acest lucru afectează performanța, care este, în cuvintele lui Avraam, „extrem de important” pentru mașinile electrice.

Crearea bateriilor mai bune

Dar ce se poate face pentru ca bateriile să reziste mai mult? În laborator, cercetătorii caută suplimente electrolitice care să funcționeze ca vitamine dietetice, oferind performanțe mai bune și o durată mai mare de viață a bateriei, reducând reacțiile dăunătoare dintre electrozi și electrolit, a spus el. Avraam. De asemenea, caută structuri cristaline noi, mai stabile pentru electrozi, precum și lipitori și electroliți mai stabili.

Între timp, inginerii de la companiile de mașini și baterii electrice lucrează la baterii și sisteme de gestionare termică, în încercarea de a menține celulele litiu-ion într-un interval de temperatură constant și confortabil. În calitate de consumatori, restul dintre noi putem evita temperaturile extreme și ciclurile profunde și deocamdată continuă să se plângă de bateriile care mor prea repede.