Меню

Что такое цифровой аккумулятор

Что такое цифровой аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор – описание, история создания

Литий-ионный аккумулятор – источник тока, основанный на преобразовании химических реакций, происходящих внутри источника, в электрическую энергию. Данный тип батареи наиболее распространён в современной жизни, в большинстве своём из-за повсеместного использования в электронике: сотовых телефонах, цифровых фотоаппаратах, ноутбуках и так далее. Кроме этого, литиевые аккумуляторы ставят в электромобили.

Первое упоминание современных литиевых аккумуляторных батарей относится к 70-м годам XX века и связано с именем Майкла Стэнли Уиттингема. Будучи химиком в нефтяной компании «Exon», он создал источник тока, в котором в качестве анода использовался сульфид титана, а катод был литиевым. Первая батарея обладала напряжением 2,3 Вольт и способностью перезаряжаться, однако была пожароопасной и ядовитой. При взрыве, который мог случиться внезапно, литий вступал в контакт с воздухом и горел, а дисфульд титана выделял сероводород, вдыхание которого как минимум неприятно. Помимо этого, титан обладает и всегда обладал высокой стоимостью, и из-за всех этих факторов проект Уиттенгема был закрыт.

Литий-ионная батарея, несмотря на свои недостатки, казалась достаточно привлекательной для продолжения развития, однако требовалась замена анодного материала, чем в 1978 году занялся Джон Гуденаф. Спустя некоторое время он обнаружил, что кобальтит лития (оксид лития-кобальта) обладает лучшими характеристиками, касающимися безопасности использования, а также напряжением, достигающим 4 Вольта. Однако использование лития в качестве катодного материала становилось причиной короткого замыкания аккумулятора. В 1980 году Рашид Язами указал на графит и назвал его наиболее подходящим в качестве анода материалом.

Однако потребовалось ещё одиннадцать лет, чтобы созданная и усовершенствованная батарея появилась в продаже под брендом компании «Sony».

СПРАВКА: Разработчик коммерческой версии аккумулятора Акиро Ёсино, а также Уиттенгем и Гуденаф в 2019 году получили Нобелевскую премию в области химии за равноценный вклад в создание литиево ионных аккумуляторов.

Принцип действия

Работа литионных аккумуляторов основана на электрохимическом потенциале, суть которого заключается в способности металлов отдавать отрицательные заряды. При подключении электрической цепи на аноде источника тока происходит химическая реакция, сопровождаемая образованием на его поверхности свободных электронов. По законам физики освобождённые электроны стремятся к положительной стороне – катоду, чтобы восстановить баланс, однако от движения их удерживает электролит, находящийся между анодом и катодом. Тем самым отрицательные заряды вынуждены двигаться к положительным «в обход» – через всю электрическую цепь, создавая ток.

Положительные ионы, образовавшиеся на стороне анода после «побега» электронов, проходят через электролит к катоду, чтобы удовлетворить потребность в отрицательных зарядах. В момент, когда все электроны переместятся на отрицательный электрод, аккумулятор будет разряжен.

Процесс зарядки запускает электрическую энергию в цепь, тем самым запуская в батарее обратную реакцию – скопление электронов на аноде. После полного перезаряда батарейки её можно заново подключать к цепи.

ВНИМАНИЕ: даже находясь в режиме ожидания, аккумуляторы теряют часть заряда. При этом они обладают такой характеристикой как старение – постепенно приходящая неспособность удерживать первоначальное количество заряда.

Устройство li-ion аккумулятора

В li-ion аккумуляторах в качестве отрицательного электрода служит алюминиевая фольга с нанесённым поверх слоем оксида лития. Анодом выступает медная фольга, и на её поверхность наносится графит. Между электродами располагается пористый разделитель, пропитанный электролитом. Все компоненты ради уменьшения занимаемого ими объёма сворачиваются в цилиндр или в пакет и помещаются в полностью герметичный корпус. При этом анод и катод присоединяются к токоснимающим клеммам. Герметичность конструкции обуславливается недопустимостью вытекания электролита. Кроме этого нельзя, чтобы внутрь батареи попали пары воды или кислорода, иначе произойдёт реакция между попавшим веществом и электролитом или электродами, и аккумулятор выйдет из строя.

В батарейку в соображениях безопасности могут быть включены специальные элементы. Например, устройство, которое увеличит сопротивление аккумулятора при положительном температурном коэффициенте. А также устройство, которое в случае превышения давления газа допустимых значений разорвёт связь между катодом и положительной клеммой. Иногда корпус батареи может быть оснащён клапаном предохранения, основной задачей которого является сброс внутреннего давления в случае аварийной ситуации или нарушения эксплуатационных условий.

Некоторые особо важные источники таки могут обладать внешней электронной защитой, которая не позволяет перегреть или перезарядить батарейку, а также исключает возможность короткого замыкания.

По форме корпуса li-ion аккумуляторы делятся на цилиндрические и призматические, первые из которых изготавливаются путём сворачивания слоёв, из которых состоит батарея. Призматический тип аккумулятора li-ion, численно превосходящий из-за применения в ноутбуках и мобильных телефонах, создаётся путём плотного складывания пластин друг на друга.

Характеристики литиевых аккумуляторов

ИНТЕРЕСНО: собственные удельные характеристики обеспечили описываемым батареям лидирующие позиции среди всех выпускаемых химических источников тока.

Рабочее напряжение

Минимальное значение напряжения составляет 2,2-2,5 Вольт, а максимальное не превышает 4,25-4,35 Вольт. На данную характеристику в значительной степени влияет материал, используемый для электродов.

Ёмкость

На свойство батареи хранить заряд непосредственно влияет ток и температура, которая возникает при разряде. Вообще максимальная ёмкость аккумуляторов варьируется в широком диапазоне и зависит от типоразмера. Например, в наиболее распространённой батарее 18650 ёмкость обычно находится в пределах от 1000 до 3600 миллиампер-час.

СПРАВКА: 14500 аккумулятор, размеры которого сопоставимы с пальчиковой батарейкой (АА), также популярен среди пользователей и обладает номинальной ёмкостью 900 микроампер-час.

В общем, под ёмкостью подразумевается количество ионов лития, способных достигнуть анода или катода. Со временем после многочисленных зарядок электроды теряют свои свойства и могут вместить всё меньшее число зарядов, а аккумулятор тем временем не способен удерживать прежнее их количество. В результате батарея устаревает и постепенно утрачивает основополагающую функцию.

Рабочая температура

Предельные значения температуры находятся в диапазоне от -20°С до +50°С, однако работать в пограничных режимах аккумулятор долго не сможет, это скажется на его способности запасать энергию. Оптимальная температура для функционирования составляет примерно 20°С, а лучшие значения для хранения – от 0 до 10°С. При этом уровень заряда 30-50% считается наиболее щадящим для ёмкости при длительном хранении.

ВНИМАНИЕ: если температура упадёт до +4°С объём вырабатываемой батареей энергии уменьшится на 5-7% в соответствии с максимальным значением. Более низкие значения приведут к потери 40-50% ёмкости и преждевременному исчерпанию ресурса.

Саморазряд

Данная характеристика варьируется от 6% до 10% в год.

Количество циклов заряд-разряд

Батарея литиевая не имеет эффекта памяти, а срок её годности рассчитан в зависимости от количества циклов полной разрядки.

Процент оставшегося заряда, % Количество циклов зарядки
500
50 1500
75 2500
90 4700

Так, для увеличения срока службы аккумулятора стоит чаще его заряжать.

Разновидности аккумуляторов

Наиболее распространены следующие виды литий-ионных батарей:

  • Литий-кобальтовая. Популярный тип в ноутбуках, смартфонах и цифровых камерах. В состав входит катод из кобальтового оксида и графитовый анод. К преимуществам относят высокий показатель удельной энергоёмкости, а к недостаткам: низкий срок годности, ограниченную нагрузку и невысокую термическую стабильность.
  • Литий-маргенцевая. Основная область применения – электроинструменты, медицинское оборудование и электрические силовые устройства. Катод представляет собой литий-марганцевую шпинель, обеспечивающей низкое сопротивление.
  • Литий-никель-марганец-кобальт-оксидная. Сочетание металлов, входящих в состав, позволяет использовать сильные стороны каждого элемента. Применяется как в частных областях, так и в более крупных – промышленных, например, в системах безопасности и аварийного освещения.
  • Литий-железно-фосфатная. Популярный вариант для стационарных специализированных устройств. К преимуществам относят стойкость к неправильным условиям эксплуатации, высокую безопасность и термическую стабильность, а к минусам причисляют малое значение ёмкости.
  • Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидная. Дороговизна оправдывается долговечностью и хорошими показателями энергоёмкости. Используют в промышленных целях и медицинском оборудовании.
  • Литий-титановая. Можно встретить в сфере уличного освещения и автомобильных агрегатах. Дорогие и обладают низкой удельной энергоёмкостью, однако имеют долгий срок годности, работают в широком температурном диапазоне, производительны и безопасны.

Особенности хранения и утилизации

Хранить li-ion аккумуляторы необходимо в следующих условиях:

  • Место хранения должно быть сухим и прохладным, причём батарейку следует предварительно извлечь из оборудования.
  • Оптимальная температура должна находиться в диапазоне от +1°С до +25°С. При этом допускается хранение в холодильнике, но сначала аккумулятор нужно обернуть непромокаемым и не пропускающим влагу материалом.
  • Заряд батарейки следует сохранить в районе 40%, это позволит избежать падения напряжения при саморазряде ниже допустимого.

Источник



Подробно об аккумуляторах для фотоаппарата

Для того чтобы фотоаппарат работал качественно и долго, необходимо использовать в нем аккумуляторы соответствующего типоразмера.

Если ваш прибор имеет частое применение, то лучше всего использовать в нем перезаряжаемые элементы питания. Они помогут вам сэкономить в бюджете.

Какие лучше изделия подойдут для фотоаппарата, вы узнаете из статьи, приведенной ниже.

Какими бывают ИП для фотоаппарата

Подробно об аккумуляторах для фотоаппаратаВ продаже на рынке и на просторах интернета существует множество элементов питания, которые смогут заменить вышедший из строя аккумулятор.

В некоторых случаях модели АКБ могут отличаться и не подойти к вашему фотооборудованию. Наиболее популярными считаются типы «пальчиковых АА», а также специализированных аккумуляторных батареек. В чем их отличие?

«Пальчиковые (АА)» аккумуляторы для фотоаппарата

Такие модели считаются универсальными элементами питания. Их можно использовать в недорогой технике. В более дорогие устройства такие АКБ стараются не устанавливать — для них подойдут специализированные (оригинальные) типы аккумуляторных батарей.

Определить, что данная батарея именно «пальчиковая», не составит большого труда. На изделие наносится обозначение букв (АА), либо же это визуально будет очевидно.

Специализированные аккумуляторы для фотоаппарата

Подробно об аккумуляторах для фотоаппарата

Для конкретного дорогого фотоприбора необходимо использовать оригинальные элементы питания. Данные аккумуляторы более качественные и надежные.

Цена их будет подороже, но они стоят того. Фотоаппарат, работая на таком аккумуляторе, не знает особых проблем. Срок службы специализированных батарей намного дольше, чем традиционных изделий.

Разделение по типам изделий

Источники питания можно разделить на два типа: традиционные батарейки и перезаряжаемые аккумуляторные изделия. Рассмотрим каждый тип в раздельности.

Батарейки для фотоаппаратов

Подробно об аккумуляторах для фотоаппарата

Относительно недорогое изделие, которое можно встретить в повседневной продаже на рынке и в интернет-магазинах. Если приобрести такие элементы питания с запасом, то их может хватить в работе фотоаппарата надолго.

Однако не ко всем моделям фототехники они могут подойти. К примеру, к дорогим фотоустройствам такие элементы питания не подходят. Они работают на аккумуляторных источниках питания, непосредственно предназначенных для них.

Какими бывают батарейки? В основном, элементы питания бывают трех видов:

  1. Солевые батареи. Главным образом, преимущество таких батареек кроется в дешевой цене изделия. В продаже они идут на порядок ниже щелочных, а также литиевых изделий. Если данные батареи использовать в фотоаппаратах с фотовспышкой, то срок службы этих элементов питания значительно будет падать.
  2. Щелочные батареи. Щелочные элементы питания обладают немалой емкостью по сравнению с предыдущими солевыми батарейками. Многие модели цифровых фотоаппаратов находят в них свое применение. Такие батареи значительно утяжеляют фототехнику, поэтому их рекомендуется использовать для фотоаппаратов, которые эксплуатируются не так много по времени.
  3. Литиевые батареи. Если в ваш фотоаппарат возможно установить «пальчиковую» батарею, то лучше всего выберите данный тип изделий. Небольшие по весу, с низким саморазрядом и повышенным значением емкости, такие типы батарей безупречно напитают ваш фотоприбор необходимой для него электроэнергией.

Имеются у литиевых батареек и отрицательные черты — к примеру, цена. Относительно предыдущих, солевых и щелочных элементов питания, литиевые изделия стоят значительно дороже.

В случае ежедневного использования фотоаппарата, лучше всего приобретите для его работы аккумуляторное изделие, подходящее по габаритам в устройство. Так будет практичней с точки зрения бюджетной экономии.

Читайте также:  Как открыть машину если нет аккумулятора ниссан примера

Аккумуляторы для фотоаппаратов

АКБ для фотоаппаратов

Использование аккумуляторов с типоразмерами (АА) в фототехнике становится незаменимым в настоящее время. Они отлично напитают ваше устройство электротоком и обеспечат экономию в денежном эквиваленте.

Обладая напряжением всего лишь в 1,2 Вольта, аккумуляторы способны заряжаться около тысячи раз без особой потери емкости изделия.

Если в вашем оборудовании идет оригинальный аккумулятор, то впоследствии по истечении срока его годности необходимо искать на замену такой же специализированный аккумуляторный тип.

Какими же бывают аккумуляторы по типу изделий? Разберем три основных вида типоразмеров:

  1. Никель-металлогидридные аккумуляторы для фотоаппаратов. Такие модели АКБ обладают достаточной емкостью и работают долгое время без подзарядки. Предназначаются для многих видов переносных электроустройств. Имеются у них и недостатки. Они не выдерживают эксплуатацию при слишком низких температурах (минус десять градусов по Цельсию). При зарядке такого аккумулятора происходит сильное тепловыделение. А еще они подвержены быстрой саморазрядке.
  2. Никель-кадмиевые аккумуляторы для фотоаппаратов. Никель-кадмиевые аккумуляторы имеют достаточно невысокую стоимость ( в этом и есть их главное преимущество). Однако имеется в этих элементах питания «эффект памяти», а значит, саморазряд быстрый, и это характеризует их далеко не с положительной стороны.
  3. Литий-ионные аккумуляторы для фотоаппаратов. Внешние АКБ предпочитают этот долговечный — по сравнению с остальными, источник питания. Благодаря отличному сохранению заряда литий-ионные аккумуляторы входят во многие модели фотоаппаратных устройств. Стоимость таких моделей не из дешевых. Плюс быстрая разрядка на морозе. Все это характеризует с отрицательной стороны эти элементы питания.

На что обратить внимание при выборе аккумулятора в фотоаппарат

Выбор аккумулятора

Приобретая новое изделие в ваш фотоаппарат, необходимо не перепутать простые батарейки с аккумуляторными. Делая выбор на «пальчиковые» АКБ, присмотритесь к литиевым изделиям.

Они стоят подороже остальных, но окупаются очень быстро. Также в их преимущество входит довольно небольшой вес элемента питания и продолжительность срока его службы.

Напряжение на контактах литиевых батареек повышенное – около 3,7V — в отличие от обычного в 1,5V. Ni-Zn-вые аккумуляторные батареи тоже имеют завышенное напряжение.

Поэтому при соединении последовательной очередности элементов не стоит использовать такие типы батарей в своем устройстве. Они его погубят.

Лучшие компании по производству обычных батарей и моделей АКБ

Товары брендовых производителей всегда ценятся качеством, надежностью и продолжительностью срока службы источника электроэнергии. К таким фирмам можно отнести «Panasonic», «Varta», «Sony», «Energizer» и т.п.

Не стоит фирменные (будь то обычные батарейки, либо же аккумуляторные) элементы питания заменять более дешевыми китайскими типоразмерами. Это может грозить не только короткосрочностью работы батареи, но и самого фотоприбора в целом.

Источник

ПоверБанк: как его выбрать и как им пользоваться

Смартфоны последнего поколения способны одновременно выполнять множество функций. Но, к сожалению, чаще всего это сказывается на заряде аккумулятора. При активном использовании у большинства телефонов подзарядка необходима уже через сутки, а у некоторых и раньше. И крайне обидно, если к концу дня, когда надо сделать важный звонок, телефон выключается из-за нехватки заряда.

Для того, чтобы избежать таких ситуаций, надо либо постоянно носить с собой зарядное устройство и в помещении в первую очередь искать розетку, либо использовать портативные аккумуляторы.

Что такое внешний аккумулятор и как его выбрать

Внешний аккумулятор – это портативная литий-ионная батарея, которая почти ничем не отличается от обычных аккумуляторов в телефоне. От него можно заряжать смартфоны, электронные книги и планшеты, при этом пользоваться им можно в любом удобном месте – на работе и учебе или во время путешествий.

Форма внешнего аккумулятора может быть различной, так же, как и материал наружной оболочки. Можно найти для себя интересные модели, которые будут не только приносить пользу, но и служить в качестве аксессуара. Есть модели в форме сердечек, зверьков, бутылок энергетика, кусков пиццы и даже единорогов. Поэтому не обязательно носить с собой скучный металлический брусок.

Вариант портативного аккумулятора

Сам аккумулятор надо заряжать либо от электрической сети, либо от компьютера или ноутбука.

Ассортимент портативных аккумуляторов поражает воображение и выбрать среди него девайс, который будет постоянным помощником достаточно трудно. Вот несколько советов, которые помогут разобраться с выбором.

Как выбрать внешний аккумулятор

Совет 1 – емкость аккумулятора

В магазинах продают аккумуляторы с емкостью от 850 до 44000 мАч, самые маленькие больше подходят для электронных книг и смартфонов, а мощные для планшетов.

На самом деле и для подзарядки телефонов можно купить аккумулятор на 20000 мАч, это зависит от целей его использования. Рассчитать примерно необходимый объем аккумулятора можно из следующих параметров:

  1. Допустимый вес и размер Power Bank, потому что, чем больше его заряд, тем больше размер и вес.
  2. Примерное необходимое количество подзарядок, например, если использовать портативку ежедневно, чтобы хватало зарядки телефона до вечера, то хватит и минимальной емкости аккумулятора.
  3. Объем аккумулятора в телефоне, например, в телефоне установлена батарейка на 2300 мАч, если его необходимо подзаряжать два-три раза, то подойдет Power Bank с зарядом от 7 до 10 тысяч мАч. А для подзарядки планшета понадобится более энергоемкий аппарат.

Реальную емкость портативного аккумулятора можно оценить только приблизительно по двум факторам. Первый это то, что в источниках питания могут быть установлены аккумуляторы двух типов – литийионные Li-Ion и литийполимерные Li-Pol. В зависимости от этого у прибора может различаться напряжение на выходе. Стандартное напряжение для USB равно 5 В, и если у батареи оно меньше, например, 3,7 то время ее работы будет очень маленьким. В зависимости от типа аккумулятора и его напряжения также будет отличаться и объем электроэнергии, который может запасти в себе Power Bank.

Второй фактор заключается в том, что аккумулятор постепенно теряет свою электроемкость даже без подключения к телефону или планшету. Это происходит под действием химических и физических процессов, происходящих внутри батареи, а также из-за неправильного использования и хранения. Этот процесс неизбежен, поэтому емкость постепенно уменьшается. По статистике за год она может уменьшиться на 15-35% от изначальной.

Исходя из этого совет – выбор Power Bank надо делать с запасом энергоемкости, чтобы в случае, если реально она будет отличаться от заявленной, вы от этого не пострадали.

Совет 2 – сила тока

Для хорошей и быстрой подзарядки важно не только напряжение на выходе, но и сила тока. Чем она больше, тем быстрее будет заряжаться ваш аппарат. Минимальная сила тока, которая нужна для подзарядки – это 1 А, но на самом деле даже ее недостаточно для того, чтобы зарядить мощный смартфон.

Для смартфонов оптимальный показатель это 2 А, а для планшетов 4 А. У некоторых моделей Power Bank есть сразу несколько разъемов для подключения USB провода, которые отличаются по силе тока.

Аккумулятор с двумя разъемами

Такой вариант подходит для постоянного использования лучше всего. Ведь помимо того, что к нему можно подключить одновременно несколько устройств, еще у вас будет выбор, к какому разъему подключить телефон или планшет для зарядки. А также если будут какие-то неполадки с одним из разъемов, то можно будет использовать другие.

Совет 3 – проверяйте реальную электроемкость

Помимо того, что электроемкость зависит от напряжения и может немного уменьшаться со временем, некоторые производители умышленно заявляют ее выше, чем она есть реально.

Это делается для того, чтобы завысить стоимость модели, ведь чем больше емкость аккумулятора, тем он дороже стоит.

Для измерения реальной емкости можно обратиться к специалистам, которые используют мультиметр или USB-тестеры. В среднем разница между заявленной электроемкостью и реальной может отличаться примерно на 25%, что довольно существенно.

Совет 4 – саморазряд аккумулятора

После того, как Power Bank будет заряжен и отключен от электрической сети он даже без подключения к телефону или планшету будет постепенно разряжаться. В среднем заряд батареи уменьшается на 5-10% за две недели. Поэтому если вы редко используете портативный аккумулятор, то учитывайте, что за время, прошедшее с последней подзарядки, он мог немного разрядиться. Это нормальный процесс, который неизбежен в любом аппарате. Происходит это из-за того, что в аккумуляторе беспрерывно происходят химические процессы, которые не зависят от подключения портативного аккумулятора к телефону или планшету.

Проверить это можно с помощью светового индикатора заряда, который есть почти во всех моделях. Он покажет насколько полно заряжен аппарат, и необходима ли ему дополнительная подзарядка.

Совет 5 – рекомендации

При выборе Power Bank опирайтесь на мнение ваших знакомых и друзей, которые пользуются подобными. Потому что отзывы в интернет-магазинах могут быть ложными и зачастую проплачены производителями этих приборов.

Только после реального использования можно понять, насколько удобен тот или иной аппарат, и как хорошо он подходит для подзарядки.

Как правильно пользоваться внешним аккумулятором

Power Bank предназначен для подзарядки планшетов, смартфонов и электронных книг. Для этого его надо предварительно зарядить, после чего подключить к аппарату, который необходимо подзарядить.

После полного разряжения портативного аккумулятора можно повторно его зарядить и использовать дальше.

Сравнение популярных моделей

Inter-Step PB240004U

К плюсам этого прибора можно отнести:

  • Большую электроемкость – значение емкости аккумулятора производителем заявлено 24000 мАч, то есть он подходит для зарядки даже мощных планшетов.
  • Металлический корпус.
  • Есть 4 порта для подключения USB кабелей, с силой тока от 1 А до 2,4 А, то есть можно заряжать одновременно 4 устройства. Если подключить аппарат параллельно сразу к двум портам, то можно добиться силы тока в 3,4 А.
  • У аккумулятора есть дисплей, на котором можно отслеживать заряд Power Bank.

Но есть и минусы:

  • Сам аккумулятор заряжается очень долго.
  • Достаточно большой размер.
  • Пользователи замечают несоответствие между заявленной емкостью и реальной.
  • Стоимость около 4000 рублей, модели других производителей с такой же емкостью можно приобрести дешевле.
  • Заряд снижается нелинейно, то есть когда аккумулятор полностью заряжен он уменьшается медленно, а когда остается мало заряда, то очень быстро.

HIPER MP10000

Этот производитель занимает одну из ведущих позиций по производству портативных аккумуляторов и отвечает за качество своей продукции. К плюсам конкретно этой модели можно отнести:

  • Два разъема, с силой тока 1 и 2,1 А.
  • Прочный корпус.
  • Небольшой размер.
  • Емкость – 10000 мАч.
  • Стоимость 1500 рублей.
  • Есть защита от короткого замыкания.
  • Есть возможность использовать Power Bank в качестве карт-ридера.
  • Подходит только для подзарядки телефонов, энергоемкости не хватит для планшета.
  • Выступающая кнопка, она легко может повредиться и стать неисправной.

Xiaomi Mi Power Bank 2 20000

Xiaomi Mi Power Bank 2 20000

Фирма Xiaomi предлагает своим клиентам недорогую и качественную электронику, в том числе и портативные аккумуляторы. Конкретно эта модель стоит всего около 2 тысяч рублей.

  • Два разъема с силой тока 2,4 А.
  • Пластиковый, прочный и легкий корпус.
  • Небольшой размер.
  • Можно включить функцию быстрой зарядки.
  • Большая энергоемкость – 20000 мАч.
  • Нет дисплея, вместо него световой индикатор заряда, который трудно различим при дневном свете.
  • Белый, маркий корпус.
Читайте также:  Устройство для развязки второго аккумулятора

Canyon CNE-CPB130

Марка Canyon считается одним из ведущих производителей портативных аккумуляторов. Эта модель стоит 1200 рублей и отличается от предыдущих своей универсальностью – объема аккумулятора 13000 мАч хватит как для заряда смартфона, так и для планшета. Кроме того, конкретно этот Power Bank очень тонкий и легкий, поэтому его легко брать с собой. Но при этом максимальная сила тока всего 2 А, что недостаточно для хорошей подзарядки планшета.

FinePower Fox 15

FinePower Fox 15

Один из самых дешевых аккумуляторов с подобной емкостью, он стоит около 1 тысячи рублей. При этом его энергоемкость 15000 мАч, им можно заряжать планшеты и смартфоны. Также он обладает несколькими выходами для USB кабелей. Но к минусам данной модели можно отнести некачественную сборку, пользователи отмечают быстрый выход из строя.

Источник

Сравнение и выбор аккумуляторов

На рынке автономных источников питания в настоящее время очень большой выбор аккумуляторов и батареек, сотни разных моделей от различных производителей. Как правильно выбрать аккумулятор или аккумуляторную батарею (АКБ), по каким параметрам?

Для подбора источника питания, наиболее подходящего к вашему устройству, в данном обзоре проанализированы достоинства и недостатки аккумуляторных батареек различного химического состава и даны их стандартные типоразмеры (форм-фактор). В данной статье описаны только модели для бытовой техники и электроники.

Бытовые аккумуляторы по назначению можно разделить на несколько групп:

Аккумуляторные батарейки

Аккумуляторные батарейки — это сложившееся в обиходе название небольших аккумуляторов, обычно цилиндрической формы, для питания электроники и бытовой техники. Несмотря на то, что батарея (или батарейка) это соединение нескольких элементов питания в единый блок, такое название закрепилось также и для отдельных элементов.

Аккумуляторные батарейки очень разнообразны по типоразмеру и химическому составу в отличие, например, от автомобильных АКБ. Если с типоразмером (форм-фактором) все более-менее понятно, так как элементы неподходящего размера в конкретное устройство просто невозможно установить, то с химическим составом элементов питания не все так однозначно. Каждый тип элементов, в зависимости от химической технологии изготовления, имеет как свои достоинства, так и особенности (недостатки).

Фото аккумуляторных батареек Panasonic Eneloop 750 mAh R03/ААА

Аккумуляторные батарейки Panasonic Eneloop 750 mAh R03/ААА.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

В основе работы никель-кадмиевых аккумуляторов (Ni-Cd) лежат электрохимические процессы между положительным и отрицательным электродами из никеля и кадмия.

Достоинства
  • Низкая стоимость — основное преимущество Ni-Cd элементов.
  • Возможность долгого хранения в разряженном виде.
  • Безопасность использования.
Особенности
  • Невысокая емкость (количество запасаемого электричества).
  • “Эффект памяти” – при неполном заряде или разряде никель-кадмиевый аккумулятор “запоминает” новые крайние верхнее и нижнее значения емкости, которая в результате этого снижается.

Фото Ni-Cd аккумуляторной батарейки Minamoto 1300 mAh

Никель-кадмиевая аккумуляторная батарейка Minamoto 1300 mAh

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

Никель-металл-гидридные аккумуляторы (Ni-MH) по своим параметрам очень близки к никель-кадмиевым, однако за счет использования немного более продвинутой технологии, они имеют лучшие технические характеристики.

Достоинства
  • Невысокая цена, близкая к стоимости никель-кадмиевых аккумуляторных батареек.
  • Увеличенная емкость по сравнению с Ni-Cd.
  • Немного уменьшен эффект памяти.
  • Простые зарядные устройства для Ni-MH.
Особенности

В настоящее время никель-металл-гидридные аккумуляторы практически везде заменили никель-кадмиевые.

Никель-металл-гидридные элементы Varta 1000 mAh R03/AAA

Никель-металл-гидридные аккумуляторные батарейки Varta 1000 vAh R03/AAA

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы (Li-Ion) значительно отличаются от выше описанных элементов питания по всем характеристикам. У них в три раза большее напряжение. И, чтобы их случайно не вставить вместо обычных никель-металл-гидридных, они имеют, как правило, отличающиеся типоразмеры.

Основные преимущества литий-ионных аккумуляторных батареек
  • Высокая емкость.
  • Увеличенное напряжение.
  • Отсутствие эффекта памяти.
Особенности литий-ионных аккумуляторов
  • Хранение только в заряженном виде.
  • Необходимость использования защиты от перезаряда и перегрева.
  • Необходимость применения зарядных устройств, работающих по определенному алгоритму.
  • Большое снижение напряжения к концу разряда.
  • Старение (снижение емкости с течением времени).

Литий-ионный элемент с USB портом Fenix ARB L-18 18650

Литий-ионная аккумуляторная батарейка с USB портом Fenix ARB L-18 18650.

Литий-железо фосфатные аккумуляторы

Литий-железо фосфатные аккумуляторы по своей сути являются литий-ионными, но отличаются материалом изготовления катода. Отрицательный электрод изготавливается из материала LiFePO 4 . Несмотря на такие малые различия, литий-железо-фосфатные элементы имеют все же большие отличия в технических характеристиках.

Достоинства
  • Длительный срок службы (в среднем, 7 лет).
  • Стабильное напряжение разряда.
  • Высокий пиковый ток.
  • Работа в широком диапазоне температур, в том числе и минусовых (-30 . +55 С).
Особенности
  • Немного меньшая емкость, чем у обычных литий-ионных элементов.
  • Большая масса и размеры.
  • Специализированные для LiFePO4 зарядные устройства.

Литий-железо-фосфатная аккумуляторная батарейка A123 System APR 18650

Литий-железо-фосфатная аккумуляторная батарейка A123 System APR18650 M.

Литий-полимерные аккумуляторы

Литий-полимерные аккумуляторы (Li-polymer) являются результатом дальнейшего усовершенствования литий-ионной технологии. В данном случае в качестве электролита применяется полимерный материал. В результате этого элементы питания, изготовленные по этой новейшей технологии получили много преимуществ. Именно такие аккумуляторные батарейки используются в современных сотовых телефонах.

Достоинства
  • Высокая удельная емкость.
  • Возможность изготовления батарей малой толщины и гибкой формы.
  • Малое изменение напряжения при разряде.
Особенности
  • Необходимость защиты от перезаряда, перегрева и специальных зарядных устройств для Li-Pol.
  • Старение.

Литий-полимерная аккумуляторная сборка Robiton Li-Po 7,4B

Литий-ионный аккумулятор Robiton Li-Po 7,4B.

Форматы цилиндрических аккумуляторов 18650, 16340, 14500, AA, AAA

Аккумуляторы для электроники и бытовой техники изготавливаются в корпусах различного формата: цилиндрические (круглые), призматические (квадратные и прямоугольные), плоские. Для призматических аккумуляторных батареек нет единой системы нумерации. А вот для цилиндрических элементов производители сумели договориться и создали простую систему маркировки размеров, состоящую из 5-ти цифр. В ней первые две цифры показывают диаметр элемента в миллиметрах, третья и четвертая цифры — это длина, а последний символ 0 символизирует круг, говоря о цилиндрической форме. Таким образом, аккумулятор 18650 имеет диаметр 18 мм и длину 60 мм. Аккумуляторная батарейка 14500, соответственно, 14 мм в диаметре и 50 мм по длине.

В предлагаемой таблице показаны часто используемые форматы аккумуляторов, а также соответствие стандартной цифровой и альтернативной буквенной маркировок.

Формат Диаметр элемента в мм Длина в мм Буквенная маркировка
10180 10 18 2/5 AAA
10220 10 22 1/2 AAA
10440 10 44 AAA
14250 14 25 1/2 AA
14500 14 50 AA
15270 15 27 CR2
16340 16 34 CR123
18650 18 65
23430 23 43 Sub C
23330 23 33 4/5 Sub C
26500 26 50 C / R14
26650 26 65
33600 33 60 D / R20

Дюрасел аккумуляторы АА (14500) 2500 мАч

Аккумуляторные батарейки формата 14500 — АА Duracell 2500 mAh.

Расшифровка маркировки аккумуляторов 18650 по химическому составу

Литий-ионные аккумуляторы 18650 имеют буквенную систему маркировки, обозначающую химический состав элемента. Рассмотрим расшифровку маркировки:

  • Первая буква I — это признак Li- Ion технологии;
  • Вторая буква показывает химическую основу катода:
    1. C — кобальтовая,
    2. N — никель-марганцевая,
    3. M — марганцевая,
    4. F — железо-фосфатная.
  • Третья буква R обозначает перезаряжаемый аккумулятор (Rechargeable).

Компания Panasonic сделала немного другую маркировку, у которой в обозначении NCR:

  • первая буква N обо значает никель,
  • вторая буква С — кобальт.

Аккумуляторный элемент Panasonic NCR 18650

Аккумулятор NCR 18650 Panasonic

Аккумуляторы для ИБП 12V

Аккумуляторы для ИБП принципиально отличаются от элементов питания для электроники. Они должны обеспечить питание компьютера или другой мощной техники на время от нескольких минут до нескольких часов. Поэтому АКБ для ИБП 12V имеют высокую электрическую емкость, однако, вместе с тем, и большой вес и размеры.

Данные АКБ являются свинцово-кислотными. Их принцип работы основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в водном растворе серной кислоты, также как и автомобильных АКБ. Но, в отличие от них, в гелевых аккумуляторах для ИБП используется электролит, загущенный до гелеобразного состояния с помощью водного раствора силиката натрия. Еще более лучшие результаты в бесперебойных источниках питания показывают АКБ, выполненные по технологии AGM (Absorbent Glass Mat). Эти два типа АКБ сходны по принципу не текучести электролита, поэтому AGM аккумуляторы часто называют гелевыми, хотя это не совсем верно.

AGM аккумуляторы для ИБП 12V и электромобилей 6V

В аккумуляторах, изготовленных по технологии AGM, заложен принцип нетекучего электролита. Отличие AGM АКБ от обычных свинцово-кислотных заключается в использовании абсорбированного электролита. AGM аккумуляторные батареи были разработаны специально для применения в системах резервного бесперебойного питания. Эти АКБ отлично работают в ИБП в буферном режиме.

Для использования в бесперебойниках применяются АКБ на напряжение 12V, а для детских электромобилей — 6V. Зарядные устройства для аккумуляторов ИБП 12V и электромобилей 6V используются, чаще всего, одни и те же, поскольку многие из них имеют переключатель выбора зарядного напряжения.

Преимущества гелевых и AGM аккумуляторов 12V для ИБП

Гелевые и AGM аккумуляторы имеют во многом схожие преимущества:

  • Приспособлены для работы в ИБП в буферном режиме
  • Длительный срок службы 5-10 лет (гелевые до 12 лет)
  • Устойчивость к вибрации
  • Установка в любом положении, кроме вверх дном
  • Не требуют обслуживания
  • Герметичность
  • Работа при температурах до -30 С
  • Большой вес
  • Чувствительны к перезаряду
  • Не допускают хранения в разряженном виде

Удачным примером AGM аккумуляторной батареи для бесперебойников является продукция компании DELTA Battery.

AGM АКБ для ИБП Delta HR 12-12

АКБ для ИБП модели Delta HR 12-12.

Аккумуляторы для ИБП газовых котлов

Аккумуляторы для газовых котлов не имеют принципиальных отличий от АКБ для ИБП компьютерной и офисной техники. Однако, они обязаны иметь гораздо большую емкость, так как должны обеспечить питание газового котла в течение нескольких часов или даже дней в случае длительного отключения электроэнергии. Компания Delta Battery выпускает также AGM аккумуляторы повышенной емкости для ИБП котлов.

АКБ для ИБП газовых котлов отопления Delta HR 12-65

АКБ большой емкости для газовых котлов Delta HR 12-65.

Аккумуляторы для детских электромобилей 6V

Аккумуляторы для детских электромобилей изготавливаются по AGM технологии, также как и АКБ для источников бесперебойного питания. Вместе с тем, важным отличием является выходное напряжение, которое у аккумуляторных батарей для электромобилей составляет 6V. Для использования в детских электрических автомобилях рекомендуем использовать 6-Вольтовую серию АКБ Delta.

АКБ для детского электромобиля Delta HR 6-12

АКБ для детского электромобиля Delta HR 6-12.

Аккумуляторы для фонарика

Чтобы правильно выбрать аккумулятор для фонарика, вначале надо внимательно прочитать инструкцию, которая к нему прилагается. В ней указано под какие типы, форм-фактор и количество аккумуляторов рассчитан данный фонарь. Зная эти параметры, можно подобрать элементы подходящего для вашего устройства типа и емкости. Чаще всего применяются никель-металл-гидридные аккумуляторы типоразмера АА или ААА. В более мощных фонарях используются элементы форм-фактора C или D. В последнее время появились и фонарики с аккумуляторами 18650 и 14500 литий-ионной технологии, которые имеют более высокую емкость и напряжение, обеспечивая более длительную работу и мощный световой поток. Кроме того, некоторые модели фонарей, например Fenix E25UE XP-L V5, могут работать как от никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек, так и от литий-ионных. Все это надо учитывать при подборе.

Аккумуляторные батарейки для фонарика Panasonic Eneloop AA 2500 mAh

Аккумуляторные батарейки АА для фонарика типа Panasonic Eneloop 2500 мАч.

Высокотоковые аккумуляторы 18650 для вейпа и шуруповертов

Аккумуляторы 18650 для вейпа и шуруповертов — это литий-ионные элементы, рассчитанные на высокий ток разряда. На таких аккумуляторных батарейках или прямо указывают, что они для электронных сигарет (for Vape) или пишут номинал максимального тока, например, 20, 25, 30, 40 А. Кроме того, такие элементы должны быть безопасны, поскольку испаритель с аккумулятором находится непосредственно около лица. Этим требованиям соответствует аккумуляторы 18650 литий-марганцевые, литий-марганец-никелевые и литий-железофосфатные, а также высокотоковая серия литий-кобальтовых акб 18650.

Высокотоковый аккумулятор для вейпа 18650 LG HG2.

Аккумулятор для вейпа 18650 LG HG2

Аккумулятор 18650 для вейпа и шуруповерта Samsung 25R.

Акб для вейпа и шуруповерта Samsung 25R

Аккумуляторы для радиотелефона

В зависимости от марки и модели радиотелефонной трубки, в ней могут использоваться обычные Ni-MH элементы типоразмера ААА и АА или специализированные аккумуляторы для радиотелефона. Это так называемые «аккумуляторные сборки» для радиотелефонов, содержащие три или четыре никель-металл-гидридных элемента, и соответственно, 3.6 или 4.8 Вольтовые.

Аккумуляторная сборка для радиотелефона - Robiton DECT T207 3XAAA

Аккумуляторная сборка для радиотелефона модели Robiton DECT-T207-3XAAA.

Наш магазин цифровой техники «Вольта» предлагает большой выбор лучших бытовых аккумуляторов и аккумуляторных батареек для электроники, ИБП, детских электромобилей, фонариков, электронных испарителей , шуруповертов и радиотелефонов по самым минимальным ценам с доставкой в ваш город по России. Ассортимент включает в себя лучшие модели производителей Panasonic, GP, LG, Varta, Robiton,NiteCore, Delta, Duracell, Fenix, A123 SYSTEMS, Ansmann, Petzl, ZMI.

© Все права защищены. Компания ВОЛЬТА 2003 — 2021.
Указанная стоимость товаров и условия их приобретения действительны по состоянию на текущую дату. Для уточнения информации о наличии и характеристиках указанных товаров и/или услуг, пожалуйста, обращайтесь к менеджерам интернет-магазина с помощью специальной формы связи или по телефону 8(800)7758003
интернет-магазин цифровой техники ВОЛЬТА

Источник

Какие бывают аккумуляторы в мобильной, компьютерной и бытовой технике

Аккумуляторы окружают нас повсеместно. Их можно встретить как в привычных каждому пользователю мобильных гаджетах, так и в сложных системах резервного электропитания. В каждой из областей используется свой тип аккумуляторной батареи, в которой ее характеристики «раскрываются» наилучшим образом. В данном материале поговорим о типах аккумуляторных элементов, областях применения и основных правилах эксплуатации.

Аккумуляторы. Общие принципы

По историческим меркам аккумулятор — довольно «молодое» изобретение, которому немногим более 160 лет. Основной принцип работы любого аккумуляторного элемента — протекание в нем обратимой электрохимической реакции, т. е. при приложении к контактам элемента постоянного напряжения, на его пластинах (электродах) накапливается электрическая энергия, при приложении нагрузки — происходит ее расходование. Причем протекает такая реакция на протяжении большого количества циклов заряда/разряда. Как правило, возможное количество перезарядок зависит от типа аккумуляторного элемента, но в среднем, современный аккумулятор способен обеспечить 300–1000 полных циклов.

Работоспособным считается аккумулятор, остаточная емкость которого составляет 70–80 % от начальной. Элементы с меньшими показателями остаточной емкости считаются непригодными для дальнейшей эксплуатации, поскольку не могут обеспечить расчетную автономность.

Какого бы типа не был аккумулятор, костяк конструкции и основной принцип действия у них остается неизменным. В каждом аккумуляторе есть два электрода (положительный и отрицательный, иначе именуемые анод и катод), погруженные в специальную среду — электролит, являющуюся прекрасным «поставщиком» ионов вследствие электролитической диссоциации.

Ион — атом или молекула, несущая на себе электрический заряд. Если ион положительно заряжен — его называют катион, если отрицательно — анион.

В зависимости от используемого материала электродов и применяемого типа электролита существуют различные вариации аккумуляторных элементов, каждый из которых имеет свои конструкционные и эксплуатационные особенности. Ниже поговорим о наиболее распространенных типах аккумуляторов, сферах их применения и особенностях эксплуатации.

Свинцовые аккумуляторы

Несмотря на преклонный возраст технологии, свинцовые аккумуляторы до сих пор успешно применяются в системах резервного питания, автомобильном транспорте, системах аккумулирования возобновляемых источников энергии (солнечная и ветряная энергетика, гидроэнергетика и т. д.).

Как видно из названия, в качестве основного материала, из которого изготавливают электроды, выступает свинец. Точнее, для производства положительных электродов — просто свинец, а для изготовления отрицательных электродов — оксид свинца. В качестве электролита, как правило, выступает раствор серной кислоты.

Существует большое количество конструкций свинцового аккумулятора, направленных на улучшение его эксплуатационных характеристик. Поскольку свинец сам по себе достаточно мягкий металл с невысокой физической прочностью, в чистом виде он слабо противостоит вибрационным нагрузкам, поэтому для использования аккумуляторов, например, в транспорте, в сплав свинца добавляют кальций, делающий структуру металла более прочной.

Для использования свинцового аккумулятора в источниках бесперебойного питания, дабы не допустить контакт пользователя с кислотой, исключить необходимость обслуживания, а также не создавать условия для взрыва водорода, выделяемого из АКБ, при ее заряде, используют свинцовые аккумуляторы определенного типа. Такими аккумуляторами являются источники питания типа AGM (Absorbent Glass Mat), в которых абсорбированным электролитом (не жидким) пропитан специальный пористый мат из стекловолокна.

Довольно часто свинцовые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM, ошибочно называют гелевыми. На самом деле это не так. Гелевые аккумуляторы — отдельная ветвь развития свинцовых источников питания.

Аккумуляторы, электролитом в которых выступает раствор серной кислоты в желеобразном состоянии, называются гелевыми. Они рассчитаны на медленную отдачу энергии, поэтому основная область их применения — использование в инертных системах накопления и расходования электроэнергии (солнечная энергетика, питание моторов кресел для инвалидов, гольф-каров и т. д.).

К неоспоримым преимуществам свинцовых аккумуляторов относятся их невысокая стоимость и возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды (от — 40 до + 40 ° С).

Один свинцовый аккумуляторный элемент выдает напряжение порядка 2 В и способен выдать удельной энергии из расчета 30–60 Вт*ч с 1 кг массы, что в сравнении с другими типами — достаточно мало. Такие аккумуляторы имеют высокие значения саморазряда, а их глубокий разряд приводит к разрушению и осыпанию пластин электродов и безвозвратной порче аккумулятора.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Следующим типом аккумуляторных элементов, активно использующихся во многих сферах, являются никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd). Их можно встретить в детских игрушках, пультах управления, фонариках, ручном аккумуляторном электроинструменте и т. д.

Конструкция элемента не претерпела изменений, только в качестве материала для изготовления электродов используются никель и кадмий, а точнее гидраты закиси этих металлов. В качестве электролита применяют гидроксид калия. Один элемент на основе этих металлов может выдать напряжение 1,2–1,35 В, а значение удельной энергии находится в диапазоне 40–80 Вт*ч/кг.

Никель-кадмиевые аккумуляторы — одни из самых морозоустойчивых. Они работают без существенной потери своей емкости при температурах, близких к –50 ° С, к тому же, абсолютно не боятся глубокого разряда, и после цикла зарядки полностью восстанавливают свои эксплуатационные характеристики.

Хранить NiCd аккумуляторы рекомендуется полностью разряженными.

К отрицательным моментам относят их малую удельную емкость, высокий саморазряд, длительное время зарядки (восполнять энергию нужно малыми зарядными токами) и ярко выраженный «эффект памяти».

Чтобы не испортить аккумулятор, его необходимо заряжать только после полного разряда! Пренебрежение этим правилом повлечет быструю потерю емкости и выход элемента из строя.

Заряжают NiCd-элементы малыми зарядными токами, значения которых составляет порядка 10 % от емкости аккумулятора.

Никель-металлогидридные аккумуляторы

Логическим продолжением никель-кадмиевых аккумуляторов стали никель-металлогидридные (NiMH) элементы питания. В них учтены и практически устранены недостатки предшественников. Аккумуляторы при тех же массогабаритных показателях имеют большую в 2–3 раза емкость, обладают высокой надежностью, с легкостью переносят глубокий разряд и перезаряд, менее подвержены эффекту памяти.

Немаловажную роль в популяризации и широком распространении NiMH элементов сыграл тот факт, что они не содержат в своем составе кадмия, очень вредного для окружающей среды металла. Следовательно, с повестки дня снимаются вопросы правильного хранения и утилизации таких элементов.

Для производства анода используют гидрид никеля с лантаном или литием — так называемый металлогидридный электрод. В качестве катода — оксид никеля. Электролитом выступает соединение гидроксида калия.

Заряжают никель-металлогидридные аккумуляторы большими (в сравнении с NiCd-элементами) токами, величины которых составляют порядка 20–25 % от емкости аккумулятора, но очень важно контролировать температуру элемента во время заряда. Если она превышает 45 °С, нужно немедленно прервать процесс зарядки, в противном случае существует риск порчи элемента.

Зарядку для NiMH-аккумуляторов можно использовать в паре с NiCd-элементами. Обратная совместимость недопустима! Алгоритмы зарядки никель-кадмия более примитивны, они могут причинить вред NiMH-элементу.

Никель-металлогидридные аккумуляторы хранят полностью заряженными. Поскольку этому типу элементов присущ высокий саморазряд, для сохранения работоспособности элемента его нужно периодически подвергать полному циклу разряда/заряда.

Никель-металлогидридные аккумуляторы используют в тех же сферах, что и никель-кадмиевые, однако, благодаря повышенной емкости, их охотно применяют в фототехнике, использующей для питания элементы типа АА и ААА.

NiMH элементы — самые морозоустойчивые. Они без проблем переносят эксплуатацию при экстремально низких температурах, достигающих -60 °С. По этой причине их довольно успешно применяют в электроинструменте, используемом при выполнении работ на открытом воздухе в зимнее время.

Один элемент генерирует 1,2–1,25 в ЭДС, а его удельная энергия составляет 60–75 Вт*ч/кг. Теоретический расчетный «потолок» этого параметра находится на уровне 300 Вт*ч/кг, но видимо технологии производства NiMH-элементов, еще не до конца совершенны.

Литий-ионные аккумуляторы

Современные мобильные устройства уже сложно представить без литий-ионных аккумуляторов. Именно их разработка дала мощный толчок к развитию легких и миниатюрных решений источников питания, и, как следствие, миниатюризации всего сегмента мобильных гаджетов.

Сильными сторонами Li-ion являются высокая плотность аккумулируемой энергии, ее удельное значение, в большинстве случаев, составляет солидные 280 Вт*ч/кг, недостижимые при использовании аккумуляторов другого типа. Именно по этой причине Li-ion аккумуляторы используются не только для питания персональных гаджетов, но и для приведения в движение различных самокатов, велосипедов с электродвигателем и даже автомобилей.

Справедливости ради следует сказать, что «литий-ионный аккумулятор» — это обобщенное название целой группы электрохимических элементов, переносчиком заряда в которых выступают ионы лития. Разница заключается в составе материала катода и типе электролита.

Наибольшее распространение в бытовом сегменте получили литий-полимерные аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется специальный твердый полимер, а катодный и анодный материал нанесены на тонкие слои алюминиевой и медной фольги соответственно. Такое конструктивное решение позволяет производить аккумуляторы любой формы и размера, изящно «вписывая» их в разрабатываемые устройства.

Существенный недостаток твердого полимера — его плохая проводимость при нормальной температуре окружающей среды (+ 25 °С). Наилучшие показатели достигаются при увеличении температуры до + 60 °С, а это уже опасно с точки зрения обычного использования. Поэтому производители идут на небольшие ухищрения, добавляя к полимеру электролит в жидком или желеобразном состоянии.

Существенное отличие конструкции литий-ионных аккумуляторов от традиционной конструкции заключается в обязательном наличии разделительного сепаратора, исключающего свободное перемещение ионов лития, в моменты, когда аккумулятор не используется.

Другой элемент, который должен обязательно присутствовать в схеме аккумулятора — BMS-контроллер (Battery Management System), отвечающий за корректную и сбалансированную зарядку ячеек аккумулятора.

Li-ion аккумуляторы при высокой удельной емкости обладают малым весом. Для их зарядки нужно не так уж много времени. У них практически отсутствует эффект памяти и саморазряд. К аккумуляторам литий-ионного типа не предъявляется особых требований к соблюдению циклов заряда/разряда. Заряжать их можно в любое удобное время, не привязываясь к величине остаточного заряда элемента. Хранить Li-ion батареи рекомендуется наполовину заряженными.

Самым существенным недостатком литий-ионного элемента является его категорическое «нежелание» полноценно работать при отрицательных температурах. Эксплуатация литиевого элемента на морозе очень быстро приблизит его выход из строя.

Источник