Что такое литий-ионные аккумуляторы и в чем их преимущества. Как работают LiFePO4 батареи. Почему стоит выбрать литий-ионный аккумулятор глубокого цикла. Какие особенности имеют ионные батареи глубокого цикла.
Что такое литий-ионные аккумуляторы и как они работают
Литий-ионные аккумуляторы — это перезаряжаемые источники питания, в которых ионы лития перемещаются между анодом и катодом. При разрядке ионы движутся от анода к катоду, а при зарядке — в обратном направлении. Эти аккумуляторы получили широкое распространение в бытовой электронике благодаря ряду преимуществ:
- Высокая плотность энергии
- Отсутствие эффекта памяти
- Медленная потеря заряда при хранении
- Разнообразие форм и размеров
- Меньший вес по сравнению со свинцово-кислотными аналогами
- Более высокое напряжение холостого хода
Существует несколько разновидностей литий-ионных аккумуляторов с различным химическим составом, включая LiCoO2, LiPo и LiFePO4. Каждый тип имеет свои особенности и сферы применения.
Преимущества LiFePO4 (литий-железо-фосфатных) аккумуляторов
Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными литий-ионными батареями на основе LiCoO2:
- Более высокая удельная емкость
- Улучшенная термическая и химическая стабильность
- Повышенная безопасность
- Лучшая экономическая эффективность
- Увеличенная скорость заряда и разряда
- Больший срок службы (более 2000 циклов зарядки)
- Компактность и легкий вес
Какие факторы делают LiFePO4 аккумуляторы более безопасными? Их стабильная химическая структура снижает риск теплового разгона и возгорания даже при повреждении или неправильном использовании. Кроме того, они не содержат кобальта, что делает их более экологичными.
Почему стоит выбрать литий-ионный аккумулятор глубокого цикла
Литий-ионные аккумуляторы глубокого цикла имеют ряд существенных преимуществ перед свинцово-кислотными аналогами:
- Значительно меньший вес (до 80% легче при сопоставимой емкости)
- Более высокая мощность и стабильное напряжение
- Низкий уровень саморазряда (менее 3% в месяц)
- Экологичность (отсутствие токсичных веществ)
- Минимальные требования к обслуживанию
- Длительный срок службы (8-10 лет при правильной эксплуатации)
- Быстрая зарядка (до 5 раз быстрее свинцово-кислотных)
- Высокая эффективность зарядки (97% против 75% у свинцово-кислотных)
Как литий-ионные аккумуляторы обеспечивают более стабильное напряжение? В отличие от свинцово-кислотных, которые быстро теряют напряжение при разрядке, литий-ионные поддерживают высокое напряжение даже при низком уровне заряда. Это обеспечивает более стабильную работу подключенных устройств.
Особенности ионных аккумуляторов глубокого цикла
Современные ионные аккумуляторы глубокого цикла обладают рядом инновационных особенностей:
- Внутренняя схема балансировки элементов с микропроцессорным управлением
- Система управления батареями (BMS) с защитой от перезаряда и глубокого разряда
- Использование высококачественных компонентов на всех этапах производства
- Применение призматических элементов для оптимизации формы и размеров
Какую роль играет система управления батареями (BMS)? BMS контролирует ключевые параметры аккумулятора, включая напряжение, ток и температуру каждого элемента. Это позволяет предотвратить опасные режимы работы и значительно продлить срок службы батареи.
Применение литий-ионных аккумуляторов в различных сферах
Литий-ионные аккумуляторы находят широкое применение в различных областях благодаря своим уникальным характеристикам:
- Портативная электроника (смартфоны, ноутбуки, планшеты)
- Электромобили и гибридные автомобили
- Возобновляемая энергетика (накопители энергии для солнечных и ветряных станций)
- Медицинское оборудование
- Аэрокосмическая промышленность
- Электроинструменты и садовая техника
Почему литий-ионные аккумуляторы стали ключевым элементом в развитии электромобилей? Их высокая энергетическая плотность позволяет обеспечить большой запас хода при относительно небольшом весе батареи. Кроме того, способность к быстрой зарядке и длительный срок службы делают их идеальным выбором для электротранспорта.
Безопасность и правила эксплуатации литий-ионных аккумуляторов
Несмотря на многочисленные преимущества, литий-ионные аккумуляторы требуют соблюдения определенных правил безопасности:
- Используйте только совместимые зарядные устройства
- Избегайте глубокого разряда (ниже 20% емкости)
- Не допускайте перегрева аккумулятора
- Защищайте батарею от механических повреждений
- Храните в прохладном сухом месте при уровне заряда 40-60%
- Не используйте вздувшиеся или поврежденные аккумуляторы
Как правильно утилизировать литий-ионные аккумуляторы? Они содержат ценные материалы и не должны выбрасываться вместе с бытовыми отходами. Используйте специальные пункты приема или обратитесь к производителю для получения информации о программах утилизации.
Перспективы развития литий-ионных технологий
Технологии литий-ионных аккумуляторов продолжают активно развиваться. Основные направления исследований включают:
- Увеличение энергетической плотности
- Повышение безопасности и стабильности
- Разработка новых материалов для электродов и электролитов
- Снижение стоимости производства
- Улучшение экологичности и возможностей переработки
Какие инновации могут произвести революцию в области литий-ионных аккумуляторов? Одним из перспективных направлений является разработка твердотельных электролитов, которые могут значительно повысить безопасность и энергетическую плотность батарей. Кроме того, ведутся исследования по использованию кремния в качестве материала для анода, что может существенно увеличить емкость аккумуляторов.
Сравнение литий-ионных аккумуляторов с другими типами батарей
Для лучшего понимания преимуществ литий-ионных аккумуляторов полезно сравнить их с другими распространенными типами батарей:
| Параметр | Литий-ионные | Никель-металлгидридные (NiMH) | Свинцово-кислотные |
|---|---|---|---|
| Энергетическая плотность (Вт⋅ч/кг) | 100-265 | 60-120 | 30-50 |
| Количество циклов заряд/разряд | 500-2000+ | 300-500 | 200-300 |
| Саморазряд в месяц (%) | 2-3 | 15-25 | 4-6 |
| 1-3 часа | 2-4 часа | 8-16 часов |
Как видно из таблицы, литий-ионные аккумуляторы превосходят другие типы по большинству ключевых параметров. Это объясняет их широкое распространение в современной электронике и технике.
Экономические аспекты использования литий-ионных аккумуляторов
При выборе типа аккумулятора важно учитывать не только технические характеристики, но и экономические факторы:
- Начальная стоимость литий-ионных аккумуляторов выше, чем у свинцово-кислотных или NiMH
- Длительный срок службы и большее количество циклов заряд/разряд компенсируют высокую начальную стоимость
- Меньшие затраты на обслуживание и замену в течение жизненного цикла
- Экономия на электроэнергии благодаря более высокой эффективности зарядки
- Потенциальная экономия на логистике из-за меньшего веса батарей
Как рассчитать общую стоимость владения литий-ионным аккумулятором? Учитывайте не только начальную цену, но и ожидаемый срок службы, затраты на обслуживание, эффективность использования энергии и стоимость утилизации. В большинстве случаев, при длительном использовании, литий-ионные аккумуляторы оказываются более экономически выгодными.
Экологические аспекты производства и утилизации литий-ионных аккумуляторов
Экологичность литий-ионных аккумуляторов — это комплексный вопрос, включающий несколько аспектов:
- Добыча сырья: требует значительных энергозатрат и может оказывать негативное влияние на окружающую среду
- Производство: процесс изготовления аккумуляторов энергоемкий, но постоянно оптимизируется
- Использование: высокая эффективность и длительный срок службы снижают общее воздействие на экологию
- Утилизация: правильная переработка позволяет восстановить до 95% материалов для повторного использования
Литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи
Главная > Литий-ионные аккумуляторы > Литий-ионные/полимерные аккумуляторы
|
|
Литий-ионные аккумуляторные батареи с UN38.3 |
3,6–3,7 В (1S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
Регулируемые литий-ионные/полимерные аккумуляторы 5 В и 6 В (2S) |
|
7,2–7,4 В (2S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
10,8–11,1 В (3S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
Регулируемые литий-ионные/полимерные аккумуляторы 12 В и 13,2 В (3S) |
|
14,4–14,8 В (4S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
18–18,5 В (5S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
21,6–22,2 В (6S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
|
25,2–25,9 В (7S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
28,8–29,6 В (8S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
36–37 В (10S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
|
43,2–44,4 В (12S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
Литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи 46–54 В |
61,2–62,9 В (17S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
|
72–74 В (20S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
79,2–81,4 В (22S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
86,4–88,8 В (24S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи |
|
Интеллектуальные зарядные устройства для Li-Ion Pack |
Заказные литиевые аккумуляторы |
Литий-ионные модули 18650 |
|
Литий-ионные модули 18500 |
Литий-ионные модули 14500 |
Литий-ионные модули 14430 |
|
Литий-ионный/литий-полимерный аккумулятор BMS — Himax
Технические параметры:
| Товар | Содержание | Спецификация |
| Защита от перезарядки | Напряжение обнаружения перезарядки | 3,90 В ± 0,025 В |
| Время задержки обнаружения перезарядки | 1,0±0,5 с | |
| Напряжение сброса перезарядки | 3,80 В ± 0,05 В | |
| Защита от переразряда | Напряжение обнаружения переразряда | 2,3±0,08 В |
| Время задержки обнаружения переразряда | 100±50 мс | |
| Расцепитель переразряда Напряжение | 2,7 В ± 0,1 В | |
| Номинальный рабочий ток | ≤10А | |
| Защита от перегрузки по току | Ток обнаружения перегрузки по току | 30±5А |
| Время задержки обнаружения | 10±5 мс | |
| Короткая защита | Состояние обнаружения | Внешнее короткое замыкание |
| Состояние разблокировки | Отрезать короткое замыкание | |
| Сопротивление | Сопротивление электрификации главного контура | ≤55 мОм |
| Сбалансированное напряжение размыкания перепада давления | ≥30 мВ | |
| Напряжение выключения сбалансированного дифференциального давления | ≤10 мВ | |
| Сбалансированный ток | Макс. : 95 мА |
|
| Потребляемый ток | Потребляемый ток при нормальной работе | Макс. 50,0 мкА |
| Размер (мм) | 50 х 32 х 4 мм |
Особенности и преимущества
Применение для защиты 4-элементного литий-ионного / литий-полимерного аккумулятора
Внутренние ограничения напряжения заряда и разряда
Определение предела тока разряда
Режим ожидания с низким током при разрядке элементов
Высокое качество и высокая производительность: 100% тестирование перед отправкой
Размеры: 50 x 16 x 3,5 мм
Совместимость как с литий-ионными, так и с литий-полимерными элементами
B+: подключается к положительной клемме четвертой батареи
B3+: подключается к положительной клемме третьей батареи
B2+：Подключен к положительной клемме второй батареи
B1+：Подключен к положительной клемме первой батареи
B-：Подключен к отрицательной клемме первой батареи
P+：Подключен к выходу батареи или положительной клемме зарядного устройства
P-：Подключен к выход аккумулятора или отрицательная клемма зарядного устройства
Использование и внимание:
После покупки защитной формы пользователи должны подключить линии в соответствии с инструкцией.
В аккумуляторе обычно есть напряжение, поэтому операторы должны очистить одну линию, а затем подключить другую, начиная с B-. Линии должны быть подключены от нижнего положения к верхнему положению без ошибок в порядке, иначе может быть нанесен непоправимый ущерб.
При соединении линий кусочки меди и олова не должны прилипать к защитному экрану.
Плата защиты должна быть подключена к аккумуляторной группе с соблюдением технических условий, а любой вывод должен быть проведен не с обратной стороны платы, а с боковой стороны.
При установке защитного экрана на обратной стороне платы следует закрепить жесткий эпоксидный лист в качестве барьера, предотвращающего сдавливание от короткого замыкания.
При сварке выходных линий следует выбирать линию питания соответствующего диаметра, чтобы предотвратить резкое повышение температуры и резкое падение линейного напряжения при сильном токе.
Защитный экран обычно закрепляется в батарейном отсеке, изоляция, отвод тепла и герметичность должны быть серьезно обеспокоены, иначе внутреннее короткое замыкание может привести к некоторой опасности.
Полностью заряженный аккумуляторный блок следует хранить в недоступном для детей месте.
Если в процессе использования возникает какое-либо необычное состояние, немедленно прекратите использование продукта.
Часто задаваемые вопросы
Что такое литий-ионные батареи?
A. Литий-ионные батареи представляют собой перезаряжаемые батареи, в которых ионы лития перемещаются от анода к катоду при разрядке и обратно при зарядке. Они являются популярными батареями для использования в бытовой электронике, потому что они обеспечивают высокую плотность энергии, не обладают эффектом памяти и имеют медленную потерю заряда, когда они не используются. Эти батареи бывают самых разных форм и размеров. По сравнению со свинцово-кислотными батареями литий-ионные батареи легче и обеспечивают более высокое напряжение холостого хода, что позволяет передавать энергию при более низких токах. Эти батареи имеют следующие характеристики:
Особенности ионных литий-ионных аккумуляторов глубокого разряда:
Легкий вес, до 80% меньше, чем у обычных свинцово-кислотных аккумуляторов сопоставимой энергии.
Срок службы на 300-400% дольше, чем у свинцово-кислотных.
Уровень разрядки нижней полки (2% против 5-8% в месяц).
Сменная замена вашей оригинальной батареи.
Ожидаемый срок службы батареи 8-10 лет.
Нет взрывоопасных газов при зарядке, нет разливов кислоты.
Экологически чистый, без свинца и тяжелых металлов.
Безопасность в эксплуатации!
Термин «литий-ионная батарея» является общим термином. Существует много различных химических элементов для литий-ионных аккумуляторов, включая LiCoO2 (цилиндрический элемент), LiPo и LiFePO4 (цилиндрический/призматический элемент). Ionic в основном занимается проектированием, производством и продажей аккумуляторов LiFePO4 для своих стартерных аккумуляторов и аккумуляторов глубокого цикла.
Что такое LiFePO4 (литий-железо-фосфатные) батареи?
A. Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными литий-ионными батареями на основе химического состава LiCoO2.
Аккумуляторы LiFePO4 обеспечивают гораздо более высокую удельную емкость, превосходную термическую и химическую стабильность, повышают безопасность, улучшают экономическую эффективность, увеличивают скорость заряда и разряда, увеличивают срок службы и поставляются в компактном и легком корпусе. Аккумуляторы LiFePO4 имеют срок службы более 2000 циклов зарядки!
Почему я должен приобрести литий-ионный аккумулятор глубокого цикла производства ionic?
A. Литий-ионные аккумуляторы обеспечивают множество преимуществ по сравнению со стандартными свинцово-кислотными аккумуляторами для хранения энергии, которые мы опишем ниже:
Значительно легче — литий-ионные аккумуляторы весят лишь часть веса исходных свинцово-кислотных аккумуляторов. батарея.
Более мощный — литий-ионные аккумуляторы работают при более высоком напряжении, чем стандартные свинцово-кислотные аккумуляторы, что обеспечивает более высокую скорость двигателя в течение более длительного времени.
Свинцово-кислотные аккумуляторы падают до 12,5 В, когда используется только 20% емкости аккумулятора, а литий-ионные аккумуляторы обеспечивают более 12,8 В, даже когда остается только 20% емкости аккумулятора.
Низкий уровень саморазряда. Свинцово-кислотные аккумуляторы ежемесячно теряют от 4% до 25% своего заряда в зависимости от качества используемых пластин и сепараторов. Если оставить автомобиль без присмотра на месяц, свинцово-кислотный аккумулятор может потерять слишком большую мощность, и автомобиль может не завестись. С другой стороны, наша химия литиевых батарей теряет менее 3% заряда в месяц; можно ходить несколько месяцев, не беспокоясь.
Экологичность — ионные батареи не содержат токсичных веществ. В них нет ядовитого свинца или вызывающей коррозию серной кислоты, и, как следствие, нет возможности для взрывного газообразования, характерного для свинцово-кислотных аккумуляторов. Кроме того, нет необходимости поддерживать уровень кислоты или беспокоиться о вентиляции, как это делают традиционные свинцово-кислотные батареи.
Единственное техническое обслуживание, которое требуется ионным батареям, — это следить за тем, чтобы батарея никогда не разряжалась более чем на 80%, чтобы обеспечить оптимальный срок службы.
Долговечность. Дешевые свинцово-кислотные батареи обычно служат от 1 до 2 лет, в то время как гелевые и свинцово-кислотные батареи AGM служат 3-5 лет при надлежащем обслуживании. Однако литий-ионные аккумуляторы Ionic могут работать 8-10 лет, что значительно превышает срок службы любого свинцово-кислотного аккумулятора. Срок службы батареи зависит исключительно от правильной эксплуатации и технического обслуживания, поэтому руководствуйтесь здравым смыслом и следите за тем, чтобы батарея не разряжалась более чем на 80%. Если вы заменяете свинцово-кислотную батарею через два года или раньше из-за повреждения, вызванного глубокими циклами, в долгосрочной перспективе вы сэкономите деньги, перейдя на ионную литий-ионную батарею 9.0392 Быстрая перезарядка — литий-ионные аккумуляторы Ionic могут потреблять зарядный ток до 5 раз быстрее, чем свинцово-кислотные аккумуляторы..jpg)
Более того, эффективность зарядки составляет около 75% для свинцово-кислотных аккумуляторов по сравнению с 97% для ионно-литиевых аккумуляторов. Это означает, что для зарядки требуется меньше энергии, и меньше нагрузка на генератор.
Какие преимущества имеют ионные «батареи глубокого цикла» по сравнению с другими батареями?
A. ionic использует последние достижения в технологии литий-ионных аккумуляторов, а также специальные функции, чтобы предоставить вам лучший аккумулятор для вашего автомобиля:
Внутренняя схема балансировки элементов – ионные батареи имеют управляемую микропроцессором внутреннюю плату балансировки элементов в каждой из своих батарей, предназначенную для максимизации производительности каждого элемента в батареях.
Система управления батареями (BMS) — ионно-литиевые интеллектуальные батареи содержат твердотельный переключатель, который контролирует нестабильность температуры. Этот переключатель предотвращает перезарядку и разрядку, повышая общий срок службы и безопасность аккумуляторов.
Quality Engineering — инновационная лаборатория ionic гордится тем, что при проектировании и производстве своих аккумуляторов используются компоненты высочайшего качества на всех этапах проектирования и изготовления. Встроенные ионные интеллектуальные компоненты гарантируют безопасность и качество каждого ионного продукта.
Призматические элементы. Цилиндрические элементы бывают только определенных размеров, что ограничивает возможные формы и размеры корпусов стартерных аккумуляторов. Таким образом, батареи, подходящие для многих транспортных средств, могут быть плохими или невозможными, поскольку они слишком широкие или слишком высокие и создают внутренние точки перегрева. Ионные призматические элементы, с другой стороны, представляют собой прямоугольные корпуса, которые можно свободно проектировать и изменять в соответствии с требованиями к размеру корпуса батареи. Таким образом, ионизация идеально подходит для большинства автомобилей, а также обладает лучшими характеристиками терморегуляции.
