Литий-ионные аккумуляторы

Алессандро Вольта, один из основоположников электротехники, с именем которого связано и название компании «Volta bikes», в 1800 году изобрел первый химический источник электрического тока – гальваническую батарею, получившую впоследствии название «вольтов столб». С этого момента и начался отсчет использования автономных источников электрического тока, к которым относятся и аккумуляторы.

Одной из важнейших технических характеристик электровелосипеда,  являются емкость, вес и количество циклов заряда – разряда установленных на нём аккумуляторов.

Самый важный параметр любого аккумулятора это ...

История появления Li-ion аккумуляторов

Первые эксперименты с литиевыми аккумуляторами относятся к 1912 году, но первые серийно произведенные литиевые батареи появились в 1970-х, они были не перезаряжаемые.

В середине 1980-х появились серийные литиевые аккумуляторы, но их использование было ограничено из-за высокой взрывоопасности - при циклированни на литиевом аноде образовывались дендритообразные кристаллы лития, которые прорастали
до катода и провоцировали внутриэлементное короткое замыкание и взрыв из-за перегрева, который запускал химическую реакцию между литием и органическим электролитом.

С 1991 года началось коммерческое использование литий-ионных аккумуляторов, изготовленных фирмой Sony. В этих аккумуляторах использовался ...

Преимущества и недостатки литий-ионных аккумуляторов

Рассмотрим преимущества и недостатки литий-ионных аккумуляторов и аккумуляторных батарей на их основе.

Преимущества:
- наибольшая плотность энергии из всех разновидностей аккумуляторов – как объемная, так и весовая
- напряжение питания на элементе - 3,6В, что в 3 раза выше, чем у NiMH и NiCd аккумуляторов и почти в 2 раза выше, чем для свинцово-кислотных аккумуляторов
- быстрый процесс заряда батарей - до 90% емкости за 30-40 минут
- высокий показатель ресурса - свыше 1000 циклов разряда/заряда (в лабораторных условиях)
- низкий показатель саморазряда - до 5% в месяц
- дружественность окружающей среде - могут утилизироваться без предварительной переработки

Недостатки: ...

Как продлить жизнь аккумулятору

С момента начала массового производства литий-ионных аккумуляторных батарей в 1991 году фирмой Sony уже прошло более 17 лет, однако многие процессы, происходящие в литий-ионных аккумуляторах до сих пор мало изучены. В данной статье вы сможете прикоснуться к тем крупицам знания по продлению срока жизни литий-ионных аккумуляторов, которые накопились за эти годы.

Материал в статье преподнесен в виде подборки отдельных фактов, касающихся жизни и условий работы литий-ионных аккумуляторных батарей. Эта подборка фактов позволит со знанием дела определить стратегию сохранения жизни литий-ионного аккумулятора в зависимости от области использования в следующей статье цикла.

Литий-ионные аккумуляторы больше страдают от ...

Внутреннее устройство литий-ионного аккумулятора

Пришло время погрузиться в глубины химии литий-ионных аккумуляторов.

Попытки создания вторичных химических источников тока восходят к двадцатым годам прошлого века. Исследователей привлекала высокая теоретическая емкость таких аккумуляторов.

Препятствием на пути к литиевому аккумулятору стала высокая реакционная способность лития. Даже в 1980-х промышленные литиевые аккумуляторные батареи представляли весьма взрыво- и огнеопасные изделия, со средней циклируемостью в 50 циклов. Основной причиной выхода из строя литиевых аккумуляторов было прорастание дендритов лития, образующиеся при циклировании, до электрода с противоположным знаком, что приводило к короткому замыканию внутри элемента и быстрому разогреву. При этом литий бурно реагировал с органическим электролитом, что достаточно часто приводило к ...

История и основные характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов
Свинцово-кислотные аккумуляторы изобретены в 1859 году французским врачом Гастоном Планте. Из-за примитивной конструкции пластин и сепаратора (пластины из листового свинца, обернутые в полотняный сепаратор, скрученые в спираль, опускались в 10% раствор серной кислоты) отличались низкой емкостью. Далее конструкция свинцово-кислотных аккумуляторов неоднократно совершенствовалась за счет изменения структуры пластин и сепаратора.

В 1880 году была предложена технология изготовления намазных электродов (на пластины наносились окислы свинца), в связи с этим значительно повысилась ...