Первинні елементи ( "батарейки") з літієвим анодом з'явилися на початку 70-х років 20 століття і швидко знайшли застосування завдяки великій питомій енергії і інших достоїнств. Таким чином, було здійснено давнє прагнення створити хімічний джерело струму з найбільш активним відновником - лужним металом, що дозволило різко підвищити як робоча напруга акумулятора, так і його питому енергію. Якщо розробка первинних елементів з літієвим анодом увінчалася порівняно швидким успіхом і такі елементи міцно зайняли своє місце як джерела живлення портативної апаратури, то створення літієвих акумуляторів наштовхнулося на принципові труднощі, подолання яких вимагало більше 20 років.
Характеристики Li-ion акумуляторів
Сучасні Li-ion акумулятори мають високі питомі характеристики: 100-180 Втч / кг і 250-400 Втч / л. Робоча напруга - 3,5-3,7 В.
Сучасні малогабаритні акумулятори працездатні при токах розряду до 2 С, потужні - до 10-20С. Інтервал робочих температур: від -20 до +60 ° С. Проте багато виробників вже розробили акумулятори, працездатні при -40 ° С. Можливо розширення температурного інтервалу в область більш високих температур.
Все літієві акумулятори характеризуються досить гарною схоронністю. Саморозряд Li-ion акумуляторів становить 4-6% за перший місяць, потім - істотно менше: за 12 місяців акумулятори втрачають 10-20% запасеної ємності. Втрати ємності у Li-ion акумуляторів в кілька разів менше, ніж у нікель-кадмієвих акумуляторів, як при 20 ° С, так і при 40 ° С. Ресурс-500-1000 циклів.
Li-ion акумулятори заряджаються в комбінованому режимі: спочатку при постійному струмі (в діапазоні від 0,2 С до 1 С) до напруги 4,1-4,2 В (в залежності від рекомендацій виробника), далі при постійній напрузі. Перша стадія заряду може тривати близько 40 хв, друга стадія довше. Більш швидкий заряд може бути досягнутий при імпульсному режимі.
Li-ion акумуляторні батареї мають підвищений термін служби при невеликих розмірах, малій вазі і більш високу в порівнянні з батареями інших типів енергетичну щільність, що ставить Li-ion батареї поза конкуренцією.
До недоліків Li-ion акумуляторів слід віднести чутливість до перезарядити і перерозряду, через це вони повинні мати обмежувачі заряду і розряду.
Пристрої захисту Li-ion акумуляторних батарей
Li-ion акумуляторні батареї комерційного призначення мають найбільш досконалий захист серед усіх типів батарей. Як правило в схемі захисту Li-ion батарей використовується ключ на польовому транзисторі, який при досягненні на елементі батареї напруги 4,30 В відкривається і тим самим перериває процес заряду. Крім того, наявний термопредохранитель при нагріванні батареї до 90 ° С від'єднує ланцюг її навантаження, забезпечуючи таким чином її термальну захист. Є й схема захисту від глибокого розряду, яка стежить за напругою акумуляторної батареї і розриває ланцюг навантаження, якщо напруга знизиться до рівня 2,5 В на елемент.
Захист в типовому циліндричному акумуляторі типорозміру 18650 покликана захистити від перезарядження понад 4,2В, переразряда нижче 2,75 і короткого замикання. Цей захист реалізована на невелику плату, розташованої в нижній частині батареї, на її катоді. Іноді ця плата з тих чи інших причин виходить з ладу, що не дозволяє нормально використовувати акумулятор. В цьому випадку можна просто видалити її, перетворивши акумулятор в незахищений.
Під оболонкою ми бачимо провідник, ведучий від "плюса" до плати захисту
А вже вона з'єднана з "мінусом". Таким чином, в разі спрацювання захист розриває ланцюг акумулятора
Відокремлюємо плату захисту. Вона приєднана точковим зварюванням: обрізаємо знизу "зайві" пару міліметрів внутрішньої оболонки
Іноді "голий" акумулятор після повного видалення захисного контуру виглядає ось так:
Тепер візьмемо плівку "Oracal". Можна використовувати будь-скотч, але плівка повинна бути тонкою, зносостійкого і неелектропроводной. Так, і ще бажано красивою :)
як наприклад червона
вирізаємо потрібний шматок і акуратно обертаємо акумулятор плівкою. Одержаний акумулятор на частку міліметра менше стандартної довжини і цілком придатний до експлуатації, хоча до "обрізання" напруга була "0"
Так можна дати несправного акумулятора друге життя.