Литий-ионные li-ion аккумуляторы, описание, особенности устройства и конструкции, применение, старение, основные преимущества и недостатки.

Процесс заряда и разряда литий-ионного аккумулятора

Итак, у нас есть разряженный аккумулятор

литий-ионный аккумулятор разряженный

Давайте же его зарядим. Для этого нам нужен какой-либо источник питания. Что произойдет в этот момент на самом литий-ионном аккумуляторе? Положительный полюс начнет притягивать электроны, «вытаскивая» их из оксида лития.

процесс зарядки литий-ионного аккумулятора

Поскольку электроны не могут проникать через электролит, то они движутся по внешней цепи через источник питания.

и в конце концов достигают графита

где очень удобно располагаются в слоях графита.

В этот же самый момент положительные ионы лития притягиваются отрицательным полюсом, проходя сквозь электролит и также попадают в графит, размещаясь между его слоями.

Когда все ионы лития достигнут графита и будут «захвачены» его слоями, батарея будет полностью заряжена.

Такое состояние батареи неустойчивое. Это можно представить как шар, который находится на самой верхушке холма и в любой момент может скатиться.

Вот мы и достигли первой цели: электроны и ионы лития отделены от оксида. Теперь надо как-то сделать так, чтобы электроны и ионы двигались разными путями. Как только мы подключим какую-либо нагрузку к нашему заряженному литий-ионному аккумулятору, то начнется обратный процесс. В этом случае ионы лития через электролит пожелают вернуться в свое изначальное состояние.

Поэтому они начнут двигаться обратно сквозь электролит, а электроны побегут через внешнюю цепь, то есть через нагрузку.

генерация электрического тока в литий-ионном аккумуляторе

Так как электрический ток – это не что иное, как упорядоченное движение заряженных частиц, то в цепи лампочки накаливания возникнет электрический ток, который заставит эту самую лампочку светиться.

Как только все электроны “убегут” из графита, то батарея полностью разрядится. Чтобы ее снова зарядить, достаточно поставить аккумулятор “на зарядку”.

разряженный литий-ионный аккумулятор

При этом графит сам по себе не участвует в химических реакциях – он лишь служит «складом» для ионов и электронов лития.

Литий-ионные Li-ion аккумуляторы, описание, особенности устройства и конструкции, применение, старение, основные преимущества и недостатки.

Литий — самый легкий из металлов. Он имеет превосходный электрохимический потенциал и обеспечивает наилучшую энергетическую плотность на единицу массы. В литиевых аккумуляторных батареях применялись отрицательные пластины из металлического лития. Такие батареи обладали более высоким напряжением на каждом элементе и высокой емкостью по сравнению с батареями других типов.

После многочисленных испытаний в течение 1980-х годов выяснилось, что проблема литиевых батарей «закручена» вокруг литиевых электродов. Точнее, вокруг активности лития. Процессы, происходившие при старении и износе электродов, в конце концов, нарушали температурную стабильность химических процессов, происходивших внутри аккумуляторной батареи.

В результате температура элемента достигала точки плавления лития, и происходила бурная реакция, получившая название «вентиляция с выбросом пламени». В 1991 году на заводы-изготовители было отозвано большое количество литиевых батарей, которые впервые применили в качестве источника питания мобильных телефонов. Причина — при разговоре, когда потребляемый ток максимален, из аккумуляторной батареи происходил выброс пламени, обжигавшего лицо пользователю мобильного телефона.

Из-за присущей металлическому литию нестабильности, особенно в процессе заряда, исследования сдвинулись в область создания аккумуляторной батареи без его применения, но с использованием его ионов. Хотя литий-ионные батареи обеспечивают незначительно меньшую энергетическую плотность, чем литиевые батареи, тем не менее они безопасны при соблюдении правильных режимов заряда и разряда.

Литий-ионные Li-ion аккумуляторы разных конструкций.

В последние годы появилось несколько типов литий-ионных батарей, различающихся по конструкции. В оригинальных батареях Sony в качестве материала отрицательных пластин применялся кокс (продукт переработки угля). С 1997 года в большинстве литий-ионных батарей различных производителей (в том числе и Sony) наметилась тенденция к использованию графита.

Графитовые пластины позволяют обеспечить более плоскую характеристику напряжения разряда, чем при использовании пластин на основе кокса. В результате аккумуляторные батареи с графитовыми пластинами имеют напряжение конца разряда 3 В на элемент против напряжения конца разряда 2,5 В на элемент для батарей с пластинами из кокса. Кроме того, при использовании в батареях графитовых пластин достижим более высокий ток разряда. Они меньше нагреваются и обладают меньшим саморазрядом.

Устройство литий-ионного Li-ion аккумулятора в цилиндрическом корпусе.

В качестве положительных пластин литий-ионных батарей применяют сплавы лития с кобальтом или марганцем. И если пластины из литие-кобальтового сплава служат дольше, то литие-марганцевые пластины значительно безопасней и «прощают» ошибки при эксплуатации.

Небольшие призматические литий-ионные аккумуляторные батареи для мобильных телефонов с литие-марганцевыми пластинами имеют встроенные термопредохранитель и термодатчик. Кроме того, их производство удешевляет применение упрощенной схемы защиты, более низкая стоимость сырья, чем для производства батарей с литие-кобальтовыми пластинами.

Процесс заряда литий-ионного Li-ion аккумулятора.

Что касается экологической безопасности, литий-ионные батареи значительно безопаснее аккумуляторных батарей на основе свинца или кадмия. А среди литий-ионных батарей наиболее безопасны батареи, в которых используется марганец.

Несмотря на все преимущества, такие батареи обладают и недостатками. Они хрупкие и требуют применения специальных схем защиты для обеспечения безопасной работы. Схема защиты, встроенная в корпус батареи, ограничивает пиковое напряжение на каждом элементе в процессе заряда и предупреждает падение напряжения ниже допустимого значения при разряде.

Кроме того, эта схема ограничивает зарядный и разрядный токи. Обеспечивает мониторинг температуры батареи, чтобы избежать перегрева. В целом предохранительные меры предупреждают образование металлического лития при перезаряде, опасность вентиляции с выбросом пламени или взрыва.

Материалы Li-ionаккумуляторов

В основе таких источников энергии – 2 электрода, подключенные к токосъемникам. Это анод из пористого углерода на медной фольге и катод из оксида лития на алюминиевой фольге. Между ними находится пористый сепаратор из полипропилена, содержащий в себе электролит. Все составляющие содержатся в герметичном корпусе.

В зависимости от состава используемого катода, Li-ionаккумуляторы подразделяются на группы:

Литий-марганцевые – с материалом катода LiMn2O4. Отличаются высокой мощностью, используются для автономного питания электроинструментов, медтехники, силовых агрегатов.
Литий-кобальтовые – с катодом из оксида LiCoO2. Имеют высокую энергоемкость, умеренную термическую стабильность и допустимые токи до 1С. Используются в цифровой технике.
Литий-железо-фосфатные – LiFePO4. Их преимущества – стабильная работа в широком диапазоне температур, максимально безопасная эксплуатация, токи разрядки до 25С и ресурс более 2000 циклов. Используются для автономного питания складской техники, электротранспорта, промышленного оборудования.
Литий-титанатные – Li4Ti5O12. Безопасны в эксплуатации, имеют ресурс более 3000 циклов, широкий температурный диапазон и допустимые токи разряда до 10С. Ставятся на электротранспорт, ИБП, уличные светильники.
Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные – LiNixMnyCozO2. Обладают солидным циклическим ресурсом, высокой емкостью и мощностью. Часто ставятся на электротранспорт.
Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидные – LiNiCoAlO2. Их плюс – высокая емкость.

Еще один вид современных аккумуляторов на основе лития – литий-полимерные. Они востребованы при изготовлении радиотехники, детских игрушек, квадрокоптеров. Характерное отличие LiPoэлементов заключается в использовании в роли электролита полимерного материала.

Эксплуатационные особенности гелеобразных модификаций

С целью повышения электропроводности в полимерные элементы технологи все же добавляют гелеобразный электролит. О полном переходе на такие вещества речи не идет, поскольку это противоречит концепции данной технологии. Но в портативной технике часто используют именно гибридные элементы питания. Их особенность заключается в чувствительности к температуре. Производители рекомендуют использовать такие модели батарей в условиях от 60 °C до 100 °C. Это требование определило и особую нишу применения. Использовать гелеобразные модели можно только в местах с жарким климатом, не говоря о необходимости погружения в теплоизолированный корпус. Тем не менее вопрос о том, какой аккумулятор выбрать – Li-pol или Li-ion, — не так остро стоит на предприятиях. Там, где особое влияние имеет температура, часто применяются комбинированные решения. Полимерные элементы в таких случаях обычно используют в качестве резервных.

Почему тяговый аккумулятор стартерному не товарищ

Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) разгружают работу двигателей в гибридных автомобилях и выполняют роль основного источника питания в электрических моделях. Такие АКБ называют тяговыми. Пример Toyota Prius C, Ford Fusion Hybrid. Тяговые АКБ также ставят на электрокары. Восполняют затраченную энергию тяговые АКБ от сети, от энергии вырабатываемой при рекуперативном торможении, от генератора автомобиля.Стартерные АКБ это батареи отдающие мощный заряд «пускового» тока в диапазоне от 250 до 1000 Ампер для запуска двигателя. Питают бортовую сеть машины – музыку, системы безопасности, свет. Затраченную энергию стартерный АКБ восполняет от работы генератора и при рекуперативном торможении.В качестве стартерных АКБ в обычных бензиновых или дизельных автомобилях литий-ионные батареи не подходят. Чтобы ответить на вопрос: «Почему?» вначале разберемся в плюсах и минусах литиевых батарей.Подробней о видах аккумуляторов писали здесь.

Преимущества литий-ионных АКБ над свинцово-кислотными:

литиевые электробатареи легче свинцово-кислотных
дольше хранят заряд;
выдерживают больше циклов заряда/разряда;
объем литий-ионных аккумуляторов выше свинцово-кислотных;
выше выдача более высокого напряжения;
в них нет «эффекта памяти»;
дольше хранятся при правильных условиях;
медленней стареют – жизненный цикл около 10 лет.

Минусы Li-ion аккумуляторов:

Li-ion аккумулятор состоит из ячеек, которые капризны к неправильной зарядке. Если аккумулятор перезарядить или полностью разразить, из строя могут выйти внутренние ячейки, потребуется их замена;
рабочий диапазон температур литиевой батареи от -20 до + 50 С, при этом наблюдается снижение емкости батареи при сильных морозах и перебои в работе при высокой температуре на улице;
плохо заряжаются при отрицательных температурах;
к концу жизненного цикла теряют емкость;
взрывоопасны при нарушении герметичности;
литий – ионные АКБ стоят, в среднем, $1700 против $120 за свинцово-кислотный.

Все недостатки Li-ion батарей, кроме себестоимости, можно решить путем вдумчивой инженерии.

Почему литиевый аккумулятор не применим в обычном автомобиле?

Генератор переменного тока автомобиля не сможет зарядить литиевый аккумулятор правильно, из-за чего батарея придет в негодность. Но решение есть. Гоночные автомобили типа Porsche GT3, GT2, предлагают комплектацию с опциональным литий – ионным АКБ. Система зажигания в таких автомобилях построена с конвертером заряда, который берет выход от генератора переменного тока и преобразует его для заряда литиевого аккумулятора, заряжая по определенным правилам. Специальная цепь равномерно распределяет заряд между всеми четырьмя ячейками Li-ion батареи. Применение литий-ионных АКБ оправдано либо в странах с умеренным климатом, либо на гоночном треке, где важен вес автомобиля, а денег от спонсоров куры не клюют – при весе в 6 кг литиевая батарея на 10 кг легче свинцовой.

Устройство и принцип работы АКБ

Ионно-литиевый аккумуляторный элемент питания состоит из положительных и отрицательных пластин. Катод создается из производных лития (при производстве используется несколько разновидностей)на алюминиевой фольге, анод выполнен из графита на медной фольге. Между пластинами устанавливается пористый сепаратор. Он пропитан электролитом, выполняющим роль проводника. Заряд переносится ионами лития, которые легко интегрируются в пористую решетку углерода, что вызывает хим. реакцию.

Вышеописанная схема сворачивается в рулон, помещается в герметичный корпус, выполненный из алюминия, стали, полимеров.

Аккумуляция, хранение, передача тока осуществляется по следующему принципу:

При подаче на электроды напряжения ионы лития отрываются от катода, переходят через сепаратор к графитовому аноду и встраиваются в его молекулярную структуру. В результате протекает реакция окисления, и аккумулятор заряжается. При подаче нагрузки ионы лития перемещаются обратно к катоду. Углеродистая пластинка на медной фольге становится «минусом», а производные лития на алюминии – «плюсом».

Принцип работы.

Отличие li-ion от li-pol аккумуляторов

Литий-ионный аккумулятор существенно отличается от литий-полимерного по множеству параметров.

Разница технологий

Главным отличием аккумуляторов li-pol от li-ion считается физическое состояние электролита. В первом случае применяют твердый полимерный электролит или пластины с элементами гелеобразными включениями. Во втором случае электроды делятся жидким веществом.

Применение сухого электролита уменьшает его активность. Потому для улучшения свойств аккумулятора в него добавляют гелевые полужидкие вкрапления. Применение полимерной прослойки делает технологию более сложной и дорогой. Однако при этом батареи становятся более удобными и безопасными.

Срок службы

Обе разновидности аккумуляторов в равной степени подвержены старению. Они обеспечивают примерно 900 полных циклов зарядки. После чего использовать их невозможно. При этом активность эксплуатации самого устройства не имеет особого значения. Если долгое время вообще не пользоваться батареей, сокращение ресурса тоже произойдет.

Уже через 1 год емкости значительно уменьшаются в ресурсе. Через 2-3 года батарея может вообще выйти из строя. Этот минус считается общим для всех видов литиевых устройств. Потому специалисты советуют выбирать более долговечную модель. При этом стоит ориентироваться на репутацию производителя и конкретные отзывы.

Дополнительная защита

При анализе отличий разных типов аккумуляторов стоит учитывать наличие защиты. Модели li-pol требуют применения дополнительной внутренней защиты. Они могут перегореть из-за перегревания элементов. Такие последствия обусловлены внутренним напряжением функционирующих зон.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

Для защиты устройства от перезарядов, перегревания элементов и перегорания в конструкции предусмотрена особая стабилизирующая система. Также в ней используется механизм ограничения тока. Это делает аккумуляторы li-pol безопаснее, однако значительно повышает их стоимость.

В конструкции применяют часть электролитов в гелевой форме. Комбинированные источники питания применяются во множестве портативных устройств. Они характеризуются высокой чувствительностью к колебаниям температур и требуют четкого соблюдения правил эксплуатации. Аккумуляторы li-pol стоит применять в устройствах, которые нагреваются до 60-100 градусов.

Производители помещают внутренние элементы в корпус, который отличается теплоизолирующими характеристиками. Такие аккумуляторы прекрасно подходят для использования в условиях повышенных температур. Если температурный режим не соответствует требованиям эксплуатации, полимерные элементы используются как резерв.

Особенности зарядки

Для пополнения заряда li-pol аккумулятора понадобится минимум 3 часа. При этом можно не бояться нагревания блока. Существует 2 этапа наполнения. Первый протекает, пока не будет установлен пиковый режим. Его поддерживают до достижения зарядкой 70 %. При нормальных параметрах напряжения удается набрать остаточный заряд 30 %.

Подзарядку рекомендуется проводить по четкому графику. При этом стоит дождаться полной разрядки и выполнять манипуляцию каждые 500 часов применения устройства. Это помогает поддерживать объем наполнения на постоянном уровне.

Аккумулятор стоит подключать исключительно к стабильной электросети. При этом не должно быть колебаний напряжения или помех. Использовать рекомендуется лишь соответствующие зарядные устройства, которые совпадают с параметрами, которые приведены в описании.

Важно учитывать, что при зарядке все разъемы стоит подключать правильно. Стоит следить, чтобы не было размыкания

Элементы литий-полимерных устройств отличаются высокой чувствительностью к повышенным параметрам тока, перегрузкам, механическим воздействиям и переохлаждению. Важно контролировать герметичность твердотельных деталей.

Зарядка аккумуляторов li-ion не отличается от устройств li-pol. Однако они характеризуются более высокой чувствительностью и меньшей надежностью в плане безопасности. Длительность зарядки у двух типов совпадает. Однако литий-полимерные элементы считаются более требовательными к качеству электроснабжения.

История возникновения

Первые упоминания о разработках литиевых аккумуляторных батарей датируются началом прошлого века. Первые полноценные модели вошли в эксплуатацию в 70-ых годах 20 века и включали в себя анод из лития. За счет отличных рабочих показателей и большого срока службы они быстро стали пользоваться большой популярностью и заняли лидерскую нишу на рынке батарей.

Являясь хорошим восстановителем, литий позволил производителям достичь максимального напряжения и удельной энергии батарей. При этом процесс усовершенствования технологии занял ещё около 20 лет, и только недавно литиевые аккумуляторы вошли в широкий обиход и стали применяться в самых различных сферах человеческой деятельности.

Вторичные литиевые модели, имеющие апротонные электролиты, а также модели с твёрдым катодом работают по тому же принципу, что и классическая разновидность. Минусовой электрод обеспечивает анодное растворение вещества, а в кристаллическую решетку элемента с плюсовым зарядом подаётся литий. При осуществлении зарядки процессы идут в обратном порядке.

Для разработки материалов под плюсовой электрод понадобилось немного времени. Основная задача, которая преследовалась производителем, заключалась в протекании обратимых процессов. Речь идет об идее анодной экстракции и катодном внедрении. На официальном языке такие этапы носят названия деинтеркалирования и интеркалирования. При проведении опытов исследователи внедряли самое различное сырье.

В идеале нужно было достичь отсутствия изменений при циклировании процессов

Особое внимание уделялось таким материалам:

TiS2 (дисульфид титана).
Nb (Se)n (селенид ниобия).
Сульфиды и диселениды ванадия;
Сульфиды меди и железа.

Достичь максимальных удельных показателей катода удалось с помощью оксидов металлов. Для этого исследователи проводили массу экспериментов с разными оксидами, пытаясь определить оптимальную обратимую работу. Задача заключалась в том, чтобы изменения объема катода не превышали 20 процентов.

Достоинства и недостатки

АКБ обладают превосходными параметрами, различающимися у разных производителей. Номинальным напряжением является 3,7−3,8 В при максимальном 4,4 В. Энергетическая плотность (один из главных показателей) составляет 110−230 Вт*ч/кг.

Внутреннее сопротивление составляет от 5 до 15 мОм/1Ач. Срок службы по количеству циклов (разряд/заряд) равен 1000−5000 единиц. Время для быстрой зарядки — 15−60 минут. Один из самых значимых плюсов — медленный процесс саморазряда (всего 10−20% за год, из которых 3−6% за первый месяц). Диапазоном рабочих температур является 0 С — +65 С, при температурах ниже нуля заряд невозможен.

Зарядка происходит в несколько этапов:

до определенного момента протекает максимальный ток заряда;
при достижении рабочих параметров ток постепенно уменьшается до 3% от максимального значения.

При хранении примерно каждые 500 часов необходима периодическая подзарядка, направленная на компенсацию саморазряда. При перезаряде может осаждаться металлический литий, который, взаимодействуя с электролитом, образует кислород. Таким образом повышается риск разгерметизации вследствие повышения внутреннего давления.

У элемента есть недостатки, среди которых выделяют следующие:

Высокая чувствительность к режиму разряд-заряд, в связи с чем необходимы встроенные элементы, обеспечивающие безопасность.
Нельзя допускать полной разрядки устройства. Это приводит к очень большому сокращению срока службы.
Срок эксплуатации сильно уменьшается при неконтролируемом разряде.
При разных температурных режимах разрядка происходит с разной скоростью. Чем выше температура, тем больше потеря емкости.
Если заряжать не полностью, впоследствии разряжая АКБ, создаются «микроэффекты» памяти. Это связано с динамикой ионов, которая в рассматриваемых условиях заметно ухудшается.
При неполной зарядке не все ионы на катоде успеют преодолеть барьер высвобождения, «застряв» в пограничном состоянии. Тогда при разряде они, пытаясь вернуться на свое место, встречают там такие же частицы. Все это ведет к изменениям в структуре электрода.

Плюсы и минусы

Литий-ионные батареи имеют такие преимущества:

значительная емкость при стандартных габаритах (если говорить о никелевых элементах);
низкие саморазряды;
большое напряжение отдельно взятого (единичного) элемента.

Для сотовых зачастую используются именно такие АКБ

Для достижения заданных параметров мощности важно, чтобы элемент давал значительный ток. Возможно это только при условии отсутствующего

Литий-ионный аккумулятор для сотового

Стоимость обслуживания невысокая, поскольку эффекта памяти нет, а периодические циклы зарядов-разрядов не требуются – емкость в процессе эксплуатации практически не меняется.

Минусы у li-ion аккумуляторов тоже есть:

Потребность в применении встроенной защитной схемы (это повышает цену) – для ограничения максимальных параметров напряжения на каждом участки АКБ в ходе зарядки.
Подверженность старению, даже при полном покое – батарея лежит на полке, а ее ресурс снижается. При активной эксплуатации процесс протекает в ускоренном режиме, спустя несколько лет элемент обычно полностью утрачивает эксплуатационную пригодность.
Достаточно высокая цена, если сравнивать с NiCd-батареями.

В плане удельных технических параметров Li-ion батареи занимают лидирующее место среди электрохимических решений. Они имеют значительную удельную энергию, хорошее разрядное напряжение и сравнительно небольшой саморазряд.

Срок службы хоть и не вечный, но приемлемый. Особых требований к условиям эксплуатации нет – температурные показатели среды составляют от -40 до +80 °C.

Цена таких батарей постоянно уменьшается, а области применения становятся все шире.

Тонкости эксплуатации и принцип работы

Не секрет, что продолжительность службы литиевых аккумуляторных батарей напрямую зависит от обслуживания и соблюдения правил эксплуатации. Любое отклонение от них может повлечь за собой неприятные последствия и привести к выходу источника питания из строя.

В качестве примера можно взять модели, которые разрабатываются для мобильных смартфонов, планшетов и прочих портативных устройств. Как правило, от недобросовестных пользователей эти аккумуляторы защищаются специальными контроллерами.

Первое ключевое правило эксплуатации заключается в том, что литиевые аккумуляторы должны функционировать под напряжением 2,7−4,2 вольта. Нижний показатель определяет минимальный уровень заряда, а верхний — максимальный. Любое отклонение от установленных показателей может повлечь за собой снижение емкости батареи.

Современные модели оснащаются графитовыми электродами. Эти элементы имеют минимальный показатель — 3 вольта. Если говорить о 2,7 В, это подходит для электродов из кокса. Эффективность отдачи электрической энергии при снижении напряжения получила название «емкость».

Для продления срока службы устройства достаточно слегка сузить диапазон напряжения. В большинстве случаев он составляет 3,3−4,1 В. Опытные специалисты утверждают, что лучшая продолжительность эксплуатации таких источников питания замечтается при уровне заряда 45%. Заряжать такую батарею рекомендуется при 15−25% заряда, а снимать с зарядного устройства после достижения 100-процентных показателей.

Глубокий разряд и заряд батареи предотвращается специальным контроллером. В его качестве используется небольшая плата с микросхемой. Сегодня этот элемент присутствует практически на всех аккумуляторных батареях во всевозможных девайсах:

Мобильных телефонах.
Планшетах.

Без сомнений, эффективность работы литиевых аккумуляторов и срок их службы тесно связаны с контроллером

Пользователю важно не принимать участия в этом процессе, иначе последствия могут быть необратимыми

Конструкция литий ионной батареи

Литиево ионные батареи изготавливаются в цилиндрическом и призматическом виде. Вариант в виде цилиндра является по сути рулоном из электродов с материалами для разделения разно полюсных. Корпус выполняется из стали или алюминия, с которым соединен минус. Плюс выводится на площадку, расположенную на торце корпуса.

Призматическая конструкция выполняется путем складывания прямоугольных пластин друг на друга. Такой вариант позволяет сделать накопитель компактней.

Любая конструкция предусмотрена с герметичным корпусом. Вытекание электролита недопустимо, так как сразу же выводит батарею из строя.

Размеры литиевого Li-Ion аккумулятора 18650 в мм

Литий-ионные аккумуляторы формата 18650 являются самыми популярными и широко используемыми цилиндрическими аккумуляторами. Их используют в фонариках, повербанках, аккумуляторных батареях ноутбуков, электровелосипедов, и даже в автомобиле Tesla model S, в которой батарея составлена из 7000 аккумуляторов формата 18650.

Благодаря стандартизированному размеру, зашифрованному в обозначении аккумуляторов 18650, можно купить аккумулятор любого бренда и быть уверенным, что он подойдет для вашего устройства. И так, расшифровка размера заключена в цифрах 18650, где «18» означает диаметр аккумулятора 18 мм, «65» обозначает высоту 65 мм, а «0» указывает на цилиндрическую форму аккумулятора.

Но в размере Li-Ion аккумулятора 18650 есть один небольшой нюанс. Реальный размер может немного отличаться, и зависит он от толщины применяемой термоусадочной трубки, покрывающей металлический корпус аккумулятора, от наличия или отсутствия платы защиты, или просто накладки на плюсовой контакт. Разница в размере может быть и небольшой, но если изделие рассчитано под минимальный размер аккумулятора 18650, то такой же аккумулятор с платой защиты или толстой внешней изоляцией уже туда не встанет.

Маркировка

Все параметры литий ионной батареи можно узнать из маркировки, нанесенной на корпус. Вариант маркировки может отличаться у каждого вида АКБ. Пока не существует единого стандарта маркирования. Но достаточно просто разобраться в ней, зная типовые параметры и обозначения:

Буквы. Первой буквой всегда стоит I, так как обозначает тип технологии, т.е. литий ионную. Вторая буква дает уточнение по составу, встречаются маркировки такие как M, F, C, N. Третья буква дает обозначение того, что батарея является перезаряжаемой, маркировка R.

Цифры. Цифровая маркировка означает размеры в миллиметрах. Таким образом первые 2 цифры — это диаметр, две последующие длина. Ноль на конце маркировки может означать цилиндрическую форму.

Для уточнения значений необходимо обратиться к документам батареи или производителю. У каждого из них может быть разные маркировки. Также отсутствует стандарт нанесения маркера даты производства.

Заключение

Литий-ионные источники тока широко распространены в различных сферах. Они используются для оснащения цифровой электроники, персонального электрического транспорта, роботов, аккумуляторных инструментов, инвалидных колясок и множества других устройств. Они имеют стандартизированные типоразмеры, легко подбираются под необходимые параметры и хорошо знакомы потребителям. Мощные АКБ успешно применяются для устройств, нуждающихся в высоком краткосрочном потреблении тока.

Литий-полимерные накопители энергии позволяют получить нужную емкость при меньших размерах и массе источника тока, поэтому востребованы в портативных устройствах, квадрокоптерах, игрушках, ружьях для страйкбола. Основные отличия аккумуляторов типа Li-polymer заключаются в более высокой цене, большой вариативности форм и меньшем количестве внутренних нагрузок.

На практике аккумуляторы обоих типов имеют схожие характеристики, поэтому предпочтения по выбору зависят преимущественно от сферы использования. Кроме типа АКБ и вещества катода, на характеристики источника тока влияет качество применяемого сырья и технология производства.

https://virtustec.ru/news/chto-vybrat-litij-ionnyj-ili-litij-polimernyj-akkumulyator.html
https://electric-wheels.ru/batterie/chem-otlichaetsya-li-ion-akkumulyator-ot-li-pol
https://trashbox.ru/link/li-ion-and-li-pol-batteries
https://istochnikipitaniy.ru/stati/li-ion-ili-li-polymer.html