Выбор и эксплуатация литий ионных (li-On) аккумуляторов.

Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы: Технологии, Применение и Утилизация

Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы заслуженно занимают лидирующие позиции на рынке благодаря своим выдающимся характеристикам. Правильный выбор, использование и утилизация этих аккумуляторов поможет не только обеспечить долгое и безопасное их использование, но и сократить негативное воздействие на окружающую среду.

В эпоху непрерывного технологического прогресса, аккумуляторы играют ключевую роль в питании многочисленных устройств - от мобильных телефонов и ноутбуков до электромобилей и солнечных панелей. Среди всех типов аккумуляторов, литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Po) батареи выделяются благодаря своей высокой энергоемкости, долговечности и надежности. В этой статье мы рассмотрим основные характеристики, применение, выбор, использование, производство и утилизацию этих аккумуляторов.

Что такое литий-ионный аккумулятор?

Литий-ионный аккумулятор представляет собой тип перезаряжаемой батареи, где в качестве электролита используется соль лития, разбавленная в органическом растворителе. Литий-ионные аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии, малым саморазрядом и отсутствием эффекта памяти, что делает их идеальным выбором для мобильной электроники и автомобилей.

Что такое литий-полимерный аккумулятор?

Литий-полимерные аккумуляторы похожи на литий-ионные, но в качестве электролита используют полимер, который может быть как твердым, так и гелеобразным. Это позволяет им быть более гибкими в плане формы и размера, обеспечивая при этом низкий уровень утечки электролита. Хотя Li-Po обычно имеют немного меньшую энергоемкость по сравнению с Li-Ion, их можно спроектировать так, чтобы они идеально подходили для конкретного устройства.

Где могут применяться такие аккумуляторы:

Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы широко используются в мобильных телефонах, ноутбуках, фотоаппаратах, электронных сигаретах, носимых устройствах, электромобилях и устройствах для хранения энергии возобновляемых источников. Их выбор обусловлен не только высокой энергоемкостью, но и надежностью, безопасностью и долговечностью.

Как правильно выбрать аккумулятор?

При выборе аккумулятора важно обращать внимание на следующие параметры:

- **Емкость (Ач)** - определяет, сколько времени устройство сможет работать без подзарядки.
- **Напряжение (В)** - должно соответствовать требуемому устройством. Один аккумулятор выдает напряжение от 3,2 v до 4.2v  в зависимости от степени заряда аккумулятора. Если же в вашем устройстве стоит Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор с большим напряжением 7,4v 12v и т.д. Значит у вас спайка из нескольких аккумуляторов. Если вы приобретаете аккумулятор сами то и спаять из вам придаться тоже самому, об это чуть позже.
- **Размер и форма** - должны подходить к вашему устройству. 18650,14500,18500,26650 и т.д. (Это маркировка аккумуляторов, в этой маркировке и забиты размеры аккумулятора. Первые две цифры обозначают диаметр аккумулятора остальные цифры длину, всё в мм.)
- **Тип аккумулятора** - Li-Ion или Li-Po, в зависимости от предпочтений в плотности энергии и форм-факторе.

- ** И еще не мало важный параметр это ток нагрузки (или максимальный разрядный ток) литий-ионных аккумуляторов. Почему он так важен - поскольку он определяет максимальный ток, который аккумулятор может безопасно отдавать в нагрузку в данный момент времени. Выбор аккумулятора с подходящим током нагрузки зависит от потребностей устройства, которое вы планируете питать. Вот несколько шагов, чтобы определить, какой аккумулятор с каким током нагрузки вам приобрести:

1. Определите потребляемый ток вашего устройства

Первым делом вам необходимо знать, какой ток потребляет ваше устройство в максимальном режиме работы. Это значение обычно указывается в технических характеристиках устройства или в руководстве пользователя.

2. Рассмотрите кратковременные пиковые нагрузки

Некоторые устройства могут испытывать короткие пиковые нагрузки, которые превышают средний ток потребления (например, при старте двигателя). Убедитесь, что выбранный аккумулятор может обеспечить достаточный ток для покрытия этих пиковых нагрузок.

3. Учитывайте коэффициент запаса

Для обеспечения надежности и продлевания срока службы аккумулятора рекомендуется выбирать аккумулятор с максимальным током нагрузки, который превышает максимальный ток потребления вашего устройства как минимум на 20-30%. Это поможет избежать чрезмерных нагрузок на аккумулятор и его перегрев.

4. Проверьте спецификации аккумулятора

В спецификациях аккумулятора найдите указание на максимальный непрерывный ток разряда и сравните его с вычисленным значением тока, необходимого для вашего устройства. Убедитесь, что аккумулятор способен обеспечить требуемый ток.

5. Оцените условия эксплуатации

Температурные условия, под которыми аккумулятор будет эксплуатироваться, также могут влиять на его способность отдавать ток нагрузки. При низких температурах эффективность аккумулятора и его способность отдавать ток снижаются, поэтому выбирайте аккумулятор с некоторым запасом мощности, если ожидается эксплуатация в холодных условиях.

Выбор аккумулятора с подходящим током нагрузки - важный аспект, который гарантирует не только эффективную работу вашего устройства, но и безопасность, а также повышение срока службы самого аккумулятора. Уделяя внимание вышеперечисленным параметрам и рекомендациям, вы сможете сделать правильный выбор.

Использование и обслуживание

Для обеспечения долговечности аккумуляторов необходимо следовать нескольким рекомендациям:

• Избегайте полной разрядки аккумулятора.
• Не оставляйте аккумулятор на длительное время в полностью заряженном состоянии.
• Используйте только подходящие зарядные устройства.
• Избегайте воздействия высоких температур и прямых солнечных лучей.
• Не допускайте падения аккумулятора или ударов по нему.
• Избегайте попадания влаги на аккумуляторы 

Производство

Производство литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов включает в себя сложные технологические процессы, требующие высокоточного оборудования и строгих мер безопасности. Это обеспечивает производство качественных и надежных аккумуляторов, безопасных для потребителя и окружающей среды. Выбирайте аккумуляторы только проверенных брендов и производителей. Так вы будите уверены в долговечности данных аккумуляторов а так же в правдивости заявленных характеристик аккумулятора (емкость,  ток, и т.д )

Утилизация

Неправильная утилизация может привести к утечке опасных веществ и загрязнению окружающей среды. Поэтому важно сдавать использованные литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы в специальные пункты приема, где их будут утилизировать или переработать правильным образом.

Пайка аккумуляторов.

Если вы решили сами заменить аккумулятор в вашем устройстве, гаджете. И у вас установлен не один аккумулятор а спайка из нескольких то вам придаться их паять, я конечно советовал бы обратится к специалистам так как пайка аккумулятора без специального оборудования (точечная сварка, паяльная станция. спец. химия.) и навыков может привести к выходу из строя нового аккумулятора. Конечно же пайка литий-ионных аккумуляторов обычным паяльником является технически возможной, но такая операция сопряжена с высоким риском повреждения аккумулятора и потенциальным риском для безопасности. Особенно не имея навыков в этом деле. Литий-ионные аккумуляторы чрезвычайно чувствительны к высоким температурам и могут быть повреждены или даже воспламениться, если их неправильно обработать. Вот несколько соображений, которые необходимо учесть:

Риски при пайке:

- **Перегрев:** Повышенная температура паяльника может привести к перегреву аккумулятора и, как следствие, к его внутреннему повреждению, снижению срока службы или в худшем случае к термическому взрыву и возгоранию.
- **Механическое повреждение:** Попытка припаять клеммы может повредить корпус аккумулятора или его внутренние элементы, если приложить слишком много силы.

Рекомендации:

1. **Используйте специальные разъемы:** Лучше использовать аккумуляторы с уже установленными разъемами или использовать методы соединения, не требующие пайки, такие как специальные зажимы или скрутки.

2. **Температурный контроль:** Если пайка кажется единственно возможным вариантом, важно использовать паяльник с регулируемой температурой и возможностями быстрого нагрева и охлаждения. Температура должна быть достаточной для быстрого формирования паяного соединения, но не настолько высокой, чтобы вызвать перегрев батареи.

3. **Кратковременное воздействие:** Процесс пайки должен быть как можно более быстрым, чтобы минимизировать передачу тепла от паяльника к аккумулятору. Рекомендуется не более 2-3 секунд.

4. **Предварительная подготовка:** Используйте флюс и предварительно прогрейте контакты, чтобы обеспечить быстрое формирование соединения.

5. **Безопасность:** Всегда проводите пайку в хорошо вентилируемом помещении и имейте под рукой средства пожаротушения на случай возгорания.

Лучшая альтернатива:

Вместо пайки рассмотрите возможность использования специальных контактных площадок или коннекторов для батарей, которые позволяют соединять аккумуляторы без термического воздействия. Современные литий-ионные аккумуляторы часто оснащаются такими решениями, предлагая безопасные и надежные способы их подключения к питаемым устройствам. Или обратитесь к специалистам.

Заключение:

Хотя пайка литий-ионного аккумулятора обычным паяльником и возможна, ее следует избегать из-за высоких рисков для аккумулятора и безопасности. Использование альтернативных методов соединения может обеспечить надежность и безопасность при подключении аккумуляторов к различным устройствам.