Все, что вы хотели знать о Li-Ion аккумуляторах, но боялись спросить.

    Сейчас на рынке представлено огромное разнообразие Li-Ion аккумуляторов различных марок, как с защитой, так и без. Взрывной рост их популярности пришелся на 2008-2010гг., когда на рынке появились большое количество мощных светодиодных фонарей в зарубежных интернет-магазинах.

    Но, стоит признать, что, до сих пор, для большинства пользователей, этот тип элементов питания является достаточно новым и незнакомым. Чтобы не запутаться во всем этом многообразии мы хотим вам дать несколько советов, чтобы помочь определиться, какой именно литиевый аккумулятор вам необходим (защищенный-незащищенный) и как не купить откровенно некачественный товар.

Что нужно знать при использовании Li-Ion аккумуляторов.

 В силу технологии Li-Ion аккумуляторы имеют ряд ограничений, которые необходимо соблюдать в процессе эксплуатации.
Это:
• максимальное напряжение (напряжение перезаряда) не должно превышать 4,25-4,35В

• минимальное напряжение (напряжение переразряда) не должно быть ниже 2,2-2,5В
• ток разряда не должен превышать 2ух-кратное значение емкости (2С): т. е. для аккумулятора с емкостью 2200мАч максимальный ток разряда не должен быть выше 4400мА, а обладателя емкости в 3100мАч можно смело разряжать током до 6200мА. Есть особые типы высокомощных Li-Ion аккумуляторов, которые предназначены для работы с большими разрядными токами, превышающими величину их емкости в 5-10 раз.

Вот так делать не надо

Поэтому собирают аккумуляторные батареи с помощью контактной сварки и специальной ленты.

Качественная сварка Li-Ion аккумуляторной батареи

Опять же, для обслуживания такой батареи вам понадобится контроллер,

Li-Ion аккумуляторная батарея с контроллером заряда-разряда

который будет следить за процессами заряда-разряда аккумуляторов.

    Но, перейдем от теории к практике и попробуем дать ответы на самые распространенные вопросы, которые возникают у покупателей при выборе Li-Ion аккумулятора.

1. Защищенный или нет.

Как мы уже говорили, Li-Ion аккумуляторы должны работать в диапазоне напряжений 4,2-2,5В. Для того, чтобы в процессе работы напряжение на АКБ не выходило за пределы этого диапазона на минусовой контакт незащищенного Li-Ion АКБ (их еще называют «ячейка») ставят небольшую электронную плату защиты (зачастую, она именуется просто «защита»).

Именно эта плата обеспечивает работу ячейки в допустимом диапазоне напряжений, предохраняет от перегрузки по току и от короткого замыкания.

Плата защиты приваривается стальной лентой к контактам аккумулятора

и весь этот «бутерброд», упаковывается в термо-пленку с обозначение бренда и емкости (как реальной так и совершенно бредовой, в некоторых случаях).

на синем аккумуляторе (слева) заявленная емкость не соответствует действительности

Из-за платы защищенные аккумуляторы на пару миллиметров длиннее своих незащищенных сородичей и на 0,5 мм толще.

А, так как, качественная Li-Ion ячейка имеет длину 65мм, то защищенный Li-Ion АКБ вырастает в длине до 68-70мм. Такие аккумуляторы могут обозначаться типоразмером 18700 (где первые две цифры это диаметр в мм., а вторые две- длина). Это надо учитывать при выборе аккумулятора,- сможет ли такой аккумулятор влезть, к примеру, в ваш фонарь или зарядное устройство.

PS. На некоторых зарядных устройствах для Li-Ion аккумуляторах производители заранее указывают, что их продукт может заряжать аккумуляторы типоразмера вплоть до 18700.


зарядные устройства XTAR позволяют заряжать Li-Ion аккумуляторы вплоть до типоразмера 18700

Защищенные аккумуляторы можно применять в любых устройствах, которые расчитаны на работу с Li-Ion источниками питания и не имеют встроенного контроллера заряда-разряда. В настоящее время основными потребителями защищенных АКБ являются светодиодные фонари, так как именно такие аккумуляторы способны обеспечить питанием мощные светодиоды в течении продолжительного времени.

Так же, защищенные аккумуляторы находят все большее распространение в разнообразной маломощной бытовой электронике, которая работает от одного-двух АКБ.

При необходимости собрать более серьезный источник питания прибегают к изготовлению аккумуляторных батарей. Тут уже в ход идут только незащищенные аккумуляторы.

батарея из Li-ion аккумуляторов SANYO

Такие батареи стоят в большинстве современных ноутбуках, в электроинструменте, фото-видео технике, электровелосипедах и т.д. Управляет такими батареями специальный контроллер, который следит за напряжением на каждом отдельном аккумуляторе в батарее и необходимости в индивидуальных платах защиты нет.

контроллер батареи из Li-ion аккумуляторов

Подитог: если у вас светодиодный фонарь, с вероятностью 99% вам необходим защищенный аккумулятор. Если вы хотите отремонтировать батарею в ноутбуке или в шуруповерте или просто вам нужна БАТАРЕЯ из LI-Ion аккумуляторов, то вам необходимы именно незащищенные АКБ.

2. Емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора указывается в мАч (милли-ампер-часах).

На момент написания статьи наиболее распространенными значениями емкости являются 2600-3500мАч (для Li-Ion АКБ типоразмера 18650). Емкость влияет только на время работы аккумулятора. Т.е. при прочих одинаковых условиях Li-Ion аккумулятор с емкостью 3400мАч будет работать примерно в 2 раза дольше чем аккумулятор емкостью 1700мАч.

ФАКТ: на настоящее время Li-Ion аккумуляторов типоразмера 18650 емкостью свыше 3500мАч НЕ СУЩЕСТВУЕТ. Все Li-Ion аккумуляторы типоразмера 18650 (а это наиболее распространенный типоразмер), имеющие обозначение 3800-5000мАч ФОТО изначально продукты сомнительного качества от покупки которых следует отказаться.

Обычно, реальная емкость таких АКБ составляет, в лучшем случае, 1500-2200мАч ссылка. А о «достоинствах» плат защит этих АКБ стоит только догадываться. ..  Бывали случаи когда под упаковкой защищенных АКб типоразмера 18650 с обещанием огромной емкости около 4000мАч скрывался неизвестный представитель гораздо меньшего типоразмера, а остальное пространство было забито материалом похожим на обычный песок.

3. Производитель аккумулятора.

    В настоящее время существует не так уж и много производителей Li аккумуляторов. Технология их изготовления не тривиальна и качественное масштабное производство возможно только на больших высокотехнологичных предприятиях. Среди самых известных и отлично-зарекомендовавших себя производителей можно выделить такие компании как: Sanyo, Sony, Panasonic, LG Chem, Samsung SDI, Skme, Moli, BAK, Lishen, ATL, HYB.

    Сразу надо отметить: это фирмы которые непосредственно производят Li-Ion ячейки (незащищенные аккумуляторы). Заводы таких компаний зачастую располагаются в Японии, Тайване или Южной Корее.

ФАКТ: крупные производители Li-Ion аккумуляторов НЕ ВЫПУСКАЮТ ЗАЩИЩЕННЫХ АКБ.

Они производят только НЕЗАЩИЩЕННЫЕ аккумуляторы. В природе не существует защищенных Li-Ion аккумуляторов Panasonic или SAMSUNG, которые были бы выпущены непосредственно «панасоником прямо в Японии» или «самсунгом» а все, кто утверждает обратное, по какой-то причине пытаются ввести вас в заблуждение.

    Защищенные аккумуляторы СОБИРАЮТСЯ из незащищенного Li-Ion аккумулятора (ячейки) и платы защиты.

И собираются они тоже по-разному: сборка защищенных АКБ, в основном, происходит на заводах в Китае. Но Китай — Китаю рознь. Есть как откровенное барахло (с емкостями 3800мАч и выше) так и очень качественные продукты.

    Защищенные аккумуляторы выпускаются под совершенно различными брендами, не имеющими отношения к производителю ячеек.

Наименование защищенному аккумулятору дает уже тот производитель, который собрал и упаковал этот аккумулятор. Зачастую, внешняя термоплёнка с нанесенным обозначение бренда скрывает реального производителя Li-Ion ячейки. Хотя, в последнее время наблюдается тенденция к вытеснению откровенно некачественных товаров аккумуляторами, изготовленными на основе качественных Li-Ion ячеек и плат защиты, производителями которых являются общепризнанные лидеры, такие как SANYO, Panasonic, SAMSUNG, SEIKO…

   

---

 Ниже, мы приведем основные составляющие «качественного» защищенного Li-Ion аккумулятора:

1. Упаковка.

На упаковке явно указано из каких составляющих состоит аккумулятор. К качеству упаковки претензий быть не должно. Наличие «бренда» является хорошим знаком,-аккумуляторы без опознавательных знаков, по-умолчанию, доверия не вызывают.

2. Плюсовой контакт

(выступающий бугорок) должен быть жестко зафиксирован на аккумуляторе.

Проще говоря, он должен быть приварен, а не просто прижат картонной шайбой с термоусадкой. Иногда, плюсовой колпачок приваривают к стальной ленте а уже эту ленту приваривают к плюсовому контакту Li-Ioт ячейки.

Ключевое слово везде: «ПРИВАРИВАЮТ»

3. Плата защиты

должна быть от известного производителя и содержать 2-3 МОСФЕТа обеспечивая высокий разрядный ток.

4. Почитайте отзывы

о интересующем вас аккумуляторе на авторитетных интернет- ресурсах, посвященных этой тематике. Зачастую, там можно найти подробнейшие тесты и многочисленные отзывы от конечных пользователей.


скриншот страницы с большим тестом аккумуляторов 18650 с форума cpf.com

Среди самых известных русскоязычных форумов стоит выделить:
http://forum.fonarevka.ru/

Из англоязычных:
http://www.candlepowerforums.com/vb/forum.php
http://lygte-info.dk/

    Будем надеяться, что данная статья смогла дать ответы на большинство вопросов, которые могли возникнуть у вас при покупке и использовании Li-ion аккумуляторов и уберечь вас от разочарования приобретения некачественных продуктов.

    Если же мы упустили какие-либо моменты, которые вы считаете важными,- оставляйте свои комментарии,- мы обязательно ответим и, по возможности, внесем коррективы в текст статьи.

С уважением, коллектив Запас Мощности

Вернуться к списку

Аккумуляторная батарея Li-Ion, 18 В, M2

Преимущества

Описание

Источник питания для шуруповерта ЗУБР позволит Вам работать еще дольше и производительнее. Современная Li-Ion технология элементов предоставляет Вам превосходные технические характеристики, надежность и результат

Применение

Для обеспечения питания аккумуляторного инструмента

Техническая информация

Артикул
Назначение	Для шу­ру­по­вер­та ДА-18-2-Ли КНМ2
Тип аккумулятора	Li-Ion
Напряжение, В	18
Емкость, А*ч	1. 5
Защита от перегрева	есть
Защита от перенапряжения	есть
Защита от глубокого разряда	есть
Кол-во циклов заряда/разряда, цикл	не ме­нее 500
Зарядка на бзу	да
Габариты, см	8х5. 3х11,5
Масса изделия, кг	0.33
Масса в упаковке, кг	0.36
Комплектация
Аккумулятор	1
Руководство по эксплуатации	1

Документация

Инструкция
(скачать pdf, 148. 23 КБ)

Рекламная брошюра
(скачать pdf, 1.98 МБ)

Инструкция для печати
(скачать pdf, 152.05 КБ)

АКБ-18-Ли 15М2_Совместимость АКБ и ЗУ
(скачать pdf, 1.49 МБ)

АКБ-18-Ли 15М2_Приложение к инструкции
(скачать pdf, 181.33 КБ)

Литий-ионный аккумулятор стал причиной еще одного быстроразвивающегося пожара, заявляют официальные лица Нью-Йорка .

Пожарные заливали водой пятиминутное пламя внутри Concourse Food Plaza, примерно в 2 милях к северу от стадиона Yankee в Бронксе, но пламя уже вышло из-под контроля, заявили официальные лица.

Электромобиль, возможно, электровелосипед с питанием от литий-ионной батареи, виноват в возгорании с пятью сигналами тревоги, которое произошло в 10:40 по восточному времени.

«Что-то, чего мы никогда раньше не видели, поскольку небольшой пожар превращается во что-то (большое) подобное этому в течение нескольких минут», — сказал журналистам начальник отдела FDNY Джон Ходженс у сгоревших предприятий.

Пожарные по всей стране обратили внимание на возгорание

Комиссар пожарной охраны Филадельфии Адам Тиль заявил в понедельник, что даже с учетом опыта и ресурсов пожарной службы Нью-Йорка у пожарных полно забот в связи с возгоранием литий-ионных аккумуляторов9.0003

«Мы многому учимся у FDNY и исследователей. Но дело не только в источнике воспламенения (батарейки), но и в топливе. Мы действительно обеспокоены. Эти типы пожаров горят горячее и быстрее, чем когда-либо прежде», — сказал он. «Это не просто экспоненциальный рост, это логарифмический рост».

Электровелосипеды повсеместно присутствуют в крупных городах с высокой плотностью населения, особенно в Нью-Йорке, где этот вид транспорта популярен в службах доставки.

Питающие их литий-ионные батареи представляют значительную опасность возгорания, поскольку при выходе из строя или перегреве устройств они могут выделять легковоспламеняющиеся токсичные газы, способные вызвать быстро распространяющееся пламя.

Батареи вызвали более 200 пожаров в Нью-Йорке в прошлом году, в результате чего шесть человек погибли и около 150 получили ранения. По данным FDNY, это вдвое больше, чем в 2021 году.

Но велосипеды — не единственное распространенное транспортное средство, работающее от литий-ионных аккумуляторов.

Электрический автобус загорелся 23 июля на автовокзале в Хамдене, штат Коннектикут, когда он был припаркован у депо.

36-летняя женщина и 5-летняя девочка погибли в результате возгорания электрического скутера в квартире в Нью-Йорке 3 августа 9.0003

Пламя от электрического скутера охватило дом в Броктоне, штат Массачусетс, 6 января.

Мэр Нью-Йорка Эрик Адамс повторил предупреждение против покупки поддельных аккумуляторов и хранения их в помещении.

«Вы должны покупать легальные батареи, а также эти батареи не должны размещаться в вашем доме», — сказал он.

Пятеро нью-йоркских пожарных, работник коммунальных служб и работник службы экстренного реагирования получили неопасные для жизни травмы во время тушения воскресного пожара.

«Есть чрезвычайные повреждения. Все это здание позади меня полностью разрушено», — сказала комиссар FDNY Лаура Кавана. «Крыша провалилась, ничего не осталось, и все из-за этого единственного велосипеда».

Комиссар пожарной охраны Филадельфии Тиль заявил, что для устранения этой угрозы потребуются совместные усилия разработчиков продуктов, регулирующих органов и органов общественной безопасности.

«Это не могут быть просто пожарные службы», — сказал Тиль, отметив, что потребители должны следовать инструкциям при зарядке, хранении и правильной утилизации таких продуктов.

«Не думайте, что звонок в 911 все исправит. Так это работает по телевизору, но не так, как в реальности. »

Дэвид К. Ли

Дэвид К. Ли — старший репортер новостей NBC News Digital.

Эндрю Бланкштейн

Эндрю Бланкштейн — репортер-расследователь NBC News. Он освещает западную часть США, специализируясь на преступлениях, судах и национальной безопасности.

Обещание литий-серной батареи

Движущие изменения

Низкая стоимость и высокая плотность, литий-серная батарея может питать будущее транспорта — если она когда-нибудь появится на рынке.

Кэти Ференбахер

7 марта 2023 г.

Калифорнийский стартап Lyten разрабатывает литий-серный аккумулятор. Компании и ученые изо всех сил пытаются взломать код прорывной батареи, которая может стать следующей после литий-ионной. Изображение через Shutterstock/T. Шнайдер

Элемент серы дешев и доступен в изобилии. На Земле его так много, что большие желтые кучи этого вещества обычно лежат за пределами заводов по переработке ископаемого топлива после того, как оно было очищено от нефти и природного газа.

Но электрохимики — ученые, изучающие, как химические реакции создают электричество, — уже давно рассматривают серу как заманчивую перспективу невероятного накопления энергии. Это связано с тем, что комбинация лития и серы может создать необычную батарею, которая может хранить больше энергии и быть более дешевой, чем литий-ионные батареи, используемые сегодня в ноутбуках и электромобилях.

Коммерческая литий-серная батарея может сделать «электрификацию чем-то изобильным», где «легко электрифицировать все», — сказала Селина Миколайчак, главный специалист по аккумуляторным технологиям стартапа Lyten, на саммите Bloomberg New Energy Finance Summit в Сан-Франциско в Январь. Lyten разрабатывает литий-серный аккумулятор.

Современным литий-ионным батареям мешает ограниченный запас никеля. Кобальт, еще один ключевой компонент современных литий-ионных аккумуляторов, в основном добывается в Демократической Республике Конго, где кобальтовые рудники страдают от нарушений прав человека. Идея состоит в том, что изобилие серы и низкая стоимость могут сделать литий-серные батареи намного дешевле и менее зависимыми от проблемных регионов, чем текущий литий-ионный аккумулятор, который стоит около 150 долларов за киловатт-час.

В то же время использование серы в батарее может обеспечить теоретически сверхвысокую плотность энергии или количество энергии, которое батарея может удерживать на одном заряде. Сегодняшние электромобили могут проехать около 300 миль на одной зарядке, но литий-серная батарея потенциально может удвоить этот диапазон или создать электромобиль, который в два раза легче литий-ионного эквивалента.

По крайней мере, на это большие надежды. Литий-серные батареи по-прежнему используются только в исследовательских лабораториях.

Но по мере того, как благодаря Закону о снижении инфляции в развивающийся сектор батарей США поступают деньги, компании и ученые изо всех сил пытаются взломать код, чтобы разработать революционную батарею, которая может стать следующей после ионно-литиевой. На карту поставлена ​​технология, которая потенциально может ускорить как электромобили, так и хранить чистую энергию.

Аккуратная батарея

Большой вопрос заключается в том, сможет ли компания разработать и произвести литий-серную батарею, которая будет работать так, как рекламируется, если она производится в больших объемах. В то время как стартапы, исследователи и крупные компании по производству аккумуляторов работают над химией, литий-серные батареи не производятся в промышленных масштабах.

«Сера непослушна. Литий непослушен. Когда вы соединяете эти два элемента вместе, вы получаете химию, с которой действительно трудно работать», — сказал Миколайчак на саммите BNEF. «Есть причина, по которой эта химия долгое время не использовалась».

Одна из проблем заключается в том, что сера, используемая в качестве катода литий-серной батареи, претерпевает фазовый переход при зарядке и разрядке. Он переходит из твердого состояния в жидкое и снова в твердое. Это делает его действительно «суетливым», — сказал Миколайчак. «С ним больно работать. Голова взорвется».

Первые попытки создания литий-серных батарей показали, что соединение серы растворяется в электролите, среде (обычно жидкой), через которую заряжаются и разряжаются ионы.

Многие попытки разработать литий-серные батареи заканчивались плохо функционирующими батареями, в которых образуются дендриты, крошечные металлические структуры, которые могут образовываться в процессе зарядки. Дендриты вызывают короткое замыкание и выход из строя батареи, а литий-серные батареи имеют проблемы с поддержанием высоких циклов зарядки.

На карту поставлена ​​технология, которая потенциально может ускорить как электромобили, так и хранить чистую энергию.

Компания Миколайчака Lyten — 8-летний стартап из Сан-Хосе, Калифорния — может производить смятую форму графена, которая, по ее словам, отлично удерживает серу в батарее, а также действует как проводник. Компания говорит, что в своих испытаниях она добилась многообещающих результатов, и Миколайчак сказала GreenBiz в интервью, что она ожидает, что Lyten сможет разработать «респектабельный аккумулятор» примерно через год. По ее словам, это не будет в больших объемах, но первые клиенты смогут его использовать. Lyten планирует продавать батареи автопроизводителям и производителям дронов и летательных аппаратов.

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории также недавно добились определенного прогресса в разработке литий-серной батареи. Аргонские ученые создали внутри батареи пористый серосодержащий слой, который помогает защитить материалы от разрушения дендритов.

В лаборатории литий-серная батарея Аргонна смогла зарядиться и разрядиться 700 раз, что конкурентоспособно с сегодняшними литий-ионными батареями. Команда аргоннских ученых смогла увидеть успех слоя внутри литий-серного элемента с помощью современного рентгеновского дифракционного аппарата в одной из лабораторий Аргонна. Это передовой инструмент стоимостью в миллиард долларов.

Аргоннский ученый Гуйлян Сюй — один из авторов недавней статьи — сообщил GreenBiz, что Аргонн планирует работать с частным сектором для коммерциализации технологии и создания прототипа батареи.

США, конечно, не единственное место, где исследователи пытаются разгадать литий-серный код. Европейский союз финансировал проект LISA, который только что завершился, и рассматривал разработку инноваций в области конструкции литий-серных аккумуляторных элементов.

Корейский гигант LG через свое энергетическое подразделение LG Energy Solution заявил, что планирует попытаться коммерциализировать литий-серную батарею в 2025 году. Немецкий стартап Theion сообщает на своем веб-сайте, что он также пытается представить литий-серную батарею. скоро на рынок.

Финансирование идет

Благодаря новым средствам, полученным от недавно принятого IRA, американские компании могут быть готовы извлечь выгоду из государственной поддержки и растущего рынка электромобилей.

Миколайчак из Lyten назвал IRA «огромным» для разработки новых аккумуляторов. «Производство аккумуляторов очень капиталоемко. [Субсидии IRA] дают каждому гораздо больше шансов на успех», — сказал Миколайчак GreenBiz.

В то же время автопроизводители становятся все более агрессивными, когда речь идет об инвестициях в аккумуляторные технологии и цепочки поставок аккумуляторов. Такие компании, как GM, Daimler и Ford, сотрудничают с многообещающими стартапами по производству аккумуляторов и поставщиками аккумуляторных материалов. Другие компании-производители электромобилей, такие как Tesla и BYD, уже давно вкладывают значительные средства в свои аккумуляторные технологии.

Стартапы, работающие в области климатических технологий, оказались относительно более невосприимчивыми к опасениям рецессии и увольнениям, чем их коллеги из стартапов в области ИТ. Частные инвесторы продолжают финансировать стартапы в области климатических технологий, в том числе производители аккумуляторов, такие как Lyten, которые на сегодняшний день привлекли более 200 миллионов долларов финансирования.

Несмотря на недавние инновации и финансирование, литий-серным батареям предстоит еще долгий путь. Нынешняя литий-ионная батарея, питающая сегодняшнюю революцию в электромобилях, стала результатом 30-летнего прогресса.