Литий-полимерные аккумуляторы. Источники питания и зарядные устройства
Литий-полимерные аккумуляторы. Источники питания и зарядные устройстваВикиЧтение
Источники питания и зарядные устройства
Содержание
Литий-полимерные аккумуляторы
Литий-полимерные аккумуляторы (Li-pol) – последняя новинка в литиевой технологии. Имея примерно такую же плотность энергии, что и Li-ion аккумуляторы, литий-полимерные допускают изготовление в различных пластичных геометрических формах, нетрадиционных для обычных аккумуляторов, в том числе достаточно тонких по толщине, и способных заполнять любое свободное место.
Li-pol аккумулятор, называемый также «пластиковым», конструктивно подобен Li-ion, но имеет гелевый электролит. В результате становится возможной упрощение конструкции элемента, поскольку любая утечка гелеобразного электролита – невозможна.
На данный момент пока отсутствуют сведения по сроку эксплуатации и старения новых литий- полимерных аккумуляторов.
Для информации привожу отдельные выдержки из различных источников.
1. «Пластилиновые батарейки». Именно так называется статья в журнале «Russian Mobile», рассказывающая о применении литий-полимерных аккумуляторов (Li-Pol) в новом двухдиапазонном сотовом телефоне Panasonic GD90. Цитирую: «Теперь производители могут создавать батареи разной формы, которые можно вставлять в любое свободное место. … С батареей Li-Pol GD90 работает до 3-х часов в режиме разговора и до 90 часов в режиме ожидания.»
2. По информации журнала «Mobile News» www.mobilenews.ru сотовый телефон Ericsson T28s (стандарт GSM 900/1800) укомплектован литий-полимерным аккумулятором толщиной 3 мм и имеет емкость, достаточную для работы в течение трех с половиной часов в режиме разговора и до 50 часов в режиме ожидания.
Для тех, кто более глубоко интересуется параметрами литий-полимерных аккумуляторов, ниже приведен пример типовых технических данных на литий-полимерный элемент с моими комментариями.
Основные характеристики
Технические требования
Условия проверки (пока иные не определены):
– температура от 15 до 25 Цельсия;
– относительная влажность (25-85) %.
Электрические характеристики:
Никель-металлгидридные аккумуляторы
Никель-металлгидридные аккумуляторы Исследования в области технологии изготовления NiMH аккумуляторов начались в семидесятые годы и были предприняты как попытка преодоления недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов. Однако применяемые в то время металл-гидридные
Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы
Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы Литий является самым легким металлом, в то же время он обладает и сильно отрицательным электрохимическим потенциалом. Благодаря этому литий характеризуется наибольшей теоретической удельной электрической энергией.
Заряд литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов
Заряд литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов Зарядное устройство для Li-ion аккумуляторов подобно зарядному устройству для свинцово-кислотных аккумуляторов (SLA) в части ограничения напряжения на аккумуляторе. Основные различия между ними заключаются в том, что у зарядного
Литий-полимерные аккумуляторы
Li-Fe аккумуляторы
Li-Fe аккумуляторы Современная электроника предъявляет все более высокие требования к мощности и емкости источников энергии. В то время как никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы вплотную приблизились к своему теоретическому пределу, литий-ионные
4. Полимерные материалы и изделия для полов
4. Полимерные материалы и изделия для полов Уже на протяжении нескольких десятилетий при обустройстве полов в общественных зданиях, вспомогательных помещениях промышленных предприятий широко используются полимерные материалы и изделия – в виде рулонных (линолеум,
16.1.1.1. Полимерные конъюгаты
16.1.1.1. Полимерные конъюгаты Полимерные конъюгаты (этим термином объединяют химически связанные с полимерной основой препараты и просто молекулярные соединения на полимерной подложке) имеют размеры от 5 до 20 нм и представляют собой наиболее простой тип наночастиц,
16.
1.1.2. Полимерные мицеллы (самоорганизация структур из полимеров и препарата)16.1.1.2. Полимерные мицеллы (самоорганизация структур из полимеров и препарата) Известно, что амфифильные блок-сополимеры (то есть полимеры, содержащие одновременно и гидрофильные, и гидрофобные участки) в водных растворах могут самопроизвольно образовывать сложные
16.1.1.3. Полимерные наночастицы (дисперсия или инкапсуляция лекарственных препаратов в полимерных структурах)
16.1.1.3. Полимерные наночастицы (дисперсия или инкапсуляция лекарственных препаратов в полимерных структурах) Этот класс фармакологических объектов основан на использовании коллоидных частиц из твердых полимеров, имеющих размеры от 50 до нескольких сотен нанометров. В
Сверхъемкие аккумуляторы
Сверхъемкие аккумуляторы О таких аккумуляторах мечтают во многих отраслях техники и промышленности. Представьте себе автомобиль. Вместо бака с горючим он возит небольшой ящичек с аккумуляторами. Изредка водитель автомобиля подключает клеммы к электрической сети, а на
АККУМУЛЯТОРЫ И СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
АККУМУЛЯТОРЫ И СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ На первых спутниках Земли аппаратура потребляла относительно небольшие мощности тока и время работы ее было очень непродолжительным. Поэтому в качестве первых космических источников энергии успешно применялись обыкновенные
8. БАКИ-АККУМУЛЯТОРЫ
8. БАКИ-АККУМУЛЯТОРЫ 8.1. Технические требования Вопрос 268. Допускается ли применение типовых баков хранения нефтепродуктов для замены существующих баков-аккумуляторов?Ответ. Такое применение не допускается (п. 8.1.3).Вопрос 269. Каковы требования к помещениям, в которых
Глава 5 Тепловые аккумуляторы
Глава 5 Тепловые аккумуляторы Устройство и принцип работы или пуск двигателя «на халяву» Среди технических средств, обеспечивающих уверенный запуск двигателя зимой, выделяется одно оригинальное, в буквальном смысле не требующее дополнительной энергии.
8. БАКИ-АККУМУЛЯТОРЫ
8. БАКИ-АККУМУЛЯТОРЫ 8.1. Технические требования8.1.1. Баки-аккумуляторы изготавливаются по специально разработанным проектам. На всех вновь вводимых и эксплуатируемых баках-аккумуляторах устанавливаются наружные усиливающие конструкции для предотвращения разрушения
8. БАКИ-АККУМУЛЯТОРЫ
Почему взрываются литий ионные аккумуляторы? Все про Li-ion (литиевые аккумуляторы)
Вероятность взрыва литиевого аккумулятора при использовании правильной BMS (платы управления АКБ) штатного зарядного устройства, отсутствии давления на элементы саму аккумуляторную батарею, должной герметизации и изоляции, минимальна или отсутствует вовсе.
Ушли прошлое времена, когда аккумуляторы производились преимущественным содержанием кадмия и имели низкий уровень взрывобезопасности. Почему же, вопреки максимальной безопасности современных АКБ, иногда происходят взрывы Li-Ion аккумуляторов?
Такие батареи включают в себя анод и катод. Их разделяет пористый сепаратор из полимера. В аноде зачастую применяется графит, катоде в роли активного вещества выступают оксиды переходных металлов интегрированными ионами лития. Электрохимическая ячейка заполняется электролитом. При начальной зарядке, выполняемой производителем, на аноде формируется защитный слой. Он состоит из разложившегося электролита и оберегает электроды от контакта с электролитом. Наиболее распространенной причиной взрыва литиевого аккумулятора считается короткое замыкание в электрохимической ячейке.
Почему взрываются литий ионные аккумуляторы?
Вызвать электрическое взаимодействие катода с анодом способны разные факторы, к примеру:
- Физическое повреждение ячейки.
- Нарушение производственной технологии – попадание частиц металла между катодом и анодом, дефектная нарезка электродов (в результате повреждается пористый сепаратор).
- «Прорастание» через сепаратор дендритов лития. Происходит из-за низких температур и чрезмерно быстрой зарядки – когда ионы лития не успевают занять свои места в кристалле анода. Также может происходить из-за существенной разницы между емкостями анода и активного вещества катода.
Короткое замыкание приводит к нагреву аккумулятора, разложению ион-проводящего слоя на аноде (при 70–90 °С), реакции лития с электролитом, выделению летучих углеводородов. При нагреве до 180–200 °С материал катода вступает в реакцию диспропорционирования, выделяется кислород и начинается самовозгорание со стремительным ростом температуры. Далее взаимодействовать с электролитом начинает графит, а при нагреве до 660 °C расплавляется алюминиевый токоприемник.
Другие причины взрыва литий ионного аккумулятора
Кроме короткого замыкания в электрохимической ячейке, к самовозгоранию и взрыву литиевой аккумуляторной батареи способны привести:
- перегрев АКБ;
- зарядка на повышенных токах;
- превышение предельного значения напряжения;
- чрезмерно глубокая разрядка.
Все эти факторы провоцируют тепловой разгон и разложение электролита в процессе его реакции с электродами. Большинство современных производителей литий-ионных АКБ максимально снизили их взрывоопасность, используя многоступенчатые системы защиты. В этих целях успешно применяются предохранители, контроллеры, клапаны, изоляционные материалы, балансиры заряда, сенсоры.
Чтобы оградить себя от неприятных сюрпризов, приобретайте АКБ надежных производителей и соблюдайте правила эксплуатации. Прежде всего:
- не допускайте тепловых и механических воздействий на батарею;
- не подвергайте ее деформации, прокалыванию и другим воздействиям;
- не разбирайте;
- не используйте вздувшийся или потекший аккумулятор, отсоедините его от источника потребления и будьте осторожны, чтобы не закоротить контакты АКБ;
- используйте только оригинальные зарядные устройства.
Подробнее о том, как правильно пользоваться Li-Ion аккумулятором, читайте здесь.
В чем преимущество литий-полимерных аккумуляторов?
Литий-полимерные (LiPo) аккумуляторы — это перезаряжаемые батареи, которые уже несколько лет используются во многих видах пилотируемых и беспилотных транспортных средств, включая радиоуправляемые автомобили, вертолеты и самолеты.
Основными преимуществами аккумуляторных элементов LiPo является то, что их энергия примерно в четыре раза превышает плотность никель-кадмиевых или никель-металлогидридных аккумуляторов. Аккумуляторы LiPo очень легкие и гибкие, их можно изготовить практически любого размера и формы
Полимерно-литиевая батарея использует алюминиево-пластиковую мягкую упаковку по структуре, которая отличается от металлической оболочки жидкостной батареи. Как только возникает угроза безопасности, жидкая батарея легко взорвется, в то время как полимерная батарея в лучшем случае взорвется, что делает их более устойчивыми к физическим травмам, чем большинство батарей.
Что такое аккумулятор LiPo?
Литий-полимерная батарея (LiPo) — это перезаряжаемая батарея, в которой в случае настоящей LiPo используется твердый полимер в качестве электролита и литий в качестве одного из электродов. Коммерчески доступные LiPo представляют собой гибриды: гель-полимер или жидкий электролит в формате мешочка, более точно называемые литий-ионными полимерными батареями. Литий-полимерные батареи легче и более гибкие, чем другие виды литий-ионных батарей, из-за их мягкой оболочки, что позволяет использовать их в мобильных и других электронных устройствах, а также в транспортных средствах с дистанционным управлением.
Каков срок службы LiPo батареи?
Обычный срок службы LiPo батареи составляет от 2 до 3 лет. Это зависит от того, как часто он используется и заряжается, а также от того, ухаживают ли за ним или оставляют без дела. Эти пакеты могут прослужить много лет. Именно по этим причинам очень важно максимально увеличить срок службы батареи, чтобы нам не приходилось покупать новые батареи каждый год или два. Покупка новых батарей может быть очень дорогой! Продлить срок службы вашего аккумулятора LiPo несложно, и это должен делать каждый. Чтобы максимально продлить срок службы батареи, важно убедиться, что у вас достаточно запаса по рейтингу C вашего аккумулятора.
Где используется батарея LiPo?
Аккумуляторы LiPo в настоящее время почти повсеместно используются для питания коммерческих и любительских дронов (беспилотных летательных аппаратов), радиоуправляемых самолетов, радиоуправляемых автомобилей и крупномасштабных моделей поездов, где преимущества меньшего веса и увеличенной емкости и подачи энергии оправдывают себя. Цена.
Использование литий-полимерных аккумуляторов в авиации
Литий-полимерные (LiPo) аккумуляторы относятся к наиболее распространенным типам аккумуляторов, используемых для дронов, поскольку они обладают преимуществом высокой плотности энергии по сравнению с их размером и весом, а также более высоким напряжением на элемент, поэтому они могут питать бортовые системы дрона с меньшим количеством элементов, чем другие перезаряжаемые аккумуляторы. Безопасная зарядка и хранение литий-полимерных аккумуляторов является важным требованием при полете на электричестве. Аккумуляторы LiPo приобрели популярность благодаря своей способности обеспечивать более длительное время полета при меньшем весе по сравнению с NiMh и Ni-Cd аккумуляторами, которые они в значительной степени заменили.
Ограничения LiPo аккумуляторов
Существуют различные проблемы безопасности и недостатки LiPo аккумуляторов. Было обнаружено, что чрезмерная зарядка, перегрев, дополнительный прокол и короткое замыкание, которые также могут привести к возгоранию и взрыву, в зависимости от серьезности возникновения аккумуляторов, могут привести к пожару.
Инструкции по зарядке и хранению очень специфичны для этих аккумуляторов, и их следует строго соблюдать. Плохо изготовленные и поврежденные аккумуляторные элементы LiPo могут вызвать короткое замыкание или загрязнение, что приведет к серьезным проблемам. Если литий-полимерный аккумулятор вздулся или деформировался, его нельзя заряжать или использовать снова.
Jenax — гибкая батарея
J.Flex — это инновационная гибкая полупроводниковая перезаряжаемая литий-ионная батарея Jenax с быстрой зарядкой. Не жертвуя мощностью, J.Flex может полностью сгибаться и двигаться вместе с вашим устройством, чтобы задействовать вашу новую передовую технологию.
Избавьтесь от конструктивных ограничений, присущих традиционным батареям, с нашей гибкой батареей. Найдите свое лучшее решение для хранения энергии с помощью J.Flex — индивидуального аккумулятора для носимых устройств, IoT и других подключенных устройств.
Приложения
Использование J.Flex безгранично. От текущих носимых приложений, которые охватывают различные отрасли, до непредвиденных будущих технологий, J.Flex может полностью реализовать креативный дизайн нового поколения.
Носимые ИТ-устройства- Умные часы
- Умные очки
- Гарнитура
- Фитнес-браслет
- Медицинское устройство
- Умная одежда
- Аксессуары
- Обувь
- GPS-трекер
- Военный шлем
- Носимый робот
Сильные стороны
- Гелевый полимерный электролит
- Быстрое движение иона лития
- Нет перегрева
- Высокая плотность энергии
- Низкое внутреннее сопротивление
- Стабилен даже при усталости при изгибе
Преимущества
1.
ГИБКОСТЬJ.Flex можно сгибать или скручивать, чтобы повысить гибкость устройств следующего поколения. J.Flex поддерживает целый ряд отраслей, от ИТ до здравоохранения и моды, которые используют передовые технологии для добавления нового дизайна, комфорта и эффективности своим устройствам.
Приведенный ниже тест отслеживает характеристики заряда и разряда аккумуляторов в двух разных состояниях:
1. Негнущийся
2. Динамический изгиб (10 000 изгибов от плоского до радиуса 20 мм)
Даже при постоянном динамическом изгибе J.Flex работал с той же эффективностью и производительностью, что и базовый уровень без изгиба.
2. ДИЗАЙН
Творческие проекты часто мешают из-за отсутствия компонентов, поддерживающих видение дизайнера. С J.Flex возможен новый уровень настройки. Теперь дизайнер может использовать новые формы и размеры, недоступные ранее, без ущерба для производительности.
J.Flex дает дизайнерам возможность создавать совершенно новые типы устройств. Сделайте свои продукты более функциональными, незаметными и оптимизированными с помощью J.Flex.
3. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
J.Flex обеспечивает превосходную производительность для любого устройства.
Приведенные ниже тесты основаны на ячейке J.Flex со следующими характеристиками:
Категория | Содержимое |
---|---|
Тип | Литий-ионный полимер |
Размер | 27×48 мм |
Номинальное напряжение | 3,8 В |
Емкость | 30 мАч<@0,1C |
Рабочая темп. | -20 ~ 60℃ |
Цикл | 80% при 1,0°C/1000 циклов |
Стандартный ток | Заряд 1,0C CC/CV до 4,25 В, отсечка 0,1C Разряд от 0,2C до 3,0 В |
Максимальный ток | Зарядка 1,0°C (30 мА) Разрядка 2,0°C (60 мА) |
- Цикл высокой скорости (1.