литиййонни батерии
В момента се смята, че това е една от най-обещаващите области за създаване на автономни източници на електрическа енергия, въпреки тяхната доста висока (на сегашното ниво) цена.
Основното предимство на този тип батерии е високата им енергийна плътност (около 100 W/h на 1 kg тегло) и възможността за извършване на голям цикъл на зареждане / разреждане.
Новосъздадените батерии се характеризират и с такъв отличен показател като ниска степен на саморазреждане (само от 3 до 5% през първия месец, с последващо намаляване на този показател). Това дава възможност за
И това не е всичко - в сравнение с масово разпространения Ni-Cd, новата схема със същите размери осигурява три пъти по-висока производителност без практически никакъв негативен ефект на паметта.
литиево-йонни батерии.
На първо място - високата цена, необходимостта от поддържане на батерията в заредено състояние и така наречения "ефект на стареене", който се проявява дори когато галваничният елемент не е бил в експлоатация. Последното неприятно свойство се проявява в постоянно намаляване на капацитета, което след две години може да доведе до пълна повреда на продукта.
Също така, такива батерии също включват използването на техния („роден“) източник на зареждане, който осигурява необходимите режими. Всеки блок трябва да бъдеоборудван с подходяща управляваща верига, която контролира такива индикатори като пиковото натоварване на всяка клетка по време на процеса на зареждане със съответния контрол на критичното ниво на разреждане.
Съществуват и определени ограничения за максималния ток на процеса на зареждане и разреждане с подходящ контрол на вътрешната температура.
Сериозен проблем е и високата способност на този тип батерии да се възпламенят с голяма вероятност дори от експлозивен ефект. Основната причина е образуването на определени пространствени образувания (дендрити), водещи до късо съединение на електродите с последващо запалване. За да предотвратят подобни явления, производителите монтират специална електронна платка в кутията, която е в състояние да създаде необходимата защита.
Съвременните конструкции също така предвиждат контрол на температурата, възможност за аварийно изключване в случай на прегряване, както и наличието на функции като регулиране на текущата дълбочина и текущата консумация.
В същото време не може да се пренебрегне такъв фактор, че много производители, в преследване на по-ниски цени, далеч не винаги са готови да предоставят подходящите джаджи.
Традиционното серийно свързване на секциите предполага зареждане според схемата за балансиране на клетката в този дизайн. Основният му смисъл е, че всяка банка има, макар и малки, разлики, а максималното й "насищане с енергия" е чисто индивидуален процес. За наблюдение на тези процеси се използва специален балансиращ блок, който просто шунтира напълно заредената секция, осигурявайки преминаването на ток през байпасната верига.
Дизайнът на литиево-йонните батерии се състои от специално проектирани електроди - катоди на базата на алуминийфолио и аноди на същата основа от фолио (но вече медна), които са разделени от порести сепаратори, импрегнирани с електролит, който първоначално е бил представен от литий, разтворен в органичен разтворител.
Цялото съдържание е поставено в запечатана кутия, която е снабдена със специален клапан за освобождаване на вътрешното налягане в случай на авария и общи нарушения на условията на работа.
Когато тези условия са изпълнени, самият процес на зареждане/разреждане не включва никакви опасения за безопасността.
Основните предимства и недостатъци на литиево-йонната технология:
литиево-йонни батерии
- бърз процес на възстановяване на капацитета - до 90% само за 30-40 минути;
- висок потенциал, позволяващ използването на повече от 1000 цикъла на процеса на зареждане / разреждане;
- нисък саморазряд, достигащ само 5% на месец;
- възможност за рециклиране без предварителна обработка.
литиево-йонни батерии
- вероятността от експлозия в резултат на механично въздействие и в процеса на планирано презареждане. Трябва да се отбележи, че сега възможността за този тип катастрофа е рязко намалена поради използването на
модерни технологии (по-специално поради използването на графит като анод);
- бързото стареене на този тип батерии - както показа практиката, повечето литиево-йонни батерии;
- необходимостта от създаване на доста сложна електронна система за управление на различни секции на батерията;
- доста висока цена (обаче производителите от Китай обещават да решат този проблем в близко бъдеще).
Анализът на текущите тенденции ни позволява да направим оптимистични изводи за перспективите за развитие на тази посока в енергийния сектор.