بطارية ليثيوم أيون: من الجهاز إلى الاختيار

البطارية هي المصدر الأكثر شعبية للطاقة الكيميائية. اليوم يتم استخدامها للهواتف المحمولة والسيارات وأجهزة الكمبيوتر ، والتشغيل المتواصل للقطارات ومترو الانفاق. البطاريات تأتي في العديد من الأحجام والأشكال. أكبر بطارية تصل إلى 2000 متر مربع. تقع في ألاسكا في مدينة فيربانكس. في حالة إطفاء الأنوار ، فهي قادرة على توفير الطاقة الحرارية لحوالي 12000 منزل لمدة 10 دقائق. تحتوي البطاريات الكبيرة على المزيد من المكونات وتستمر لفترة أطول من البطاريات الصغيرة.

بطارية ليثيوم أيون: من الجهاز إلى الاختيار

تسمى أيضًا بطارية من نوع الليثيوم أيون بأنها مصدر تيار معقد كيميائيًا. يتكون Li-on من كهرل سائل ، أيونات الليثيوم ، الكربون. الأجهزة رخيصة الثمن وبسيطة وسهلة الصيانة وقابلة لإعادة الشحن ، لكن بعضها غير آمن بسبب عدم وجود آلية تحكم في الهيكل. توافر Li-on هناك 1000 دورة من إعادة الشحن الإضافية. تم إصدار أول بطارية أيون بواسطة شركة Sony في السبعينيات.

ماذا تقول تسمية البطارية

يشير الرقمان الموجودان في المقدمة إلى القطر ، ويشير زوج الأرقام التالي إلى طول البطارية.

يكشف نظام Li-on letter عن التركيب الكيميائي للجهاز والتكنولوجيا:

• يشير الحرف الأول I إلى أن التقنية تتمثل في طريقة إنتاج أيونات الليثيوم.
• الحرف الثاني C ، N ، M ، F يتوافق مع التركيب الكيميائي.
• N عنصر النيكل المنغنيز.
• ج - الكوبالت.
• و - عنصر الفوسفات الحديدي.
• م - المنغنيز.
• يشير الحرف الأخير R إلى أنه يمكن إعادة شحن البطارية بشكل متكرر.

بوضع علامة على البطارية ، يمكنك الكشف عن معلومات مفصلة حول تاريخ انتهاء الصلاحية وبلد الصنع

يشار إلى تاريخ الإنتاج في الفيلم الواقي للبطارية ، ولكن يتم تشفيره في شكل رمز في تسلسل معين من الأرقام والحروف. كل مصنع لديه رمز مختلف. معرفة موقع الكود ونوع الرقمنة ، يمكنك بسهولة معرفة تاريخ إصدار Li-on. نعطي مثالا على نموذج 18659 LG. تاريخ صناعة البطاريات 18659 ، تم ترميزه في الأرقام الأربعة الأولى في السطر الثاني من التشفير.

عام 18659 تم تشفير LG في الحرف الأول من التعليمات البرمجية:

• T - 2018
• S - 2018
• ف - 2016
• – 2015
• N - 2014
• م - 2013
• L - 2012
• ك - 2011
• ي - 2010

يمكن العثور على يوم الإصدار في ثلاثة أرقام بعد الرسالة. يجب حساب الأرقام من 1 يناير إلى 31 ديسمبر:

• 01 - 031 - يناير ؛
• 032 - 059 - فبراير ؛
• 060 - 090 - آذار / مارس ؛
• 091–120 - أبريل ؛
• 121 - 151 - أيار / مايو ؛
• 152 - 181 - يونيو ؛
• 182 - 212 - يوليو ؛
• 213 - 243 - أغسطس ، إلخ

البطاريات حساسة للغاية للشحن الزائد والتفريغ العميق. حتى لا تنكسر البطارية قبل الأوان ، تقوم الشركة المصنعة بإطلاقها جنبًا إلى جنب مع وحدة التحكم (تبدو كدائرة كهربائية صغيرة). لا تسمح وحدة التحكم بمشاكل عند إعادة الشحن والتفريغ بنسبة تصل إلى 0٪ ، كما تحمي البطارية من الاحتراق التلقائي والانفجار والانصهار وتنظيم درجة الحرارة داخل البطارية.

حفظ بعض الشركات المصنعة عند مقدمة إلى العلبة التحكم. لذلك ، حتى الآن ، تنفجر البطاريات ، تحترق. أيضًا ، لا ينصح بشحن أكثر من 3 ساعات. عند الوصول إلى توازن الطاقة بنسبة 100 ٪ ، يجب عليك فصل التيار الكهربائي على الفور من التيار الكهربائي.

كيفية اختيار لى على

الخطوة الأولى هي تحديد وقت تصنيع البطارية.منذ عند تخزين البطارية لمدة عام واحد دون عمل ، يتم فقد 4٪ من السعة. يمكنك حساب العمر الافتراضي لبطارية ليثيوم أيون قياسية بشكل مستقل. لا تشتري البضائع إذا مرت حوالي عامين.

إذا كنت تشك في صحة الشاحن ، فإننا نوصي باختيار البطاريات المحمية. لا تقوم بعض الأجهزة تلقائيًا بإيقاف الشحن من تلقاء نفسه. من الخطير للغاية إعادة شحن البطاريات غير المحمية ؛ فقد تنفجر وتنتفخ.

من الضروري الانتباه إلى القدرات. إذا كانت العبوة تشير إلى قدرة أكثر من 3600 مللي أمبير من الساعات ، اكتب الحجم 18650 ، فهذا مزيف. هذا غير موجود.

هناك عدة أنواع من بطاريات الليثيوم أيون في السوق:

1. الليثيوم المنغنيز يتم استخدامه في الأجهزة الإلكترونية المحمولة.
2. بطارية أكسيد النيكل والمنغنيز والكوبالت. وجود المنغنيز يوفر مقاومة منخفضة في الداخل. يتم استخدامه في إنشاء أدوات السلطة ، وحدات الطاقة.
3. ليثيوم الكوبالت. يتم تكييف العنصر لإنشاء بطاريات وآليات للكاميرات والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر. العيوب - مدة الصلاحية القصيرة ، قدرات محدودة.
4. تيتانات الليثيوم. أنها مكلفة للغاية ، ولكن هناك إيجابيات: السلامة ، شحن سريع ، مدة الصلاحية 6 سنوات. تنظم البطاريات تشغيل مصابيح الشوارع وتستخدم في صناعة السيارات (Mitsubishi، Honda).

بطارية للسيارات

كيف يمكنني شحن بطاريات الليثيوم أيون؟

يجب شحن هذه البطاريات قبل أن يتم تفريغها بالكامل عند عرض 14-12٪ على شاشة الجهاز. اشحن ما يصل إلى 80-90٪ من طاقة الجهاز. محاولة لمنع الشحن الزائد والتفريغ القوي.

إنتاج بطاريات الليثيوم أيون كمثال على مصنع للبطاريات

تنتج المنشآت الصناعية الروسية 3 ملايين من هذه الأجهزة كل يوم. تتكون عملية تصنيع البطارية القصيرة من أربع خطوات:

1. صناعة الأقطاب الكهربائية.
2. صلتها بالبطارية ، كاملة مع فيلم واقية.
3. التعبئة في الغلاف الخارجي ، التشريب مع المنحل بالكهرباء.
4. مراقبة الجودة ، اختبار ، تهمة.

جهاز البطارية

ترتيب الإنتاج:

• يعمل رقائق النحاس كأنود ، ويتم تطبيق طبقة رقيقة من الجرافيت في السابق عليه. رقائق الألومنيوم مع طبقة من الليثيوم بمثابة كاثود. المكونات الرئيسية للبطارية: السكن الذي وضعت فيه ، الكاثود ، الأنود ، فاصل الورق الموضوعة بين الكاثود والأنود حتى لا تلمس. الكاثود هو أول ما يتم وضعه في البطارية ، فهو يتكون من ثاني أكسيد المنغنيز والجرافيت. يقوم العمال بتحميل 1800 طن من أكياس هذه المواد على المنصات.

• تقوم الآلية الهيدروليكية بإزالة جميع حبيبات الكاثود من الأكياس إلى آخرها في الخزان. ثم تمر المادة عبر الأنابيب وتدخل منطقة الخلط. يتحكم برنامج الكمبيوتر في الصمامات لملء الكمية المناسبة من المسحوق لكاثود المستقبل. ينتج الجرافيت ، عند تحريكه في الجهاز ، الكثير من الغبار ، لأنه يزن أخف من الهواء. يتم نقل خليط الكاثود الناتج (ثاني أكسيد المنغنيز الغرافيتي) إلى منطقة ضغط الكاثود. هنا ، تضغط آلة التشكيل المسحوق إلى منصات دائرية فارغة.
• العلب الفولاذية المطلية بالنيكل المصنوعة في مصنع آخر تأتي من الجانب الآخر. يتحركون في صف واحد على طول الناقلات حتى يقابلون منصات الكاثود. يدفع الجهاز الميكانيكي ثلاث منصات في كل غلاف. بعد تثبيت الكاثودات ، تسقط هذه الأنابيب على الناقل المغناطيسي وتتحرك إلى السطر D. ثم تحتاج إلى وضع أسطوانة الورق داخل الكاثود ، وإلا ، فإن استخدام بطارية جاهزة سيؤدي إلى حدوث ماس كهربائي. ستفصل الورقة الأنود والكاثود. تنتشر قطعة من الورق أيضًا في قاع البطارية ، ويتم الحصول على كوب ورق بصريًا. يعتبر Paper بمثابة حاجز مادي بين الأيونات الموجبة والسالبة بحيث لا تتلامس مع بعضها البعض عند توصيلها بأي جهاز.
• قبل ملء الأنود ، يجب أولاً إضافة بضع قطرات من الليثيوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم إلى الكوب الورقي. إنه بالكهرباء ، أي أنه يوصل الكهرباء في البطارية. انتظر 15 دقيقة حتى تنقع المادة في الورقة. بعد ملء الأنود ، تذهب البطاريات إلى تصنيع أداة تجميع حالية. المجمع الحالي هو مسمار يلحم بالرأس الفولاذي للبطارية. عندما تكون البطارية متصلة بالموصل (الجهاز "مسمار") ، تجمع بطارية ليثيوم أيون الإلكترونات في الأنود وترسلها عبر الجهاز نفسه إلى الجزء الإيجابي من البطارية. تتيح الإلكترونات التي تتدفق عبر ساق الأظافر تشغيل البطارية بسلاسة.

المجمع الحالي في أسفل البطارية

• يتم إرسال سلك النحاس المطلي بالقصدير إلى آلة الترسيب. تقطع الشفرة الموجودة بداخلها السلك إلى قطع 3 سم ، ثم تقوم ماكينة الانكماش البارد بصنع قبعة في نهاية كل قطعة. المسامير المنتهية تصب في الطرف الآخر من الأنبوب. وبعد ذلك يصعدون إلى الناقل ، يقذفهم أيضًا في هزاز دوار. يتم إرسال المسامير إلى ناقل لتجميع حلقات الانزلاق. هنا ينتقلون على التوالي للم شمل الرؤوس. لحام التلقائي لحام رؤساء الأظافر. والناقل المغناطيسي تمتص الأجزاء النهائية. يرسلهم إلى خط التجميع D.
• الاختبار. تمر كل بطارية عبر جهاز دوارة يتحقق من الجهد والجهد. يتم تفجير البطاريات التي تفشل في الاختبار عن طريق الجو. يتم وضع الموزع الميكانيكي في صندوق ، ويمتد إلى سرعة الغالق. انهم بحاجة الى الوقوف قليلا للمواد لتسوية. يتم تنظيم وقت التعرض الدقيق من قبل الشركة المصنعة. تقوم أداة الضغط الفولاذية بطباعة أغطية للنهاية الإيجابية للبطارية ، والتي يتم لحامها بالبطارية. القبعات مصنوعة من الفولاذ المغنطيسي بوزن 1800 طن من الكيلوجرامات. الصلب يحصل في الصحافة.
• التسمية. تقوم الملصقات بعزل السطح الموصّل للبطارية حتى لا تقلل اللمس.
• يقوم مختبر المصنع بفحص البطاريات بحثًا عن التسريبات ، مما يؤدي إلى تسريع عملية الشيخوخة باستخدام موقد في جزء آخر من المصنع. تخضع جميع البطاريات لثلاثة أنواع من ظروف التحكم: درجة الحرارة العالية والرطوبة وفحص دورة الحرارة ، حيث تتغير درجة الحرارة من الأعلى إلى الأقل إلى 29 درجة مئوية. يتم إجراء التحقق يوميًا.

بطاريات ليثيوم أيون: حياة إجمالية مع تخزين مناسب

عمر الخدمة من 7 سنوات مع التشغيل السليم. إذا كان هناك مادة حافظة في البطارية (تسمح لك أيضًا بتخزينها دون شحن لمدة عامين) ، ثم قبل الاستخدام الكامل ، يجب تفريغها وإعادة شحنها عدة مرات. البطارية تكتسب خصائص جديدة. المنحل بالكهرباء الضارة ، البطارية تستعيد قدرتها الأصلية. على عكس البطاريات التي تحتوي على مواد حافظة ، تتدهور البطاريات البسيطة بعد 1.5 إلى 2 سنة ، إذا لم تستخدم في الوقت المحدد

كيفية شحن بطاريات ليثيوم أيون بشكل صحيح

لكي تدوم البطارية لسنوات عديدة ، يجب ألا تسمح بتصريف كامل للجهاز. كما لا ينصح بشحن كامل حتى 100 بالمائة. يمكن للبطارية التقدم في العمر بسرعة وتفقد السعة.

يجب شحن الجهاز لأكثر من ساعتين إلى ثلاث ساعات

تخزين Li-on عند درجة حرارة 15 درجة ، وإعادة الشحن إلى 50 ٪. إذا كنت تلتزم بهذه القاعدة ، فستكون البطارية قادرة على 10 سنوات. إذا كانت البطارية في الصقيع لأكثر من 5 دقائق ، لا يمكنك توصيلها على الفور بالشبكة ، يجب إذابتها عن طريق الاستلقاء في درجة حرارة الغرفة لمدة 30 دقيقة. متجر بالقرب من أجهزة التدفئة وفي درجات حرارة مرتفعة (من 18 درجة) أمر غير مرغوب فيه للغاية. في مثل هذه الظروف ، تبدأ البطارية في التقدم في العمر وتفقد وظائفها. يجب شحن البطارية بواسطة الجهاز ، ويتم توفيرها فقط في مجموعة الجهاز الأصلي. يمكنك إعادة شحن بطاريات الليثيوم أيون من خلال جهاز محمول ، لا ينصح به جهاز كمبيوتر محمول.يجب شحن بطاريات الليثيوم دون انتظار إيقاف تشغيل الهاتف أو الكمبيوتر المحمول.

مبدأ تشغيل الشاحن

عندما يتم توصيل القابس بالشبكة ، فإن أيونات الليثيوم في البطارية سوف تتحرك بشكل عشوائي ، مع كل دقيقة تمر هناك المزيد والمزيد منها. عندما تكون البطارية مشحونة بنسبة 90٪ ، سينخفض ​​تيار الحمل ، وسيتم إيقاف تشغيل مؤشر LED 1 ، وسيتم تشغيل رقم LED 2. إذا تم فصل كابل الشاحن بعد ساعتين من التوصيل الكامل شحن البطارية سوف تبدأ في التدهور تدريجيا.

عند شحن الجهاز يجب أن لا يكون فترات راحة طويلة

يتم تخزين بطاريات ليثيوم أيون لفترة طويلة في مكان جاف في درجة حرارة الغرفة. أثناء التشغيل ، من الضروري مراعاة خصائص إعادة الشحن التي لا تزيد عن 4.35 فولت. القيمة الدنيا لا تقل عن 2.3 فولت. لا تسمح بتصريف الجهاز بالكامل. يخزن في مكان مظلم في درجة حرارة لا تقل ولا تزيد عن 0 درجة ، بتهمة 50 في المئة. اشحن البطارية وشحنها مرة واحدة على الأقل كل شهر. إذا لم يتم شحن البطارية لأكثر من عام ، يوصى بإعادة شحنها إلى 50٪ عدة مرات وتفريغها. قم بتخزين LI-on من التأثيرات الفيزيائية والميكانيكية الناتجة عن الصدمات والمواد الحرارية.

كيف يمكنني شحن بطارية مشوهة؟ لا يمكن شحن هذه البطارية ، بل يجب التخلص منها.

كل بطارية هي محطة طاقة صغيرة تولد الطاقة لأكثر من 12 ساعة. من أجل توسيع نطاق الجودة والخصائص المفيدة للجهاز ، يجب على الفرد الوفاء ومعرفة المتطلبات المذكورة أعلاه.