Spis treści:
Akumulatory Li-Ion (litowo-jonowe) to najszerzej wykorzystywany rodzaj baterii. Co warto wiedzieć na ten temat?
Czym są akumulatory Li-Ion?
Akumulatory Li-Ion towarzyszą nam każdego dnia – można je znaleźć w wielu urządzeniach codziennego użytku. Jeśli czytasz ten artykuł na smartfonie, istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że jest on zasilany właśnie tego typu baterią. Są one stosowane również w niektórych laptopach. Tego typu akumulatory działają przez wykorzystanie ruchu jonów dodatnich litu, które przemieszczają się od anody do katody w trakcie rozładowywania, a przy ładowaniu – poruszają się w przeciwną stronę. To pozwala na wielokrotne wyczerpywanie i ponowne ładowanie baterii.
Akumulatory litowo-jonowe są dostępne w różnych wariantach pojemnościowych, dzięki czemu można je dostosować do wymagań konkretnych urządzeń elektronicznych. Ponadto sporą zaletą jest wysoka wydajność i uniwersalne zastosowanie. Są one często zestawiane z bateriami typu Ni-MH – te jednak nie umożliwiają ponownego ładowania, przez co są rzadziej stosowane w sprzętach codziennego użytku.
Zastosowania akumulatorów Li-Ion
Baterie Li-Ion to rozwiązanie, z którym można spotkać się w wielu różnych urządzeniach elektronicznych. Są one wykorzystywane przede wszystkim w urządzeniach przenośnych – mowa m.in. o smartfonach czy niektórych laptopach. Można je spotkać ponadto w tabletach, czytnikach elektronicznych, e-papierosach, a także w bezprzewodowych myszkach, klawiaturach, słuchawkach i inteligentnych lampach. Kolejnym obszarem zastosowania akumulatorów tego rodzaju są projekty związane z robotyką i elektroniką, gdzie baterie Li-Ion stanowią rzetelne, wydajne i stosunkowo tanie źródło energii.
Co ciekawe, akumulatory Li-Ion od pewnego czasu zyskują coraz szerszą popularność również w motoryzacji, gdzie są wykorzystywane do zasilania aut elektrycznych. To idealny przykład na uniwersalność baterii tego typu – zależnie od pojemności mogą one napędzać niewielkie, proste układy elektroniczne lub pojazdy o sporych wymaganiach dotyczących energii.
Warto jednak zaznaczyć, że ogniwa stosowane w pojazdach znacznie różnią się pod względem parametrów od baterii do sprzętu elektronicznego. Przede wszystkim są one przygotowywane pod kątem jak największej trwałości, żywotności i odporności na warunki związane z pracą samochodu.
Przy tak dużej pojemności i intensywnej pracy niezbędne są również specjalne układy chłodzenia (lub ogrzewania), których zadaniem jest zapewnienie optymalnej temperatury dla baterii.
Jak zbudowane są akumulatory Li-Ion?
Konstrukcja akumulatora Li-Ion zawiera przede wszystkim elektrolit, czyli ciecz z solami litowymi przewodząca jony, i dwie elektrody. Co istotne, elektrody muszą być wykonane z materiałów, które pozwalają na zajście odwracalnych reakcji chemicznych w trakcie ładowania i rozładowywania baterii. W tym celu stosuje się porowaty węgiel zestawiony z tlenkami metali. Bateria może składać się z pojedynczego ogniwa lub łączyć wiele ogniw, by osiągnąć większą pojemność.
Wydajność akumulatorów Li-Ion
Jedną z największych zalet akumulatorów litowo-jonowych jest ich wydajność. Należy jednak pamiętać, że czas pracy baterii tego typu zależy od kilku czynników. Przede wszystkim pod uwagę bierze się zużycie energii i pojemność baterii. Drugi z tych parametrów określa się w mAh, czyli miliamperogodzinach. Im większa jest pojemność baterii, tym dłużej można zasilać docelowe urządzenie. Warto jednak mieć na uwadze, że akumulatory Li-Ion się zużywają – tempo utraty pojemności zależy od sposobu użytkowania. To szczególnie ważne w przypadku baterii przeznaczonych do układów elektronicznych, przy których należy unikać głębokiego rozładowania lub przeładowania. Aby zmniejszyć ryzyko tego typu sytuacji, warto postawić na specjalną ładowarkę mikroprocesorową.
Jaka jest żywotność akumulatorów Li-Ion?
Mimo że akumulatory Li-Ion pozwalają na wielokrotne ładowanie i rozładowywanie, wciąż są one narażone na zużycie. Standardowa wytrzymałość to ok. 500 cykli, jednak niektóre propozycje odznaczają się większą trwałością – nawet do kilku tysięcy cykli.
Spore znaczenie pod tym względem mają również warunki eksploatacji baterii: mowa zarówno o samym użytkowaniu, jak i ładowaniu czy przechowywaniu.
Bateria nie powinna być narażona na zmiany temperatury czy uszkodzenia mechaniczne. Zaleca się ponadto utrzymywanie poziomu naładowania pomiędzy wartością 20% a 80%.
Jak wydłużyć żywotność akumulatorów litowo-jonowych?
Aby zwiększyć żywotność baterii Li-Ion, należy pamiętać o kilku zasadach dotyczących odpowiedniego użytkowania. To kwestie dotyczące ładowania, przechowywania i warunków pracy akumulatora – poniżej przedstawiamy listę, która pomoże zadbać o wytrzymałość tego typu produktów.
- Akumulator nie powinien być ładowany przy temperaturze zewnętrznej poniżej 5°C lub powyżej 30°C. Takie warunki mogą nie tylko skrócić żywotność baterii Li-Ion, lecz także przyczynić się do uszkodzenia ogniw, a w skrajnych przypadkach nawet do wybuchu.
- Baterie nie powinny być przechowywane w bardzo wysokich temperaturach, np. w nagrzanym samochodzie albo przy grzejniku.
- Należy unikać wystawiania baterii na zimne powietrze.
- Ładowanie od 0% do 100% nie zawsze będzie najlepszym rozwiązaniem – zarówno pełne rozładowanie, jak i przeładowanie akumulatora może nieodwracalnie zmniejszyć jego wydajność. Za optymalny zakres uznaje się wartości od 20% do 80%.
- Zaleca się także używanie ładowarek o odpowiedniej mocy, przeznaczonych do konkretnego urządzenia. W przypadku ogniw do projektów związanych z elektroniką i robotyką należy postawić na dedykowane zasilacze, które można znaleźć w sklepie Botland.
Gdzie kupić akumulatory Li-Ion i inne rodzaje baterii?
Stabilny dostęp do energii to podstawa działania każdego urządzenia elektrycznego i elektronicznego. W wielu przypadkach idealną opcją będzie właśnie akumulator Li-Ion, jednak zależnie od potrzeb warto rozważyć także inne rodzaje baterii. Zarówno same ogniwa, jak i ładowarki i zasilacze można znaleźć w sklepie Botland – zachęcamy do zapoznania się z naszą ofertą, tworzoną z myślą o pasjonatach robotyki i elektroniki.
