Bateria de iões de lítio: do dispositivo à escolha

A bateria é a fonte mais popular de energia química. Hoje eles são usados ​​para telefones celulares, carros, computadores, operação ininterrupta de trens elétricos, metrôs. As baterias são fornecidas em vários tamanhos e formas. A maior bateria atinge 2.000 metros quadrados. Localizado no Alasca, na cidade de Fairbanks. No caso de desligar a luz, ela é capaz de fornecer calor à energia de cerca de 12.000 casas por 10 minutos. Baterias grandes têm mais componentes e duram mais que baterias pequenas.

Bateria de iões de lítio: do dispositivo à escolha

Uma bateria de íons de lítio também é chamada de fonte de corrente quimicamente complexa. O Li-on consiste em eletrólito líquido, íons de lítio e carbono. Os dispositivos são baratos, despretensiosos, fáceis de manter, recarregáveis, mas alguns não são seguros devido à falta de um mecanismo controlador na estrutura. Em estoque, existem 1000 ciclos de recarga adicional. A primeira bateria de íons foi lançada pela Sony na década de 1970.

O que significa a etiqueta da bateria?

Os dois números na frente indicam o diâmetro, o próximo par de números indica o comprimento da bateria.

O sistema de letras Li-on revela a composição química do dispositivo e da tecnologia:

• A primeira letra I indica que a tecnologia é representada pelo método de produção de íons de lítio.
• A segunda letra C, N, M, F corresponde à composição química.
• N é um elemento níquel-manganês.
• C - Cobalto.
• F - Elemento fosfato de ferro.
• M - manganês.
• A última letra R indica que a bateria pode ser recarregada repetidamente.

Marcando a bateria, você pode revelar informações detalhadas sobre a data de validade e o país de fabricação

A data de produção é indicada no filme protetor da bateria, mas é criptografada na forma de um código que está em uma determinada sequência de números e letras. Cada fabricante possui um código diferente. Conhecendo a localização do código e o tipo de digitalização, você pode descobrir facilmente a data de lançamento do Li-on. Damos um exemplo no modelo 18659 LG. Data de fabricação da bateria 18659, codificada nos quatro primeiros dígitos da segunda linha da cifra.

Ano 18659 LG é criptografada na primeira letra do código:

• T - 2018
• S - 2018
• P - 2016
• – 2015
• N - 2014
• M - 2013
• L - 2012
• K - 2011
• J - 2010

O dia do lançamento pode ser encontrado em três dígitos após a letra. Os números devem ser contados de 1º de janeiro a 31 de dezembro:

• 01 - 031 - janeiro;
• 032 - 059 - fevereiro;
• 060 - 090 - março;
• 091-120 - abril;
• 121 - 151 - maio;
• 152 - 181 - junho;
• 182 - 212 - julho;
• 213 - 243 - agosto, etc.

As baterias são muito sensíveis a sobrecargas e descargas profundas. Para evitar que a bateria se quebre prematuramente, o fabricante as libera junto com o controlador (parece um microcircuito). O controlador não permite problemas com recarga e descarga de até 0%, protege a bateria contra combustão espontânea, explosão, derretimento, regula a temperatura no interior da bateria.

Alguns fabricantes economizam na introdução de um gabinete de controle. Portanto, até agora, as baterias explodem, queimam. Além disso, não é recomendável cobrar mais de 3 horas. Ao atingir um equilíbrio de energia de 100%, você deve desconectar imediatamente a fonte de alimentação da rede elétrica.

Como escolher Li- on

O primeiro passo é determinar o tempo de fabricação da bateria. Desde que, ao armazenar a bateria por um ano sem trabalho, 4% da capacidade é perdida.Você pode calcular independentemente o prazo de validade de uma bateria de íon-lítio padrão. Não compre produtos se tiverem decorrido cerca de 2 anos.

Em caso de dúvida sobre a saúde do seu carregador, recomendamos a escolha de baterias protegidas. Alguns dispositivos não param automaticamente a cobrança por conta própria. É extremamente perigoso recarregar baterias desprotegidas, pois elas podem explodir ou inchar.

É necessário prestar atenção à capacidade. Se o pacote indicar uma capacidade superior a 3600 miliamperes de horas, digite o tamanho 18650, então isso é falso. Isto não existe.

Existem vários tipos de baterias de íon de lítio no mercado:

1. Manganês de lítio É usado em eletrônicos móveis.
2. Bateria de lítio-níquel-manganês-óxido de cobalto. A presença de manganês fornece baixa resistência no interior. É usado na criação de ferramentas elétricas, unidades de potência.
3. Cobalto-lítio. O elemento é adaptado para criar baterias e mecanismos para câmeras, telefones celulares e computadores. Desvantagens - vida útil curta, recursos limitados.
4. Titanato de lítio. É muito caro, mas há vantagens: segurança, cobrança rápida, prazo de validade de 6 anos. As baterias regulam a operação das lâmpadas de rua, são usadas na fabricação de carros (Mitsubishi, Honda).

Bateria para carros

Como posso carregar baterias de íon de lítio?

Essas baterias precisam ser carregadas sem aguardar uma descarga completa quando 14 a 12% for exibido na tela do dispositivo. Carregue até 80-90% da energia do dispositivo. Tente evitar sobrecargas e descargas fortes.

A produção de baterias de íon-lítio como exemplo de uma fábrica de baterias

As plantas industriais russas produzem 3 milhões desses dispositivos todos os dias. O breve processo de fabricação da bateria consiste em quatro etapas:

1. A fabricação de eletrodos.
2. Sua conexão com a bateria, completa com uma película protetora.
3. Embalagem no invólucro externo, impregnação com eletrólito.
4. Controle de qualidade, testes, cobrança.

Dispositivo de bateria

Ordem de produção:

• A folha de cobre atua como um ânodo, anteriormente uma fina camada de grafite é aplicada a ele. A folha de alumínio com uma camada de lítio serve como cátodo. Os principais componentes da bateria: o compartimento em que estão colocados, o cátodo, o ânodo, um separador de papel colocado entre o cátodo e o ânodo, para que não toquem. O cátodo é a primeira coisa que é colocada na bateria, consiste em dióxido de manganês e grafite. Os trabalhadores carregam sacos de 1800 toneladas desses materiais nas plataformas.

• O mecanismo hidráulico sacode todos os grãos do cátodo, desde os sacos até o último no tanque. Então o material passa através dos tubos e entra na zona de mistura. Um programa de computador controla as válvulas para encher a quantidade certa de pó para o futuro cátodo. A grafite, quando agitada no aparelho, cria muita poeira, pois pesa mais que o ar. A mistura catódica resultante (dióxido de grafite e manganês) é transportada para a zona de prensagem catódica. Aqui, a máquina formadora pressiona o pó em paletes redondos e vazios.
• As caixas de aço niquelado fabricadas em outra fábrica vêm do outro lado. Eles se movem seguidamente pelos transportadores até encontrar os paletes de cátodo. Um dispositivo mecânico empurra três paletes em cada caixa. Após a instalação dos cátodos, esses tubos caem no transportador magnético e passam para a linha D. Em seguida, você precisa colocar o cilindro de papel dentro do cátodo; caso contrário, o uso de uma bateria pronta causará um curto-circuito. O papel irá separar o ânodo e o cátodo. Um pedaço de papel também se espalha para o fundo da bateria, visualmente é obtido um copo de papel. O papel serve como uma barreira física entre os íons carregados positivamente e negativamente, para que eles não entrem em contato um com o outro quando conectados a qualquer dispositivo.
• Antes de encher o ânodo, algumas gotas de hidróxido de lítio ou potássio devem ser adicionadas primeiro ao copo de papel. É um eletrólito, ou seja, conduz eletricidade em uma bateria.Aguarde 15 minutos para que a substância seja absorvida pelo papel. Depois de encher o ânodo, as baterias vão para a fabricação de um coletor de corrente. O coletor atual é um prego soldado na cabeça de aço da bateria. Quando a bateria é conectada ao condutor (o dispositivo é um “prego”), uma bateria de íons de lítio acumula elétrons no ânodo e os envia através do mesmo dispositivo de volta à parte positiva da bateria. Os elétrons que fluem pela perna da unha permitem que a bateria funcione sem problemas.

O coletor atual está na parte inferior da bateria

• O fio de latão estanhado é enviado para a máquina de sedimentação. A lâmina interna corta o fio em pedaços de 3 cm e, em seguida, a máquina retrátil a frio faz um chapéu no final de cada pedaço. Pregos acabados caem na outra extremidade do tubo. E então eles entram no transportador, ele também os joga em um vibrador rotativo. Os pregos são enviados a um transportador para montagem de anéis coletores. Aqui eles se movem em uma fila para se reunir com as cabeças. Um soldador automático solda as cabeças dos pregos. E o transportador magnético suga as peças acabadas. Envia-os para a linha de montagem D.
• Teste. Cada bateria passa por um dispositivo rotativo que verifica a voltagem e a amperagem. As baterias que falham no teste são descartadas pelo ar. O distribuidor mecânico é colocado em uma caixa e vai além da velocidade do obturador. Eles precisam aguentar um pouco para que as substâncias se depositem. O tempo exato de exposição é regulado pelo fabricante. Uma prensa de aço imprime tampas para a extremidade positiva da bateria, que é soldada à bateria. Os chapéus são feitos de aço magnético, pesando 1800 toneladas de quilos. O aço entra na prensa.
• Rótulo. Os adesivos isolam a superfície condutora da bateria, para que nenhum toque possa reduzi-la.
• O laboratório da fábrica verifica as baterias quanto a vazamentos, acelerando o envelhecimento usando um fogão em outra parte da fábrica. Todas as baterias passam por três tipos de condições de controle: alta temperatura, umidade e uma verificação do ciclo de temperatura, na qual a temperatura muda de alta para baixa para menos 29 graus. A verificação é realizada diariamente.

Baterias de íon de lítio: vida útil geral com armazenamento adequado

A vida útil é de 7 anos com operação adequada. Se houver um conservante na bateria (ele também permite armazená-lo sem carga por 2 anos), antes do uso completo, a bateria deve ser descarregada e recarregada várias vezes. A bateria adquire novas propriedades. O eletrólito nocivo decai, a bateria recupera sua capacidade original. Diferentemente das baterias com conservantes, as baterias simples se deterioram após 1,5 a 2 anos, se não forem usadas a tempo.

Como carregar corretamente as baterias de íon de lítio

Para que a bateria dure por muitos anos, você não deve permitir que o dispositivo descarregue completamente. Também não é recomendado carregar totalmente até 100%. Uma bateria pode envelhecer rapidamente e perder capacidade.

O dispositivo não precisa ser carregado por mais de 2 a 3 horas

Armazene o Li-on a uma temperatura de 15 graus, recarregue até 50%. Se você seguir esta regra, a bateria será capaz por 10 anos. Se a bateria estiver congelada por mais de 5 minutos, você não poderá conectá-la imediatamente à rede; ela deverá ser descongelada mantendo-se em temperatura ambiente por 30 minutos. Armazenar perto de aparelhos de aquecimento e a temperaturas elevadas (de 18 graus) é altamente indesejável. Em tais condições, a bateria começa a envelhecer, perde suas funções. A bateria deve ser carregada pelo dispositivo, fornecida apenas no kit do dispositivo nativo. A recarga de baterias de íon de lítio pode ser feita por meio de um dispositivo portátil; um laptop não é recomendado. As baterias de lítio devem ser carregadas sem esperar que o telefone ou laptop desligue.

O princípio de operação do carregador

Quando o plugue está conectado à rede, os íons de lítio da bateria se movem aleatoriamente, a cada minuto que passa há mais e mais deles.Quando a bateria está 90% carregada, a corrente de carga diminui, o LED 1 se apaga e o LED número 2. Se o cabo do carregador for desconectado duas horas após o carregamento completo carga da bateria começará a deteriorar-se gradualmente.

Ao carregar o dispositivo não deve haver longos intervalos

As baterias de íon de lítio são armazenadas por um longo período em local seco e à temperatura ambiente. Durante a operação, é necessário levar em consideração as propriedades de recarga não superiores a 4,35 V. O valor mínimo não é inferior a 2,3 V. Não permita que o dispositivo seja completamente descarregado. Armazene em um local escuro a uma temperatura não inferior e inferior a 0 graus, com uma carga de 50%. Carregue e descarregue a bateria pelo menos uma vez por mês. Se a bateria não for carregada há mais de um ano, é recomendável recarregá-la a 50% várias vezes e descarregá-la. Mantenha o LI-on protegido contra impactos físicos e mecânicos causados ​​por choques e substâncias térmicas.

Como carregar uma bateria deformada? Essa bateria não pode ser carregada; deve ser descartada.

Cada bateria é uma pequena central elétrica que gera energia por mais de 12 horas. Para estender a qualidade e as propriedades úteis do dispositivo, é necessário atender e conhecer os requisitos acima.