Lityum piller veya uzun ömürlü güç kaynakları

Birçok elektronik cihaz için lityum güç kaynakları gereklidir. Bu makalede, yaygın olarak kullanılan lityum iyon piller ele alınacaktır.

Lityum pilin bileşimi

Lityum pil, geri dönüşümsüz bir oksidasyon reaksiyonu yoluyla çalışır. Metalik lityum anot görevi görürken, manganez oksit, demir disülfür veya bakır oksit katı katot olarak kullanılabilir. Sıvı oksitler arasında kükürt oksit ve tiyonil klorür bulunur. Elektronları etkili bir şekilde uzaklaştıran aktif lityum, kullanılan oksitleyici maddedir.

Lityum pil çeşitleri

Depolama cihazları için sınıflandırma kriterlerinden biri de ana aktif maddenin türüdür:

• Lityum-nikel-kobalt-alüminyum oksit (NCA) piller
• Lityum-manganez piller
• Lityum-kobalt piller.
• Lityum demir fosfat piller
• Lityum titanat kaynakları
• Lityum-polimer piller
• Lityum-tiyonil klorür pili

Pil seçerken önemli göstergelerden biri de çalışma voltajıdır.

Şimdi bunlardan sadece birkaçına bakalım.

3V lityum piller yalnızca özel olarak tasarlanmış cihazlarda kullanılır; uzaktan kumandalarda veya normal ev saatlerinde kullanılamazlar.

6V'luk lityum pil, kesintisiz güç kaynaklarında, pille çalışan oyuncak arabalarda ve daha birçok uygulamada kullanılabilir.

12 voltluk lityum pil, kurulumun yanı sıra kullanılmaktadır. GÜÇ KAYNAĞIBağımsız araçlarda, örneğin tornavida.

İşaretleme

Lityum iyon pillerde hangi işaretler bulunmalıdır? IEC gerekliliklerine göre, pil gövdesinde aşağıdaki göstergeler işaretlenmelidir:

1. Kapasite lityum pil
2. Lityum pil boyutları
3. Birleştirmek
4. Sınıf
5. Gerilim

Lityum piller "CR" harfleriyle gösterilir. Sonraki sayı pil boyutunu belirtir. Aşağıdaki tabloda kalibrasyonları gösterilmektedir.

İsim	İşaretleme	Gerilim, V
Büyük yuvarlak, D	20	1.5
Küçük yuvarlak, C	14	1.5
Parmak, AA	6	1.5
Mikro parmak, AAA	03	1.5
«Taç», RR3	6/22	9.0

Şarj edilebilir enerji depolama cihazları

Birçok kişi lityum iyon pillerin şarj edilip edilemeyeceğini merak ediyor. Açıkça belirtmek gerekirse, yalnızca şarj edilebilir piller olarak bilinen özel olarak tasarlanmış piller şarj edilebilir.

Tipik pil kaynakları türleri veHangi piller daha iyi?

Pil türleri arasında iyon (Li-ion) ve polimer (Li-polimer) piller bulunur. Lityum pil özelliklerinin karşılaştırmalı tablosu, bunları daha ayrıntılı olarak analiz etmenize yardımcı olacaktır.

Özellikler	Lityum iyon piller	Lityum polimer piller
Tasarım Özellikleri	Verimlilik, blok içindeki elemanların yerleşimine bağlıdır.	Sıvı elektrolitin varlığı dışlanmıştır.
Lityum pil boyutları	az sayıda seçenek	Hücre biçiminden bağımsız olarak geniş seçenek yelpazesi
Enerji yoğunluğu	Yüksek	Düşük, şarj sayısı daha az
Ağırlık	Biraz daha yüksek	Kısa
Kapasite	Büyük değil	Aynı hacimde iki kat daha fazla
Hizmet ömrü	Önemli sapmaları bulunmamaktadır.	Önemli sapmaları bulunmamaktadır.
Şarj süresi	Uzun vadeli	Gözle görülür derecede daha az
Giymek	Karşılaştırılabilir derecede daha yüksek	Altında
Güvenlik (yangın riski)	Düşük (patlama riski)	Yukarıda (dahili koruma özelliği bulunmaktadır)
Fiyat	Altında	Daha yüksek

Günümüzde, artırılmış güvenlik ve uzatılmış kullanım ömrüne sahip yeni lityum-metal pillerin (li-metal) geliştirilmesi tüm hızıyla devam etmektedir.

Lityum-metal piller, lityum-iyon ve lityum-pol pillerin yerini almak için oldukça um promising bir potansiyele sahip.

Lityum polimer pilin şarj edilmesinin özellikleri

Güç kaynağının sürekli olarak tam kapasitede çalışmasını sağlamak için, ekipmanın 500 saat çalışmasından sonra deşarj edildikten sonra, programa göre şarj edilmesi gerekmektedir.

Polimer piller mekanik hasara, hipotermiye, voltaj dalgalanmalarına ve aşırı yüklenmelere karşı hassastır, bu nedenle yalnızca sabit bir güç kaynağına bağlanmalıdır.

Lityum iyon pil nasıl kurtarılır?

Lityum pillerin kullanım ömrü oldukça uzundur, ancak er ya da geç orijinal kapasitesini kaybeder. kapasiteBu yüzden birçok insan pilin yeniden şarj edilmesi konusunda endişeli.

Sürücüyü geri yüklemenin iki yoluna bakalım.

İlk yöntem şüpheli görünebilir, ancak en basit olanıdır ve uzmanlara göre genellikle işe yarar. İhtiyacınız olanlar:

1. Güç kaynağını 30-40 dakika boyunca dondurucuya koyun.
2. Çıkardıktan hemen sonra birkaç dakika şarj edin.
3. daha sonra oda sıcaklığına eşitlenmesi için bekletin.
4. ve ancak ondan sonra şarj etmeye devam edin.

Kontrol ünitesi sık sık durarak elemanın çalışmasını engelliyor.

Standart şarj ve dondurma işlemleri işe yaramazsa ikinci yöntemi denemekte fayda var. Bu yöntem, aşağıdaki adımları kullanarak koruyucu kartı ayırmayı içerir:

1. Pil voltajını ölçmek için bir test cihazı kullanın (eğer değer sıfır ise devam edebilirsiniz).
2. koruma kartını dikkatlice çıkarın.
3. Voltajı tekrar ölçün (en fazla 2,5V'a kadar yükselmelidir).
4. (Ayarlanabilir akımlı) bir şarj cihazına bağlayın ve akımı 100 mA'ya, voltajı ise 4,2 V'a ayarlayarak 10-15 dakika boyunca çalıştırın.
5. Voltajı mutlaka kontrol edin (3,2V'nin üzerine çıkmamalıdır). Isıtma elemanı ısınırsa, şarj işlemini hemen durdurun.
6. Gerekli akım ve voltaj değerlerine ulaşıldıktan sonra, kartı orijinal yerine geri yerleştirin ve normal modda şarj edin.

Lityum pillerin şarj olması ne kadar sürer?

Şarj seviyesi göstergeli şarj cihazları günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak sizde yoksa, aşağıdaki formülü kullanarak gereken süreyi hesaplayabilirsiniz:

T (zaman) = 1.4*Y(mAh)/X (mA), burada 1.4 ısı transfer katsayısıdır.

Güç kaynağını nasıl kontrol edebilirim?

Bir güç kaynağının şarj seviyesini kontrol etmenin en kolay ve hızlı yolu multimetre kullanmaktır.

Kontrol etmenin iki yolu var:

1. Yüksüz test. 1,35V veya üzeri değerler, elemanın tamamen işlevsel olduğunu gösterir.
2. Yük testi, düşük voltajlı sürücülerin daha doğru bir şekilde reddedilmesini sağlar. Bu, pil çalışır durumdayken ölçümün yapılmasını gerektirir.

Pil nasıl değiştirilir?

Kullanım ömrü kısa olan tek kullanımlık pillerin değiştirilmesi önemli bir maliyet yüküdür. Bu nedenle birçok kişi şarj edilebilir piller satın almayı düşünüyor. Lityum piller şüphesiz bu amaç için en uygun olanlardır.

İnternet arama motorlarında, özellikle eski model tornavidaları lityum pillerle çalışacak şekilde dönüştürme konusunda aramalar oldukça popüler. Bunu yapmak için tek yapmanız gereken doğru olanları bulmak. tornavidaAynı boyut ve voltaja sahip lityum analogları.

Lityum pilin fiyatı ne kadar?

Lityum düğme piller, en ucuz piller arasındadır. Genellikle lityum madeni para pilleri olarak bilinen bu piller, saatleri, terazileri, işlemcileri ve diğer düşük güç tüketimli cihazları çalıştırmak için kullanılır. Bu pillerin fiyatları 10 rubleden başlar ve yalnızca üreticilerin ve dağıtıcıların talepleriyle sınırlıdır.

Çok büyük çeşitlilik nedeniyle üst sınırı belirlemek zordur. Bununla birlikte, tüm teknolojik yeniliklerde olduğu gibi, üretim verimliliğinin artması ve üretici sayısının çoğalması nedeniyle maliyetlerin düştüğü açıktır.

Pil üretimi

Yüksek kapasiteli lityum piller, elektrikli araçların üretiminde kullanılmaktadır. Elektrikli araçların artan popülaritesi nedeniyle, bu pilleri üreten çok sayıda fabrikanın açılması beklenmektedir. Çeşitli danışmanlık firmalarına göre, bu tür yaklaşık 26 büyük fabrika yakında faaliyete geçecektir. Bunlardan bazıları zaten faaliyette olup, geri kalanının ise 2021 yılına kadar faaliyete geçmesi planlanmaktadır.

Lityum piller hakkında ek bilgiler

Bu piller en verimli olanlardır ve ağır yükleri kaldırabilirler. Kullanıcılar bir dizi avantajı vurguluyor: artan enerji kapasitesi, kararlı voltaj ve yüksek kapasite. Diğer piller gibi, lityum piller de anot, katot, ayırıcı ve diyaframdan oluşur. Son iki eleman dielektrik görevi görür. Bu güç kaynağı, diyafram için özel bir emprenye kullanır.

Lityum iyon piller ile alkalin piller arasındaki temel fark, uzun kullanım ömürleridir. Bu, lityum iyon pillerin yük akımına bağımlılığını ortadan kaldıran özel bir teknoloji sayesinde elde edilir. Bu nedenle, 12 yıla kadar saklanabilirler. Üretim sürecinin karmaşıklığına rağmen, üreticiler farklı tipte lityum piller üretmeyi öğrenmişlerdir. Bu piller sıcaklık değişimlerine kolayca dayanır ve sürekli yük altında uzun süre çalışabilirler.

Lityum pillerde kullanılan elektrolit

1. tiyonil klorür.
2. manganez dioksit;
3. poliflorokarbon bileşikleri;
4. kükürt dioksit;
5. iyot;
6. bakır oksit;
7. demir disülfür;

Bu tür bir pilin nominal voltajı 3,7 volttur. Lityum, hafif ve çok ince piller üretir. Esasen, yumuşak ve bükülebilir bir metaldir.

Bu güç kaynaklarının üretimine 1970'lerin başlarında başlandı. Bu pillerle yapılan ilk deneyler başarısız oldu ve çoğu zaman patlamalarla sonuçlandı. Ancak bir süre sonra tüm kusurlar giderildi. Buna rağmen, lityum piller kullanım talimatlarına uygun olarak kullanılmalıdır.

Lityumdan güvenli bir güç kaynağı oluşturmak için, onu katı organik elektrolitlerle birleştirmek gerekiyordu. Sonuç, daha güçlü ve daha kompakt bir pil hücresi oldu. İki adet 3 voltluk lityum pil, 4-5 voltluk alkalin pillerin yerini kolayca alabilir.

Koruma

Lityum pillerin istikrarlı ve güvenilir çalışmasını sağlamak için tasarımlarına özel bir koruma devresi entegre edilmiştir. Bu devre şunlara karşı koruma sağlar:

1. Güçlü ısıtma.
2. Şarj edin.
3. Kısa devreler.
4. Aşırı deşarj.

Terminallere lehimlenmiştir. Pilin şarjını izleyen dahili bir kontrol ünitesine sahiptir. Pil 4,25 V'un üzerinde aşırı şarj olursa, şarj cihazından bağlantısını keser.

Lityum piller nasıl şarj edilir?

Özetle, piller şarj edilemez, özellikle de üzerlerinde "şarj etmeyin" yazıyorsa. Eğer piliniz şarj edilebilir bir pil ise, şarj işlemi şu şekilde gerçekleşir.

Şarj işlemi 2 aşamada gerçekleşir.

1. 0,2-0,5 C parametrelerine sahip doğru akım. "C" harfi kapasiteyi belirtir. Pilin dahili bir koruma devresi kartı olduğundan, açık devre voltajı 7 voltu geçmemelidir. Voltaj seviyesi 4,2 V'a yükseldiğinde, pilin %80 oranında şarj olduğu anlamına gelir.
2. Şarj işlemi sabit voltajda gerçekleştirilir. Akım seviyesi azalmalıdır. Şarj cihazı 4,1-4,2 V voltajı korumalıdır. Ayrıca akımı da düzenler ve kademeli olarak azaltır. Akım 0,05-0,01 C'ye düştüğünde şarj işlemi tamamlanır. Bu aşamada pil %100'e kadar tamamen şarj olur.

Voltaj değerleri belirtilmiş bir şarj cihazı kullanılması tavsiye edilir.

Lityum piller aşırı şarja iyi dayanmaz, bu nedenle zamanında bağlantıları kesilmelidir.

Lityum piller nerelerde kullanılır?

Bu tür güç kaynaklarının kullanım alanları oldukça çeşitlidir. Örneğin, çalar saatlerde, uzaktan kumandalarda ve elektronik terazilerde kullanılabilirler. Ancak özellikle kameralar, flaşlar, oyuncaklar, tıbbi ekipmanlar, askeri ekipmanlar ve bilgisayar ekipmanları gibi yüksek güç tüketimine sahip cihazlarda oldukça kullanışlıdırlar.

Lityum pillerin avantajları ve dezavantajları

En büyük avantajları, küçük boyutlarına rağmen büyük kapasiteye sahip olabilmeleridir.

Avantajlar listesi

1. Bakımı kolay.
2. Farklı deşarj akımı verileriyle kararlı parametreler sağlanır.
3. Su eksikliğinden dolayı sıcaklık değişimlerine karşı dayanıklıdır.
4. Sabit voltaj.
5. Hafif.
6. Yüksek enerji kapasitesi ve enerji yoğunluğu.
7. Kapasitesi yük akımına bağlı değildir, yüksek güçlü cihazlar için uygundur.
8. Uzun raf ömrü.

Bu tip enerji depolama cihazlarının en büyük dezavantajı maliyetidir. Ancak uzun süre değiştirilmeleri gerekmeyecektir.

Lityum pillerin türleri ve boyutları

Aşağıdaki seçenekler satışta:

• FR
• Li-FeS2.
• CR

Şekil olarak birbirinden farklıdırlar ve silindirik, kare veya disk şeklinde olabilirler.

Amerika Birleşik Devletleri'nin Sınıflandırılması

• FR6 (AA).CR. Düz tablet hücreleri.
• FR03 (AAA).
• CR-V9 (Lityum PP3). Dokuz voltluk pil taç.
• CR2 ve CR123. Yuvarlak namlu şeklinde üretilmiştir.

Bazı parametreler cihazın gövdesinde bulunabilir. Örneğin, bunlar arasında voltaj, kapasite, sınıf ve üretim yılı yer alabilir.

Lityum piller ile tuzlu su ve alkalin piller arasındaki fark

• Alkalin piller 3-5 yıla kadar dayanır. Bu üç pil türü arasında en uzun ömürlü olanlardır. Ayrıca alkalin piller olarak da bilinirler. Uzaktan kumandalarda, oyuncaklarda, el fenerlerinde, radyolarda ve diğer düşük güç tüketimli cihazlarda mükemmel performans gösterdikleri kanıtlanmıştır.
• Lityum piller, tuzlu su ve alkalin pillerden daha uzun ömürlüdür. Fotoğraf ekipmanları ve tıbbi cihazlar için idealdirler.
• Tuz bazlı piller en ucuz olanlardır, ancak aynı zamanda en zayıf olanlardır. Yaklaşık üç yıl saklanabilirler. Uzaktan kumandalar, el fenerleri, oyuncaklar, hesap makineleri, zamanlayıcılar ve teraziler için idealdirler.

Özetle, yukarıda listelenen bataryalar kullanım ömrü ve kapasite açısından birbirinden farklıdır.

Güvenlik kuralları

• Kabloyu kontaklara lehimlemeyin.
• Lityum piller özel bir kap/kutu içinde taşınır.
• Güneşte tutmaya gerek yok.
• Pili metal eşyalarla birlikte cebinize koymayın.

Lityum pil cihazı

İki tasarım seçeneği mevcuttur:

1. Sarmal.
2. Bobin.

Spiral hücreler geniş bir lityum yüzey alanına sahiptir. Darbeli akımla 4 A'e kadar, sürekli akımla ise 0,1-1,8 A'e kadar akım sağlayabilirler. Bu piller, başlangıç ​​kapasitelerinin %10'unu yılda kaybederler. Prizmatik, düğme veya benzeri pil türleri mağazalarda mevcuttur.

Başlıca üreticiler:

1. Varta,
2. Minamoto,
3. Tekcell
4. Robiton,
5. SAFT,
6. HAVVA,

Bobin tipi güç kaynakları 20 yıla kadar dayanabilir ve en fazla 150 mA akım çeken cihazlarda kullanılır.