Плюсы и минусы Li-Ion аккумуляторов
Введение
Большинство окружающей нас электроники: телефоны, компьютеры, умные часы, бытовые приборы - работают именно на литий-ионных аккумуляторах. Несмотря на более продвинутые аналоги (литий-полимерные, к примеру), данный тип накопителей имеет ряд особенностей, которые всё ещё актуальны в современном мире и пользуются большой популярностью. Давайте же разберёмся, за что любят эту технологию, и что в ней требует улучшения.
Преимущества
Ёмкость.
Начнём с того, что литий-ионные аккумуляторы обладают оптимальным диапазоном энергоёмкости. В зависимости от потребностей электроприбора, вы можете подобрать подходящую по размеру ёмкость - при этом сила разрядного тока и другие характеристики будут удачно сбалансированы именно для вашего устройства.
Универсальность
Данное качество обусловлено возможностью подобрать литий-ионный накопитель практически для любого прибора - от небольших гаджетов до электромобилей. Конструкция такого аккумулятора может быть выполнена в разных размерах и формах, в том числе - нестандартных.
Компактность
Литий-ионные аккумуляторы имеют большую плотность энергии на единицу площади. Это значит, что даже маленькая и лёгкая ячейка будет достаточно эффективной, чтобы обеспечить стабильную работу вашего устройства.
Низкий саморазряд и эффект памяти
Принято считать, что эффект памяти у таких аккумуляторов настолько ничтожен, что его практически нет, поэтому это хороший вариант для устройств, нуждающихся в частой перезарядке. К слову, саморазряд у литий-ионных источников питания намного ниже, чем у никель-кадмиевых и никель-металлгидридных. Он составляет не более 5% в месяц.
Напряжение
Рабочее напряжение варьируется от 2.5 до 4.2В, в среднем составляя 3.6В, что является более высоким показателем по сравнению не только с никель-кадмиевыми, никель-металлгидридными, но также с щелочными и свинцово-кислотными аккумуляторами.
Срок службы
Литий-ионные аккумуляторы выдерживают от 300 до 2000 циклов перезаряда, что обеспечивает в среднем 3-6 лет стабильной работы.
Надёжность
Один из самых безопасных (при правильной эксплуатации) и надёжных видов аккумуляторов, который не требует специального обслуживания - особенно, если вы приобрели накопитель с защитной платой.
Широкий диапазон температур
В среднем литий-ионные аккумуляторы выдерживают температуру от -20 до +60 (иногда 80) градусов.
К сожалению, помимо очевидных плюсов, у данного типа аккумуляторов есть свои минусы, нуждающиеся в доработке.
Недостатки
Бессмысленность долгого хранения
Литий-ионные аккумуляторы нуждаются в регулярном использовании. Несмотря на то, что ежегодная потеря ёмкости у них небольшая (до 10%), в случае длительного хранения без регулярных подзарядок (хотя бы раз в 3 месяца) источник тока не только значительно теряет свою ёмкость, но и способен прийти в негодность после истечения срока службы. Запасаться такими устройствами на несколько лет, рассчитывая на эффективное использование “по случаю” достаточно нерентабельно.
Чувствительность к напряжению и токам
Необходимо максимально точно соблюдать условия эксплуатации, обращая внимание на технические рекомендации. Глубокий разряд и слишком интенсивная зарядка могут не только вывести аккумулятор из строя, но и повлиять на его безопасность. Отсюда и следующий нюанс.
Воспламеняемость
Поскольку в конструкции аккумулятора содержится активный литий, вступающий в реакцию с кислородом, перегрев аккумулятора вследствие неправильной зарядки или разрядки, а также его возможная разгерметизация могут привести к воспламенению и даже взрывам. Поэтому литий-ионные элементы зачастую снабжаются защитными платами, контролирующими ток, напряжение, температуру и продлевающими срок службы таких устройств. В некоторых моделях предусмотрены специальные клапаны, которые регулируют в том числе давление внутри устройства.
Отсутствие единого стандарта
Данный нюанс касается по большей части мобильных устройств, поскольку, как уже говорилось ранее, различные типоразмеры литий-ионных элементов позволяют активно использовать их в абсолютно разных электроприборах и подстраивать под особенности конструкции прибора и потребности производителя. Но когда дело касается мобильных аккумуляторов, есть необходимость подбирать оригинальный источник питания или же искать максимально похожий во избежание каких-либо проблем с зарядкой.
Ресурсозатратность и переработка
В век, ориентированный на разумное потребление в разных сферах жизни и экологичность, производство таких аккумуляторов требует довольно много чистого лития. Для добычи 1 тонны этого металла, требуется переработать 100 тонн медной руды. Что касается переработки, то использованные литий-ионные аккумуляторы относятся к категории токсичных отходов и требуют особого подхода к их утилизации, что является довольно дорогим и сложным процессом. Уже существуют технологии безопасной переработки литий-ионных источников питания с помощью нового поколения природных растворителей (ПГЭР), но позволить её пока могут только крупные предприятия с высокотехнологичным оборудованием.
Подведём итоги
Литий-ионные аккумуляторы получили широкое распространение относительно недавно. Несмотря на активную разработку технологии, её пока трудно назвать идеальной, по крайней мере - в отношении эксплуатационных свойств и безопасности. Однако высокий потребительский спрос и рост производства говорят об удобстве и эффективности данного типа накопителей. И не зря: это надёжные, энергоэффективные и многофункциональные устройства, идеально подходящие для активного использования в мире, полном разнообразной электроники, в том числе - экспериментальной.