Jak dobrze wiecie, technologia litowo-jonowa to nasz chleb powszedni. Nie każdy jednak zdaje sobie sprawę, jak bardzo powszechna jest ona w życiu każdego z nas. Bateria litowo-jonowa to przecież nie tylko laptopy, ale i elektronarzędzia, odkurzacze, drony, a nawet samochody. Dzisiaj dowiemy się czym tak naprawdę są baterie litowo-jonowe (zwane też bateriami li-ion) i dlaczego są tak powszechne. Z tego artykułu dowiesz się: jaka jest historia technologii li-ion,dlaczego baterie litowo-jonowe to dobry wybór,jak zbudowany jest akumulator litowo-jonowy,jak wydajne są baterie litowo-jonowe. Historia rozwoju technologii li-ion Już na początku XX wieku zauważono duży potencjał litu jako tworzywa baterii. Jest to metal o najmniejszej gęstości, dużym potencjale elektrochemicznym i wysokim stosunku energii do masy. Amerykański fizyk chemiczny George Newton Lewis rozpoczął eksperymenty z litowymi bateriami już w roku 1912, lecz dopiero w 1970 roku akumulatory litowe pojawiły się na rynku. Pierwszy ważny krok w kierunku ogniw litowo-jonowych nastąpił w roku 1979. Profesor John Goodenough oraz Koichi Mizushima na Uniwersytecie Oksfordzkim stworzyli nowy rodzaj baterii litowej, w której lit mógł wędrować przez baterię z jednej elektrody w drugą w postaci jonów. Rozwiązanie to jest bazą dla obecnych baterii litowo-jonowych. Poniżej schemat działania akumulatora. Podczas ładowania jony litu przemieszczają się z węglowej anody do katody z tlenku litu i innego metalu i są tam przechowywane. Podczas rozładowania proces ten się odwraca… ale o samej budowie i działaniu za chwilę. Pierwszej komercyjnej baterii litowo-jonowej doczekaliśmy się jednak dopiero w 1991 roku. Wprowadziło ją Sony w swoich kamerach, a kolejne firmy podążyły śladami japońskiego giganta. Szybko dostrzeżono wielką przewagę technologii litowo-jonowej nad dominującą wówczas niklowo-kadmową. Atutem była nie tylko wysoka gęstość, pozwalająca na zgromadzenie dwukrotnie większego ładunku w baterii o takim samym rozmiarze, ale i wysokie napięcie ogniwa na poziomie Ogniwa niklowo-kadmowe uzyskiwały napięcie więc potrzebowalibyśmy trzech, by uzyskać podobne napięcie. Dodatkowe zalety, które popchnęły li-ion do przodu to brak efektu pamięci, niska szkodliwość dla środowiska oraz wolniejsze samorozładowanie. Czy baterie litowo-jonowe to dobry wybór? Baterie litowo-jonowe – porównując je z bateriami tworzonymi w starych technologiach – są bardziej wydajne, dużo szybciej się ładują, a dodatkowo (co ma znaczenie zwłaszcza w przypadku sprzętów mobilnych) – są lżejsze. Można je bez problemu „doładowywać” w dowolnej chwili. W trosce o ich żywotność nie ma potrzeby czekania aż rozładują się w pełni, aby dopiero wtedy je doładować – a to czyni je wygodniejszymi w użytkowaniu. Budowa akumulatora litowo-jonowego Chcąc przybliżyć temat budowy akumulatora litowo–jonowego, na początku wypadałoby rozgraniczyć dwa pojęcia, którymi będziemy się posługiwać w tym segmencie. Chodzi tutaj o ogniwo i baterię. Niestety, te dwa terminy często są ze sobą mylone. Ogniwo – podstawowe urządzenie przeznaczone do magazynowania energii składające się z elektrod, separatora i elektrolitu. W teorii samo ogniwo mogłoby funkcjonować jako bateria, jednak w przypadku ogniw litowo-jonowych byłoby to niebezpieczne, między innymi ze względu na ryzyko przegrzewania. Ogniwo litowo-jonowe może przybierać różne kształty, jednak zdecydowanie najczęściej używana jest forma ogniwa cylindrycznego 18650 (takie ogniwa litowo jonowe do samodzielnej wymiany znajdziesz w Świecie Baterii). Liczba 18650 oznacza wymiary – około 18 mm średnicy i 65 mm długości. Takie ogniwa osiągają maksymalną pojemność 3500 mAh, jednak prąd, jaki mogą oddawać, może się różnić w zależności od ich budowy. Ogniwa mogą mieć różną strukturę chemiczną, co znacznie wpływa na parametry. Najpopularniejszą wersją jest litowo-kobaltowa, ale do budowy ogniw mogą być użyte mangan, tytan, aluminium czy nikiel w różnych mieszankach i proporcjach. Większość tych opcji jest jednak nieopłacalna. Ogniwo litowo-jonowe typu 18650 produkcji Samsung Bateria (akumulator) – bateria to urządzenie służące do magazynowania energii elektrycznej i przystosowane do oddawania tej energii w bezpieczny sposób. Na potrzeby artykułu ograniczamy się tylko do definicji akumulatora litowo-jonowego, który jest baterią wielokrotnego użytku – można go ładować i rozładowywać. Akumulator może składać się z dowolnej ilości ogniw. Większość baterii litowo-jonowych składa się właśnie ze wspomnianych wcześniej ogniw 18650 łączonych szeregowo w wyższe napięcia. Te same ogniwa mogą tworzyć zarówno baterię do laptopa o napięciu 10,8V (6 ogniw, łączonych 3S2P, czyli 3 szeregowo i 2 równolegle), jak i ogromną baterię Tesli P100D o napięciu ponad 400V i mocy maksymalnej 451 kW. Bateria ta składa się z ponad 7000 ogniw typu 18650, podobnych jak na zdjęciu powyżej. Wszystko jednak wskazuje na to, że technologia ta zostanie zmieniona na inny typ li-ion. Tesla przy współpracy z Panasonic opracowuje nowy rodzaj ogniwa w formacie 2170 i z inną strukturą chemiczną. Póki co plan ten jest ograniczony tylko do Tesli Model 3- pierwszego samochodu budżetowego amerykańskiego pioniera technologii. Akumulator z Tesli S, a w środku ponad 7000 ogniw typu 18650 Wydajność i żywotność baterii litowo-jonowej Czas pracy akumulatora litowo-jonowego jest zależny od dwóch kwestii: pojemność i zużycia energii. Pojemność w przypadku baterii li-ion wyrażamy najczęściej w mAh i w przypadku każdej baterii ulega zmianie na skutek użytkowania. Fabryczna pojemność maksymalna baterii do laptopa na poziomie np. 4400 mAh po roku użytkowania może już być zmniejszona np. do 4000 mAh. To oczywiście bezpośrednio wpływa na czas pracy urządzenia. Jeśli chcecie dowiedzieć się nieco więcej o pojemności baterii, zajrzyjcie do naszego artykułu poświęconego właśnie temu tematowi. Drugi aspekt to zużycie energii. W przypadku laptopa, lub telefonu, zużycie energii może wynikać z bardzo wielu czynników, takich jak jasność ekranu, zużycie procesora, korzystanie z internetu, a nawet z temperatury i wieku samego urządzenia. W zależności od każdego z tych warunków czas pracy może się różnić diametralnie. Należy także pamiętać, że bateria litowo-jonowa traci ładunek także w spoczynku. Każdy akumulator jest podatny na starzenie i te tworzone w technologii li-ion nie są wyjątkiem. Ich żywotność jednak może się znacznie różnić w zależności od intensywności i poprawności użytkowania. Bardzo częstym przypadkiem jest, że identyczny akumulator litowo jonowy u jednej osoby przetrwa 1,5 roku, a u innej nawet 5 lat. Krótszy żywot baterii bardzo często wynika z nieodpowiedniego korzystania. Najbardziej szkodliwym błędem, jaki można popełnić jest doprowadzenie do głębokiego rozładowania poprzez wyładowanie baterii do 0% i pozostawienie jej w tym stanie przez dłuższy czas. Choć więc baterie litowo jonowe uznawane są za bardzo wydajne – ich żywotność uzależniona jest od sposobu użytkowania. Niestety, bardzo często zupełnie nieświadomym działaniem mocno szkodzimy baterii i zamiast po kilku latach, odmawia nam ona współpracy po roku. Jeśli chcecie się dowiedzieć więcej o poprawnej obsłudze akumulatora, zajrzycie do naszego poradnika – Jak korzystać z baterii. Dalszy rozwój akumulatora litowo-jonowego? Co prawda, technologia li-ion i podobna jej litowo-polimerowa wciąż zdecydowanie dominują w większości urządzeń przenośnych, ale nie oznacza to, że nie szykują się zmiany w tym zakresie. Na horyzoncie mamy co najmniej kilka usprawnień, które mogą jeszcze bardziej pchnąć do przodu technologię mobilną. Na pewno jednym z nich jest wspomniana wcześniej nowa technologia tworzona przez Teslę. Pojawiły się także usprawnienia związane z wykorzystaniem grafenu. Jeśli tylko uda się odnaleźć prostą i tanią metodę uzyskiwania grafenu, może on z pewnością być wykorzystany do zwiększenia sprawności ogniw litowo-jonowych. O grafenie w bateriach także przeczytacie w naszym artykule. Mamy nadzieję, że wystarczająco naświetliliśmy kwestię li-ion, ale jeśli macie jakiekolwiek pytania, śmiało zadawajcie w komentarzach! Licznik wyświetleń: 254 492

Niewielki zasięg, ograniczona liczba punktów ładowania energii czy wciąż wysoka cena – to najważniejsze bariery dla szybszego rozwoju segmentu pojazdów napędzanych silnikami elektrycznymi. Jest jednak szansa, że ta ostatnia bariera wkrótce zniknie. Baterie sodowo-jonowe opracowane przez naukowców z Uniwersytetu Stanford mają być aż o 80% tańsze niż obecnie stosowane litowo-jonowe. Jeśli mówimy o autach elektrycznych, to nierozerwalnie wiążą się z nimi akumulatory litowo-jonowe. Wydaje się, że stanowią one najlepsze rozwiązanie, jeśli weźmiemy pod uwagę ich gabaryty, pojemność i pozostałe parametry niezbędne do ich komercyjnego wykorzystania w transporcie. Chyba jedynym problemem jest ich wysoka cena, która wynika ze stosunkowo niewielkiej dostępności litu w środowisku naturalnym. Dlatego też naukowcy od pewnego czasu pracują nad innymi rodzajami baterii do samochodów elektrycznych, które mogłyby wspomóc rozwój elektryczności. Słyszeliśmy o bateriach litowo-powietrznych czy też litowo-siarkowych. W obu jednak przypadkach problem litu nie znikał i ciężko byłoby oczekiwać, że ich cena byłaby znacząco tańsza. Tym bardziej, że rozwiązania te, choć w teorii ciekawe, nie wyszły poza fazę testowania. Kolejnym rodzajem baterii, które trafiły do laboratoriów, są akumulatory sodowo-jonowe. Baterie sodowo-jonowe to nic nowego Nie jest to jednak żadne nowe rozwiązanie. Prace nad tego typu ogniwami prowadzone były już w minionej dekadzie. Sód, który jest pierwiastkiem powszechnie dostępnym w naturze, zapewniłby znacznie niższą cenę. Znajdujące się w fazie eksperymentalnej baterie miały jednak pewne ograniczenia. Przede wszystkim niewielki ich rozmiar i pojemności sprawiły, że były testowane przede wszystkim pod kątem przenośnej elektroniki. Z drugiej strony jeszcze kilka lat temu nikt nie przypuszczał, że czeka nas elektryczna rewolucja w motoryzacji. Drugą wadą tego typu baterii była ich niewielka trwałość. Wprawdzie wykazywały one zdolność do przechowywania dużego ładunku, jednak po ok. 50 cyklach ładowania i rozładowania ich pojemność zmniejszała się o połowę. Spory wpływ na pojemność miała również temperatura otoczenia. Optymalne parametry baterie te zachowywały przy temperaturze ok. 25 st. C. Wraz ze spadkiem pojemność ogniw dość mocno spadała. 80-proc. oszczędności Pomysł na wykorzystania baterii sodowo-jonowych nie trafił jednak do lamusa. Wzięli się za niego naukowcy ze Stanford i właśnie ogłosili, że udało im się stworzyć baterie sodowo-jonowe o porównywalnej pojemności do litowo-jonowych, które jednak mogą być aż o 80% tańsze. Gdyby udało się wprowadzić do produkcji tak tanie baterie, cena samochodów elektrycznych wyraźnie poszybowałaby w dół. Dziś bowiem to cena akumulatorów stanowi istotną część ceny auta elektrycznego. Za wcześnie jednak, by otwierać korki od szampana i obwieszczać udaną rewolucję. Przede wszystkim przedstawione informacje są dosyć skąpe. Nie wiemy nic o gęstości gromadzenia energii w tych bateriach w porównaniu do ogniw litowo-jonowych. Wprawdzie zoptymalizowane je pod kątem wielokrotnego ładowania, nie wiemy jednak, czy będą one całkowicie odporne na kilkutysięczne cykle ładowania. Naukowcy ze Stamford nie zdradzili także żadnych szczegółów na temat wielkości ich rozwiązania. Aby baterie sodowo-jonowe mogły być wykorzystywane w samochodach, muszą się charakteryzować stosunkowo niewielkimi gabarytami. W przeciwnym razie mogą się okazać świetnym rozwiązaniem do gromadzenia energii, ale niekoniecznie w samochodach. Trzeba trochę cierpliwości Nawet jeśli odpowiedzi na wszystkie powyższe wątpliwości są pozytywne, nie należy spodziewać się szybkiej komercjalizacji tej technologii. Pamiętajmy, że mówimy o badaniach naukowych, a od nich do masowej produkcji droga często jest dość daleka. Nawet jeśli po drodze nic nie spowoduje, że odstawi się te baterie na półkę, to i tak musi upłynąć jeszcze sporo czasu. Nawet kilkanaście lat. Dlatego też, póki co, pozostają nam baterie litowo-jonowe ze swoją stosunkowo wysoką ceną. Na jakąkolwiek rewolucję w technice akumulatorowej przed 2025 r. nie ma co liczyć.

Akumulatory Li-ion mają trzykrotnie wyższe napięcie nominalne w porównaniu do ogniw Ni-MH (ok. 3,4-3,7 V), ale są też znacznie droższe w produkcji. Posiadają większą gęstość zgromadzonej energii, dzięki czemu są mniejszych rozmiarów i są znacznie lżejsze od ich niklowo-wodorkowych odpowiedników.

Wcześniej w akumulatorach montowano odkręcane korki, dzięki którym można było dolewać do nich wody destylowanej. Nowoczesne akumulatory samochodowe są całkowicie bezobsługowe. Nie trzeba, a nawet nie można, dolewać do nich wody. Mimo że akumulatory AGM nadal mają „korki”, pod żadnym pozorem nie należy ich zdejmować.

Akumulatory litowo-jonowe – charakterystyka. Nie da się ukryć, że akumulatory litowo-jonowe są pod każdym względem rozwiązaniem bardzo nowoczesnym. Dużą ich zaletą, na którą zwróci uwagę nawet niezainteresowany technologią konsument, jest niewielka waga i objętość ogniw. Ponadto warto podkreślić, że są to akumulatory

Liczba samochodów elektrycznych na świecie szybko wzrasta – według prognoz do 2030 roku po drogach będzie poruszać się nawet 145 mln takich pojazdów, a zapotrzebowanie na baterie litowo-jonowe wzrośnie nawet czternastokrotnie.

Dowiedz się jak produkujemy baterie litowo-jonowe do samochodów elektrycznych - LG Energy Solution Wrocław. Biuro Karier PW oraz LG Energy Solution Wrocław zapraszają studentów i absolwentów PW na branżowy webinar "Dowiedz się jak produkujemy baterie litowo-jonowe do samochodów elektrycznych".

Akumulator litowo-jonowy do roweru elektrycznego możesz śmiało ładować za pomocą inteligentnej ładowarki impulsowej. To urządzenie, które dopasowuje parametry ładowania do konkretnych wymagań baterii rowerowej. Allegro Smart! Kup Baterie, akumulatory, ładowarki rowerowe ☝ taniej na Allegro.pl - Najwięcej ofert w jednym miejscu.

.

bbxl1537fz.pages.dev/160

bbxl1537fz.pages.dev/966

bbxl1537fz.pages.dev/445

bbxl1537fz.pages.dev/319

bbxl1537fz.pages.dev/967

bbxl1537fz.pages.dev/520

bbxl1537fz.pages.dev/586

bbxl1537fz.pages.dev/215

bbxl1537fz.pages.dev/192

bbxl1537fz.pages.dev/395

bbxl1537fz.pages.dev/851

bbxl1537fz.pages.dev/91

bbxl1537fz.pages.dev/489

bbxl1537fz.pages.dev/215

bbxl1537fz.pages.dev/632

baterie litowo jonowe do samochodów elektrycznych