Страницы не существует!
Ошибка 404 обозначает, что запрошенному вами URL не соответствует никакая страница сайта. Этому могут быть две причины: ссылка неверна или ранее существовавшая страница была удалена. Получив вместо страницы сообщение об ошибке, тщательно проверьте написание адреса — возможно, вы просто ошиблись при наборе. Если вы уверены, что адрес правильный, попробуйте начать поиск информации с верхнего уровня сайта (доменного имени).
По какой причине могла возникнуть ошибка:
— Вы написали http://www.web-stroy.com/штвучюреьд вместо http://www.web-stroy.com/index.html
— Вы написали inex.html, idnex.html вместо index.html
Если Вы попали сюда по ссылке с сайта, просим Вас пришлите нам эту ссылку по адресу info@web-stroy.com!
# Литий-ионный аккумулятор
Литий-ионный аккумулятор — тип электрического аккумулятора, который широко распространен в современной бытовой электронной технике, главным образом в таких устройствах, как сотовые телефоны, ноутбуки, цифровые фотоаппараты и видеокамеры. Этот аккумулятор также используется в электромобилях. Первый литий-ионный аккумулятор выпустила корпорация Sony в 1991 году. Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодный материал на алюминиевой фольге и анодный материал на медной фольге), разделенных пропитанными электролитом пористыми сепараторами. Пакет электродов помещен в герметичный корпус, катоды и аноды подсоединены к клеммам-токосъемникам. Корпус имеет предохранительный клапан, сбрасывающий внутреннее давление при аварийных ситуациях и нарушении условий эксплуатации. Основными преимуществами литий-ионных аккумуляторов перед другими аккумуляторами являются высокая энергетическая емкость, низкий саморазряд (уменьшение емкости) и большое количество циклов заряда-разряда. К главным недостаткам аккумуляторов первого поколения относилось то, что они подвержены взрывному эффекту. Впоследствии эту проблему удалось устранить при помощи замены материала анода на графит. Кроме того, все современные зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов предотвращают перезаряд и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда. Проблемой, до сих пор не решенной до конца, является старение аккумуляторов и их деградация при неправильном использовании. Литий-ионные аккумуляторы теряют эффективность или даже полностью выходят из строя при полном разряде батареи. Чувствительны они также и к температурному режиму. Самый благоприятный режим для них — 0-10°C и не менее 40% оставшегося заряда. Как правило, через два года батарея теряет не менее 20% емкости, даже если она не используется. Изображение: Wikimedia Commons
На основе полимеров создали катоды для батарей
29 декабря 2020, 17:37
«Камаз» представил свой первый электромобиль
10 декабря 2020, 19:29
Химики смоделировали высокоэффективную ячейку литий-ионной батареи
08 декабря 2020, 18:36
Гидробораты помогут сделать батареи для электромобилей безопаснее
13 октября 2020, 19:08
Для литий-ионных аккумуляторов создали эффективный и безопасный анод
02 сентября 2020, 18:00
Раскрыт механизм работы анода натрий-ионных аккумуляторов
27 июля 2020, 10:10
Использованные литий-ионные аккумуляторы помогли получить биодизель
22 июля 2020, 13:43
Замена лития натриевым «сэндвичем» в аккумуляторах поможет их удешевить
20 июля 2020, 09:51
Раковины креветок использовали для производства электродов
02 июля 2020, 16:06
Ученые увеличили плотность хранения лития в аккумуляторах
22 июня 2020, 13:23
Прочность твердого электролита для батарей удвоили
19 июня 2020, 13:43
Для миниатюрных аккумуляторов разработали тонкопленочный электрод
08 июня 2020, 20:10
- Новости
- События
- Фото дня
- Цифровая энциклопедия
- Дискуссионный клуб
- Открытия российских ученых
Indicator, 2024 г. 18+
Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Все права защищены. Полное или частичное копирование материалов Сайта в коммерческих целях разрешено только с письменного разрешения владельца Сайта. В случае обнаружения нарушений, виновные лица могут быть привлечены к ответственности в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
В ЛЭТИ разработали первую в России установку для автоматизированной сварки литий-ионных аккумуляторов
Устройство с помощью технологии точечной сварки способно быстро и безопасно собрать литий-ионные батареи в единый массив различных размеров.
Литий-ионные батареи – это тип электрического аккумулятора, который сегодня активно используется в бытовой электронике и электротранспорте. В частности, для питания электроинструмента, ноутбуков, электросамокатов, электромобилей и электробусов используются сборки из цилиндрических аккумуляторов. Одними из наиболее распространенных являются аккумуляторы 18650, внешне похожие на обычные одноразовые батарейки. Массивы различных размеров (для ноутбука достаточно трех аккумуляторов, а для самоката – несколько десятков) соединяются с помощью никелевой ленты.
Соединение литий-ионных аккумуляторов в единую структуру невозможно выполнить с помощью пайки, так как процесс занимает относительно много времени (несколько секунд или дольше), в течение которого батарейка может перегреться и выйти из строя. Поэтому основным методом является точечная сварка никелевой лентой – она обладает высокой производительностью (несколько сотен соединений в минуту) и не перегревает аккумуляторы, поскольку нагревание элементов для соединения происходит за треть секунды. Однако в России оборудование для использования данной технологии не производится.
«Мы разработали первую отечественную установку для точечной сварки, с помощью которой можно быстро и надежно соединять цилиндрические литий-ионные аккумуляторы в единые батареи».
Инженер кафедры электротехнологической и преобразовательной техники (ЭТПТ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Владимир Евстратов
Устройство выполнено в двух конфигурациях. Вариант, с помощью которого батареи скрепляются вручную, можно использовать в бытовых условиях. Помимо этого, ученые ЛЭТИ разработали установку для автоматической сварки батарей, состоящих из большого числа литий-ионных аккумуляторов. Действующий прототип имеет рабочую площадь 40х40 см. Однако с помощью универсального подхода к созданию программного кода, используемого в ЛЭТИ, разработку можно масштабировать и использовать на больших рабочих областях для сборки аккумуляторных батарей любых конфигураций в промышленных объемах. Оба варианта устройства для точечной сварки используют для соединения аккумуляторов никелевую ленту.
Литий-ионные аккумуляторы:
Немного истории. Литий-ионные аккумуляторы были изобретены еще в прошлом веке: исследования велись с 1970 года, а современный вариант батарейки такого типа был представлен в 1991 году компанией Sony. Изобретение стало поистине революционным, и с тех пор в большинстве приборов и устройств, которыми мы пользуемся каждый день, утсанавливаются аккумуляторы именно этого типа.
Литий-ионные аккумуляторы прошли несколько этапов доработок и усовершенствований, и на сегодняшний день они являются одними из самых надежных, безопасных и емких батарей. Конечно, как и для любых устройств, для них предусмотрены определенные правила эксплуатации, которые помогают сохранить и продлить жизнь аккумулятору. При соблюдении этих правил батарея прослужит очень долго, однако до сих пор существуют мифы и заблуждения относительно работоспособности и безопасности литий-ионных аккумуляторов.
Миф 1: о полной разрядке и стопроцентной зарядке
Все помнят байку о том, что аккумулятор новенького мобильника сперва нужно полностью разрядить и только потом зарядить, иначе батарея навсегда останется малоемкой? Разберемся, как возникли эти слухи.
Популярнейшая легенда связана с двумя факторами: во-первых, с теми временами, когда в устройствах использовались никелевые аккумуляторы, которым был свойственен так называемый «эффект памяти». Если постоянно заряжать такой аккумулятор на 30%, его емкость будет постепенно падать и в конце концов станет равной 30% от начальной. Сегодня как в гаджетах, так и в электромобилях используются исключительно литий-ионные аккумуляторы (привет обладателям Нобелевской премии по химии (2019), присужденной троим ученым Уиттингему, Гуденафу и Ёсино за изобретение и усовершенствование литий-ионных батарей). «Эффект памяти» не чужд и литий-ионным аккумуляторам, однако он настолько ничтожен, что никак не влияет на их работу и существует как формальный научный факт.
Во-вторых, польза полного цикла разряда и заряда (от 0 до 100%) заключается в калибровке контроллера заряда — устройства, отвечающего за информацию для пользователя (ту самую батарейку на экране смартфона, которая показывает, сколько времени устройство проработает после зарядки). Плата калибровки считывает информацию о емкостных возможностях батареи (ведь емкость со временем падает) и может проанализировать эти данные неверно, выдав неточный прогноз, если постоянно заряжать гаджет только до половины.
Замечали, что часто последний процент заряда на смартфоне длится гораздо дольше, чем предыдущие, будто в нем на самом деле спрятаны еще 10–20%? Это именно тот случай, когда плата контроллера нас обманывает, потому что мы редко разряжаем телефоны до отключения.
Тем не менее во многих электромобилях аккумулятор по умолчанию установлен на заряд до 90%: водителю предлагается сдвинуть это ограничение только в том случае, если предстоит долгий путь. С чем это связано?
Дело в том, что количество зарядных циклов каждого аккумулятора зависит от множества факторов и один из решающих — глубина разряда, или DoD (Depth Of Discharge). Этот параметр показывает, на сколько процентов разряжается аккумулятор в процессе цикла. Если разрядить телефон до 30% и зарядить до 100%, глубина разряда составит 70%. Чем меньше глубина разряда, тем большее количество циклов выдержит аккумулятор, к тому же аккумуляторы более чувствительны к крайним режимам, близким к 100%. В большинстве современных батарей, если заряжать их не более чем на 90%, количество зарядных циклов возрастает как минимум в два раза.
Допустим, количество циклов полного заряда-разряда (DoD 100%) аккумулятора вашего электромобиля равняется 1000. Если вы будете каждый раз заряжаться только до 90%, количество циклов возрастет примерно до 2000, а если будете использовать 30% емкости в диапазоне 60–90%, то количество зарядок станет почти бесконечным: по крайней мере, таким же, как если бы аккумулятор просто лежал на полке, со временем теряя химические свойства.
Именно для того чтобы продлить срок службы аккумуляторов, увеличить число зарядных циклов, производители электрокаров предлагают водителям заряжаться до 90%. Таким образом, нет необходимости в 100%-ной зарядке батарей: напротив, неполный заряд обеспечит более долгий срок службы аккумуляторов.
Миф 2: литий-ионные аккумуляторы горят и взрываются
Литий-ионные аккумуляторы содержат сложные химические соединения и действительно могут загораться. Однако факторов возгорания не так много и все они довольно специфичны. Давайте изучим причины, по которым это может произойти, и посмотрим, насколько реальна возможность пожара при использовании литий-ионных батарей в повседневной жизни.
Механические повреждения
Механические повреждения, которые могут стать причиной возгорания аккумуляторов, должны быть значительными и как минимум приводить к разгерметизации корпуса батареи, повреждению батарей. Сильное воздействие вызывает замыкание контактов и как следствие сильный нагрев электролита: в результате аккумулятор взрывается.
Например, в случае электромобилей эту ситуацию может спровоцировать серьезная авария. Для того чтобы даже в случае ДТП аккумуляторы оставались невредимыми, производители помещают их в специальные сверхпрочные корпусы и окружают различными защитными средствами, поэтому вероятность взрыва и пожара остается довольно низкой. Что касается телефонов, ноутбуков и других гаджетов, чаще всего при механическом повреждении они просто вздуваются, также возможно вытекание электролита.
Чтобы избежать неприятных ситуаций, эксплуатируйте устройства с литий-ионными батареями аккуратно, старайтесь избегать ударов, падений и прочих механических воздействий. И не держите смартфоны в заднем кармане!
Перезаряд
Каждый аккумулятор рассчитан на определенное напряжение (обычно 4,2 вольт), но если оставить его заряжаться дальше, давление начнет расти. В итоге, скорее всего, произойдет взрыв. В теории это возможно, но вряд ли случится на практике, так как на все аккумуляторы сегодня устанавливается плата BMS (battery management system), которая делает перезаряд невозможным. Плата контролирует напряжение на каждом отдельном аккумуляторе батареи и принудительно отключает заряд, когда батарея заряжена.
Плата BMS и защита от перезаряда сегодня есть на любом устройстве. Когда ваш смартфон лежит на зарядке два дня подряд, на самом деле он уже давно не заряжается, потому что плата сделала свое дело.
Относительно зарядки гаджетов все же нужно сделать пару замечаний. Во-первых, не стоит пользоваться зарядными устройствами неизвестного происхождения: в идеале лучше заряжать «родными». Во-вторых, во время зарядки не рекомендуется, если мы говорим о смартфонах, запускать на них приложения и игры, дающие значительную нагрузку на аккумулятор.
Внутреннее короткое замыкание
Этот риск связан с технологией производства батарей и основан на теоретической возможности возникновения замыкания между анодом и катодом внутри аккумулятора. Обычная конструкция предполагает специальный сепаратор, который разделяет анод и катод. Вместе со всей конструкцией аккумулятора они заполнены электролитом.
Если что-то пойдет не так с сепаратором, например он истончится или порвется, то может произойти короткое замыкание, нагрев электролита и возгорание.
В электромобилях используются крайне качественные батареи, производимые такими компаниями, как LG, Samsung и другими (на производителя батареи стоит обязательно обратить внимание при покупке электромобиля), производственный процесс которых находится на высоком уровне, что подтверждается наличием сертификатов и протоколов испытаний на безопасность, и задает тон в мировой аккумуляторной индустрии. Дефекты и низкое качество аккумуляторов практически исключены. Во-вторых, конфигурация современных батарей устроена специальным образом: помимо раздельных секций, под каждым аккумулятором есть специальный клапан, который защищает ячейку и в случае превышения давления разрывает электрическую цепь.
Существуют аккумуляторы, которые содержат специальные защитные платы, контролирующие уровень напряжения. Эти элементы отвечают за то, чтобы напряжение не выходило за минимальный или максимальный рабочий предел, а также ограничивают поступающий ток в случае необходимости. Такие аккумуляторы отличаются от стандартных внешне и стоят дороже, однако цена в данном случае вполне соответствует уровню безопасности.
Интересной особенностью горения литий-ионных аккумуляторов является то, что из-за наличия в химическом составе кислорода потушить их водой практически невозможно. Если аккумулятор горит, то производители советуют отойти подальше и ждать, когда он выгорит, а не пытаться тушить его огнетушителем или ведром воды. Кроме того, желательно накрыть устройство устойчивым к возгоранию материалом, который поможет удержать разлетающиеся осколки.
Миф 3: при наличии осадков опасно пользоваться зарядными устройствами электромобилей
Все мы с детства знаем, что нельзя трогать электроприборы, розетки и штепсели мокрыми руками. Но как дела обстоят с зарядными станциями, ведь они представляют собой высоковольтное, а значит, особо опасное для людей электрооборудование? Если заряжаться можно только при хорошей погоде, то в иных городах России, например в Петербурге, где дождь идет 365 дней в году, пользоваться электромобилем не представляется возможным.
На самом деле заряжать электромобиль можно в любую погоду, даже под ливнем. И в самом электрокаре, и в зарядной станции установлены многочисленные меры защиты и уровни «водной безопасности». Зарядная станция соединяется с электромобилем, и компьютеры с обоих устройств проверяют надежность соединения. Только после этого стартует зарядная сессия. Она не начинается непосредственно в момент соприкосновения коннектора с зарядным портом и не заканчивается, когда вы его вытаскиваете: перед этим проводится дополнительная проверка надежно изолированного оборудования.