Современные системы накопления энергии. Юрий Степанович Почанин

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ недостаткам литий-ионных аккумуляторов относятся следующие факторы.

      1. Дорогие (относительно других АКБ).

      2. При высоких температурах работа ухудшается, при низких снижается емкость, хотя диапазон все же широк.

      3. Срок службы зависит от времени использования.

      4.Опасность взрыва или возгорания.

      5.Не самое большое количество циклов зарядки и разрядки. 6.Недопустимы механические повреждения.

      7.Требуют строгого соблюдения правил зарядки и иных требований к эксплуатации.

      Рассмотрим некоторые особенности литий-ионных аккумуляторов, которые оказывают существенное влияние на эксплуатацию и срок жизни АКБ.

      1.Опасность взрыва и возгорания. Считается, что это одна из ключевых проблем. Часто взрывались литий-ионные аккумуляторы первого поколения, где анод был из лития. Материал анода заменили на графит и от этого недостатка избавились. Сегодня такое происходит редко, причин может быть много, но чаще всего это механические повреждения, вызывающие короткие замыкания внутри аккумулятора. В настоящее время самым опасным компонентом является электролит, который способен разлагаться на воспламеняющиеся материалы при повышении температуры. В принципе, если используется качественный литий-ионный аккумулятор, соблюдаются все правила эксплуатации, то вероятность взрыва или возгорания крайне низка.

      2. Зарядка литий-ионного аккумулятора и разряд. В данных АКБ используется контроллер, который автоматически регулирует зарядку. Это является критически важным, ведь при повышении напряжения аккумулятор может деградировать. Обычная зарядка происходит следующим образом:

      –на первом этапе используется небольшой ток напряжением до 2,9 В (при сильном разряде);

      – номинальный ток, напряжение до 4,2 В; на финальном этапе напряжение также 4,2 В, но ток минимальный.

      Данная схема является стандартной и в современных устройствах обеспечивается в автоматическом режиме.

      Относительно глубокого разряда есть вполне четкое мнение: его допускать нельзя. В идеале, батарею не нужно доводить до разряда ниже 20%, это существенно продлит срок ее службы. Простой пример: если литий-ионный аккумулятор регулярно разряжается на 100%, то его количество циклов разряда и заряда будет около 500, а если лишь на 10%, то 4500 и выше, то есть, разница будет в 9 раз.

      Литий-ионные аккумуляторы использует компания Тесла для своих электромобилей (электрокаров), рис.3.6.

      Рис.3.6. Элемент TESLA, используемые в электрокарах

      Стандартный элемент выдает напряжение 3,7 – 4,2 В. Для практического использования элементов используют множество их, соединенных последовательно и параллельно, которые образуют батарейный модуль. Если мы хотим увеличить емкость, то отдельные элементы просто соединяем параллельно, рис. 3.7.

      Рис.3.7. Литиевая батарея из параллельно соединенных элементов

      При этом емкость такой литиевой АКБ будет равняться сумме емкостей СКАЧАТЬ