Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы
Всем доброго и светлого настроения, вы на канале АвтоЛента и с вами как всегда Авто~Света, сегодня мы поговорим о новых технологиях в аккумуляторах которые широко используются во всем мире автоконцернами.
1. История возникновения
Литий-ионные батареи были разработаны в 1980-х годах. Первый литий-ионный аккумулятор был произведен компанией Sony в 1991 году. Технология была основана на исследованиях, проведенных в 1970-х годах, когда ученые начали изучать возможность использования лития в качестве анода.
Первая коммерчески удачная версия литий-ионного аккумулятора оказалась революционной: она позволяла значительно увеличить плотность энергии по сравнению с никель-кадмиевыми и никель-металлогидридными аккумуляторами, которые использовались до этого. С тех пор литий-ионные технологии постоянно развиваются, а литий-полимерные аккумуляторы, появившиеся позже, предоставили дополнительные преимущества в плане гибкости и веса конструкции.
2. Технология
**Литий-ионные аккумуляторы** используют жидкий электролит, в то время как **литий-полимерные аккумуляторы** используют твердый или гелевый электролит. Это делает литий-полимерные аккумуляторы более гибкими и дает возможность производить их в различных формах и размерах, что особенно важно для мобильных устройств и электроники.
**Структура:**
- **Анод**: Обычно изготовлен из графита.
- **Катод**: Содержит литий, его состав может варьироваться (литий-кобальт-оксид, литий-железо-фосфат и др.).
- **Электролит**: В литий-ионных аккумуляторах это обычно органический растворитель, а в литий-полимерных — полимерный гель.
3. Характеристики
- **Плотность энергии**: Литий-ионные аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии, обычно в диапазоне 150-250 Вт·ч/кг, что делает их одним из лучших вариантов для мобильных применений.
- **Цикл жизни**: Около 500-1500 циклов зарядки-разрядки в зависимости от технологии исполнения и условий эксплуатации.
- **Время зарядки**: Обычно от 1 до 4 часов, в зависимости от конструкции и типа зарядного устройства.
- **Температурный диапазон**: Рабочий диапазон составляет от -20°C до 60°C, однако производительность может снижаться при низких температурах.
- **Безопасность**: Имеют встроенные системы контроля и защиты, однако в случае повреждения могут возникнуть риски, такие как перегрев и займ.
4. Стоимость на рынке
Стоимость литий-ионных аккумуляторов значительно снизилась за последние десятилетия благодаря увеличению объемов производства и научным достижениям. К 2023 году цена на литий-ионные аккумуляторы составляла примерно 100-150 долларов за кВт·ч в зависимости от типа и назначения.
Литий-полимерные аккумуляторы, хотя и обладают некоторыми преимуществами, как правило, дороже из-за более сложной технологии производства. Их цена может варьироваться от 10000 до 250 000 рублей все зависит от емкости, качества и производителя.
Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы продолжают оставаться основными в производстве аккумуляторов для электроники, электромобилей и систем хранения энергии. Совершенствование технологии и снижение стоимости сделают их еще более доступными и эффективными в будущем. Как следствие, они будут играть ключевую роль в переходе на более устойчивые источники энергии и развитие электромобильности.