Najczęściej spotykamy baterie litowo-jonowe w smartfonach oraz w samochodach, które oferują długą żywotność.
Jak działa bateria litowo-jonowa?
Bateria składa się z dwóch elektrod, czyli katody i anody. Elektrolit oddziela oba te elementy. Podczas rozładowywania anoda emituje elektrony, które wędrują przez obwód zewnętrzny do katody i zaczyna płynie prąd. Jako kompensacja, dodatnie jony litu migrują z anody do elektrolitu i przepływają do katody, gdzie są magazynowane. Podczas ładowania, z zewnątrz przyłożone jest napięcie, które powoduje powstanie nadmiaru elektronów na anodzie. Jony litu migrują teraz z katody do anody i osadzają się w anodzie.
Bateria litowo-jonowa z czasem traci na pojemności, nawet bez użycia. Dzieje się tak, głównie z powodu reakcji litu z elektrolitami. Natomiast szybkość rozkładu wzrasta wraz z napięciem i temperaturą ogniwa. Głębokie rozładowanie poniżej 2,4 V może trwale uszkodzić akumulator. Producenci zalecają przechowywanie akumulatorów w temperaturze 15 °C i poziomie naładowania 60 %, co stanowi kompromis pomiędzy przyspieszonym starzeniem a samorozładowaniem.
Akumulatory litowo-jonowe są najpotężniejszymi urządzeniami do magazynowania energii dostępnymi obecnie na rynku. W Bater.pl są dostępne różne rodzaje akumulatorów do kupienia. Charakteryzuje je wysoka gęstość energii, trwałością oraz nie wymagają konserwacji. A ich pojemność pozostaje przez lata na wysokim poziomie. Akumulatory litowo-jonowe działają według prostej zasady, czyli energia elektryczna w akumulatorach litowo-jonowych jest magazynowana w procesie chemicznym i wykorzystywana do napędu urządzeń np. elektryczne wózki widłowe.
Sposób działania baterii litowo-jonowych
Rozładowywanie: Jeśli bateria jest rozładowywana to jej energia jest wykorzystywana przez urządzenie końcowe, atomy litu, które na elektrodzie ujemnej emitują elektron. Poprzez obwód zewnętrzny elektron ten jest zawracany do elektrody dodatniej. W tym samym kroku ta sama liczba jonów litu przemieszcza się z elektrody ujemnej przez elektrolit i separator do elektrody dodatniej. Elektrony są odbierane na elektrodzie dodatniej przez silnie zjonizowanie.
Ładowanie; Podczas ładowania ogniw akumulatora niezjonizowane atomy litu przemieszczają się z elektrody dodatniej przez separator z powrotem do elektrody ujemnej. Tutaj są one interkalowane (dodawane), pomiędzy cząsteczkami grafitu. Proces ten nazywany jest interkalacją i jest wywoływany przez ładowanie stałym prądem aż do osiągnięcia prądu znamionowego. Po osiągnięciu napięcia końca ładowania jest ono utrzymywane przy zmniejszającym się prądzie ładowania. Aby zapobiec uszkodzeniu lub przegrzaniu ogniw, większość akumulatorów litowo-jonowych posiada wbudowaną elektronikę ładującą lub zabezpieczającą. Są one dostosowane do odpowiedniej konstrukcji ogniw i zapewniają, że nie może dojść do przeładowania ani głębokiego rozładowania.
