Primele
baterii pe baza de litiu sub diferite forme au apărut prin anii 1970, iar cercetările
si inovațiile din anii 80 si 90 au condus la apariția celulelor pe care le
utilizam si in prezent. Continuarea cercetărilor asupra bateriilor cu litiu au
dus îmbunătățirea performantelor celulelor, de exemplu, scăderea timpului de reîncărcare
sau creșterea capacitații de înmagazinare a energiei păstrând aceleași
dimensiuni. Mai exista si alte tipuri de celule care, deocamdată, sunt strict
experimentale, sunt destinate pentru utilizări specifice, si nu sunt
comercializate către utilizatorul obișnuit. Informațiile din cele ce urmează
fac referire dor la tipurile de baterii cu litiu care sunt disponibile si
comercializate astăzi.
Utilizarea
bateriilor cu litiu
In
prezent, bateriile cu litiu sunt folosite din ce in ce mai mult in aproape
toate domeniile. Le întâlnim aproape peste tot, de la banalele lanterne pana la
vehicule electrice complexe. Datorita greutății reduse si a densității mare de
energie, bateriile cu litiu sunt perfecte pentru o gama foarte largă de
aplicații.
In
trecut, bateriile cu litiu erau folosite in cea mai mare parte de către
producătorii de echipamente pentru a fi utilizate in produsele de larg consum.
Aceștia au contribuit prin echiparea produselor lor la dezvoltarea si
construirea de baterii cu litiu potrivite nevoilor consumatorului si pentru
produse specifice. Daca utilizator si-ar fi dorit o baterie de o dimensiune sau
forma mai speciala, care nu exista, nu ar fi găsit, si nici nu ar fi avut
posibilitatea sa o construiască. Astăzi exista multe tipuri de baterii si
celule cu litiu de diverse forme si capacități diferite, care sunt ușor de
găsit, disponibile direct utilizatorilor pentru a fi folosite in, cum, unde își
doresc.
Dea
lungul timpului am construit baterii cu litiu pentru biciclete electrice,
trotinete, scule de mana, echipamente medicale... pentru ca bateriile
respective nu erau ușor accesibile si disponibile pe piață sau nu se găseau
deloc, dar si din cauza prețului de mare al acestora. In general mi se cer
baterii de dimensiuni si caracteristici mai mari decât cele existente sau cele
originale, dar, in multe cazuri acestea nu exista, sau au un preț foarte mare.
Singura opțiune era sa le construiesc. Acest lucru m-a obligat sa studiez
aceste baterii si sa ajung sa am posibilitatea de a construi baterii de aproape
orice tensiune, capacitate si cel mai important, aproape orice dimensiune si
forma.
Bateriile
cu litiu nu sunt destinate pentru a fi utilizate doar intr-un anumit domeniu exista
mii de aplicații pentru ele.
Intr-o
lume in care dispozitivele portabile au devenit parte din viața de zi cu zi devenind
din ce in ce mai des întâlnite, bateriile pentru acestea nu sunt întotdeauna
ieftine sau ușor de găsit, poate fi mai ieftin (si mai distractiv) sa-ti
construiești singur bateria. Mai exista si oamenii pasionați care transforma
tot felul de vehicule si echipamente in vehicule electrice si au nevoie de
baterii pentru a face acest lucru. Cu excepția cazului in care doriți sa
cumpărați baterii scumpe, construite special pentru echipamentul dvs., dar si
atunci va trebui sa știți sa asamblați un pachet de baterii din celule cu
litiu.
La
fel ca si dispozitivele portabile, bateriile de stocare a energiei pentru
consumul casnic devin tot mai populare. O baterie cu litiu construita si
dimensionata corect poate asigura necesarul de energie pentru o casa pentru o
perioada de timp. De asemenea, sunt excelente pentru stocarea energiei produsa
de panouri solare sau turbine eoliene. Bateriile pentru casa, produse OEM sunt
excelente, dar se poate construi propriul sistem personalizat in funcție de
necesarul de energie si adaptat nevoilor dumneavoastră. Tot ce aveți nevoie
este know-how-ul despre construcția si utilizarea bateriilor, .
Dronele,
echipamentele portabile, baterii de rezerva, jucării, robotica, scule de mana,
echipamente medicale si multe alte aplicații pot utiliza baterii cu litiu
personalizate. In cele ce urmează va voi învăța cum sa va proiectați si sa
construiți baterii cu litiu. La final, veți dobândi cunoștințele necesare
pentru a va construi singuri orice tip de baterie de care aveți nevoie!
Cum
funcționează celulele bateriilor cu litiu?
In
ciuda anilor de cercetare si dezvoltare, procesele electrice si chimice după care
funcționează bateriile din celule cu litiu sunt destul de simple. Bateriile
litiu-ion sunt de departe cele mai răspândite baterii. Din ce sunt alcătuite si
cum funcționează o celula litiu-ion?
Ca
si alte tipuri si chimii de baterii o celula litiu-ion este compusa din aceleași
patru elemente principale:
-
Catod (sau terminal pozitiv)
-
Anod (sau terminal negativ)
-
Electrolit
-
Separator

Fig. 1: Interiorul unei celule litiu-ion
Materialele
din care este construit catodul variază in funcție de tipul de celule, dar are
la baza întotdeauna litiu amestecat cu alte materiale. Anodul este aproape
întotdeauna din grafit sau cărbune dar uneori
include si alte elemente. Electrolitul este in general un compus organic care
conține săruri de litiu pentru a permite transferul ionilor. Separatorul este
un material izolant, poros care permite ionilor de litiu sa treacă prin el, dar
in același timp izolează anodul de catodul in interiorul celulelor.
Când
celula este descărcată, ionii de litiu se deplasează de la anod la catod
trecând prin electrolit si separator. Acest lucru descarcă electroni pe partea
anodului, furnizând energie care alimentează, dispozitivul conectat. Acest
proces este demonstrat mai jos in Fig. 2. La încărcarea celulelor, acest proces
se inversează si ionii de litiu trec înapoi de la catod la anod, proces invers
celui prezentat in Fig2. De fapt modalitatea de a retine si furniza energie a
bateriilor este printr-o reacție chimica reversibila.
Fig. 2: Procesul de descărcare
Principiul
de funcționare este același pentru toate tipurile de baterii reîncărcabile. Diferențele
majore sunt in forma celulelor, dimensiuni, greutate, chimia din care sunt
construite.
cum sa ti construiesti singur o baterie din celule li-ion



Lasă comentariul tău