Характеристики литий-ионных аккумуляторов

Зависят от химического состава составляющих компонентов и варьируются в следующих пределах:

-- напряжение единичного элемента:

- максимальное: 4,2 В (или 4,35/4,40 В для высоковольтных);

- минимальное: 2,5 В (или 2,8/3,0 В для высоковольтных);

- удельная энергоёмкость: 110…270 Вт·ч/кг;

- внутреннее сопротивление: 4…15 мОм*Ач

- число циклов заряд-разряд до снижения ёмкости до 80 %: 600;

- время быстрого заряда: 1 час;

- саморазряд зависит от температуры хранения и степени заряда. При температуре 25 °C и заряде 100 % ≈1,6 % в месяц;

- ток нагрузки относительно ёмкости С, представленной в А·ч:

- постоянный: до 5С;

- импульсный: до 50С;

- оптимальный: до 1С;

- диапазон рабочих температур: от −20 °C до +60 °C (оптимальная +23 °C);

Преимущества

Высокая энергетическая плотность (ёмкость).

Низкий саморазряд.

Высокая токоотдача.

Большое число циклов заряд-разряд.

Не требуют обслуживания.

Недостатки

Огнеопасны. Аккумуляторы Li-ion первого поколения были подвержены взрывному эффекту. Литий-ферро-фосфатные аккумуляторы полностью лишены этих недостатков. Кроме того, все современные зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов предотвращают перезаряд и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда. Литиевые аккумуляторы изредка проявляют склонность к взрывному самовозгоранию. Интенсивность горения даже от миниатюрных аккумуляторов такова, что может приводить к тяжким последствиям. Авиакомпании и международные организации принимают меры к ограничению перевозок литиевых аккумуляторов и устройств с ними на авиатранспорте.

Самовозгорание литиевого аккумулятора очень плохо поддаётся тушению традиционными средствами. В процессе термического разгона неисправного или повреждённого аккумулятора происходит не только выделение запасённой электрической энергии, но и ряд химических реакций, выделяющих вещества для поддержания горения, горючие газы от электролита, а также в случае не LiFePO4 электродов, выделяется кислород

Вспыхнувший аккумулятор способен гореть без доступа воздуха и для его тушения непригодны средства изоляции от атмосферного кислорода. Более того, металлический литий активно реагирует с водой с образованием горючего газа водорода, потому тушение литиевых аккумуляторов водой эффективно только для тех видов аккумуляторов, где масса литиевого электрода невелика. В целом тушение загоревшегося литиевого аккумулятора неэффективно. Целью тушения может быть лишь снижение температуры аккумулятора и предотвращение распространения пламени.

Теряют работоспособность при переразряде.

Если напряжение на аккумуляторе превысить всего на 4 %, он будет вдвое быстрее терять ёмкость от цикла к циклу.

Глубокий разряд полностью выводит из строя литий-ионный аккумулятор.

Теряют ёмкость на холоде.

Как и в других типах аккумуляторов, разрядка в условиях низких температур приводит к снижению отдаваемой энергии, в особенности при температурах ниже 0 ⁰C. Так, снижение запаса отдаваемой энергии при понижении температуры от +20 ⁰C до +4 ⁰C приводит к уменьшению отдаваемой энергии на ~5-7 %, дальнейшее понижение температуры разрядки ниже 0 ⁰C приводит к потере отдаваемой энергии на десятки процентов

Эффект памяти

Под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора. Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток только до «запомненной песочницы». Li-Ion аккумуляторы практически полностью избавлены от эффекта памяти.

Старение.

Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Соответственно, нет смысла покупать аккумулятор «про запас» или чрезмерно увлекаться «экономией» его ресурса. Оптимальные условия хранения Li-ion-аккумуляторов достигаются при 40-процентном заряде от ёмкости аккумулятора и температуре 0…10 °C.