Технологии

Lithium-ion battery energy storage systems significantly reduce equipment costs and increase its efficiency.

Принцип работы литий-ионного аккумулятора

В литий-ионных аккумуляторах графит и оксид лития наносятся в виде покрытия на медную и алюминиевую фольгу.

Способность атомов отдавать свои электроны характеризуется электрохимическим потенциалом. В литий-ионных аккумуляторах используется металл с наибольшим электрохимическим потенциалом — литий. Литий — химически активный металл, он вступает в реакцию даже с водой и воздухом. Но активен только чистый литий, а вот его оксид, напротив, очень стабилен.

Принцип работы литий-ионного аккумулятора

Разряженный аккумулятор подключается к источнику питания

Положительный полюс начнет притягивать электроны, «вытаскивая» их из оксида лития. Поскольку электроны не могут проникать через электролит, то они движутся по внешней цепи через источник питания и в конце концов достигают графита.

В этот же самый момент положительные ионы лития притягиваются отрицательным полюсом, проходя сквозь электролит и также попадают в графит, размещаясь между его слоями (интеркаляция).

Когда все ионы лития достигнут графита и будут «захвачены» его слоями, батарея будет полностью заряжена. В пространствах кристаллической решётки графита запасается большое количество ионов лития. При этом сохраняются компактные геометрические размеры благодаря слоистой и пористой структуре графита.

Принцип работы литий-ионного аккумулятора

Как только мы подключим какую-либо нагрузку к нашему заряженному литий-ионному аккумулятору, то начнется обратный процесс.

В этом случае ионы лития через электролит пожелают вернуться в свое изначальное состояние. Поэтому они начнут двигаться обратно сквозь электролит, а электроны побегут через внешнюю цепь, то есть через нагрузку.

В цепи лампочки накаливания возникнет электрический ток, который заставит эту самую лампочку светиться. Как только все электроны «убегут» из графита, то батарея полностью разрядится. Чтобы ее снова зарядить, достаточно поставить аккумулятор «на зарядку».

Options	Lithium ion	Gel	Alkaline	Lead acid
Charging time, h	1-2	4-10	8-10	8-10
Warranty, years	3	1	1	1
Service life up to loss 20% capacity, years	20	8	3	6
Resource of charge / discharge cycles	до 5000	1 500	1 500	1 500
No memory effect, no requires full charge / discharge	+	—	—	—
Impermeability	+	+	—	—
Doesn't require maintenance	+	+	—	—
Does not require separate charging rooms	+	—	—	—