Ana Lityum İyon Pil Türleri

Lityum-iyon pillerde kullanılan farklı elektrolit malzemelerine göre, lityum-iyon piller sıvı lityum iyon pil (LIB) ve polimer lityum iyon pil (PLB) olarak ayrılır.

Lityum iyon pil (li--ion)

Şarj edilebilir lityum-iyon pil, cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlar gibi modern dijital ürünlerde en yaygın kullanılan pildir, ancak "hassastır" ve kullanımda aşırı şarj edilemez veya boşaltılamaz (pile zarar verir veya hurdaya çıkarır). Bu nedenle, pahalı pil hasarını önlemek için pil üzerinde koruyucu bileşenler veya devreler vardır. Lityum iyon pil şarjı çok zorlayıcıdır. Sonlandırma voltajı doğruluğunun %1'± olmasını sağlamak için, büyük yarı iletken cihaz üreticileri, güvenli, güvenilir ve hızlı şarj sağlamak için çeşitli lityum-iyon pil şarj IC'leri geliştirmiştir.

Çoğu cep telefonu lityum iyon pil kullanır. Lityum-iyon pillerin doğru kullanımı, pil ömrünü uzatmak için çok önemlidir. Farklı elektronik ürünlerin gereksinimlerine göre düz dikdörtgen, silindir, dikdörtgen ve düğme tipi haline getirilebilir ve seri ve paralel olarak bağlanmış birkaç aküden oluşan bir pil paketine sahiptir. Lityum-iyon pilin anma gerilimi, malzemenin değişmesi nedeniyle genellikle 3.7V'dur ve lityum demir fosfatın (bundan böyle ferrofosfat olarak anılacaktır) katotunun voltajı 3.2V'dir. Tamamen şarj edildiğinde, bitiş şarj voltajı genellikle 4.2V ve ferrofosfat 3.65v'dir. Lityum-iyon pilin terminal deşarj voltajı 2.75V ~ 3.0V'dur (akü fabrikası çalışma voltajı aralığını veya terminal deşarj voltajını verir ve parametreler biraz farklıdır, genellikle ferrofosfat için 3.0V ve 2.5V). 2.5V'un (ferrofosfat 2.0V) altındaki sürekli deşarj, bataryaya zarar verecek aşırı deşarj olarak adlandırılır.

Lityum kobalt oksit tipi malzemeden pozitif elektrot içeren lityum iyon piller, yüksek akım deşarjı için uygun değildir. Aşırı akım deşarjı, deşarj süresini azaltacaktır (daha yüksek iç sıcaklık üretilecek ve enerji kaybedilecektir) ve tehlikeye neden olabilir; Bununla birlikte, lityum demir fosfat katot malzemesi lityum pil, özellikle elektrikli araçlar için uygun olan 20c veya daha büyük bir akımla (C, C = 800mah, 1c şarj oranı gibi pilin kapasitesidir, yani şarj akımı 800mA'dır) şarj edilebilir ve deşarj edilebilir. Bu nedenle, akü üreticisi tarafından verilen maksimum deşarj akımı, kullanımdaki maksimum deşarj akımından daha az olacaktır. Lityum-iyon pilin sıcaklık için belirli gereksinimleri vardır. Fabrika, şarj sıcaklığı aralığını, deşarj sıcaklığı aralığını ve depolama sıcaklığı aralığını vermiştir. Aşırı gerilim şarjı, lityum-iyon bataryada kalıcı hasara neden olur. Lityum-iyon pilin şarj akımı, akü üreticisinin tavsiyelerine uygun olmalı ve aşırı akımdan (aşırı ısınma) kaçınmak için sınırlı akım devresi gerekli olacaktır. Yaygın olarak kullanılan şarj hızı 0.25c ~ 1C'dir. Yüksek akımla şarj ederken, akünün aşırı ısınmasının zarar görmesini veya patlamasını önlemek için genellikle pil sıcaklığını tespit etmek gerekir.

Lityum iyon pil şarjı iki aşamaya ayrılır: önce sabit akım şarjı ve sonlandırma voltajına yakın olduğunda sabit voltaj şarjı. Örneğin, 800MAH kapasiteli bir pilin sonlandırma şarj voltajı 4.2V'dur. Akü 800mA sabit bir akımda şarj edilir (1c şarj hızı). Başlangıçta, akü voltajı büyük bir eğimde artırılır. Akü voltajı 4.2V'a yakın olduğunda, 4.2V sabit voltaj şarjına değiştirilir. Akım yavaş yavaş düşer ve voltaj çok az değişir. Şarj akımı 1/10-50c'ye düştüğünde (her fabrikanın ayar değerleri farklıdır, bu da kullanımı etkilemez), neredeyse dolu olduğu kabul edilir ve şarj sonlandırılabilir (bazı şarj cihazları zamanlayıcıyı 1/10c'de başlatır ve şarjı belirli bir süre sonra sonlandırır).