Niewielkie urządzenia codziennego użytku i zaawansowane maszyny przemysłowe – co je łączy? W obu rodzajach sprzętu można z powodzeniem wykorzystać technologię Li-Ion. Jaką funkcję pełnią lekkie, niewielkie, a zarazem wydajne ogniwa litowo-jonowe w nowoczesnych systemach zasilania?
Od ogniwa do systemu zasilania – jak tworzy się pakiety ogniw w akumulatorach?
Ogniwa litowo-jonowe są podstawowym elementem nowoczesnych systemów zasilania: magazynują energię i dostarczają ją do zasilanych urządzeń. Takie systemy nie składają się jednak z pojedynczych ogniw. W akumulatorach wykorzystuje się ich pakiety. Ogniwa Li-Ion można łączyć ze sobą w wielu konfiguracjach: szeregowo lub równolegle. Ich liczba w pakiecie jest praktycznie nieograniczona (choć powinna być dopasowana do parametrów zasilanego urządzenia).
Łączenie ogniw pozwala zwiększyć napięcie (przy połączeniu szeregowym) oraz pojemność (przy połączeniu równoległym). To ułatwia dopasowanie systemu zasilania do wymagań danego urządzenia. Ogniwa Li-Ion mogą zasilać sprzęty zarówno miniaturowe, o niewielkim zapotrzebowaniu na energię, jak i takie o większych wymaganiach. Odpowiednio połączone w pakiety mogą zasilać i telefon komórkowy, i samochód elektryczny.
Do czego służy BMS w akumulatorach litowo-jonowych?
BMS, czyli Battery Management System to rozwiązanie, które jest standardem w zaawansowanych systemach zasilania. Właściwie dobrany i skonfigurowany BMS sprawia, że akumulator z ogniwami litowo-jonowymi pracuje bezpieczniej i wydajniej. Zwiększa także jego żywotność. Te cele osiąga się dzięki:
- monitorowaniu parametrów ogniw;
- kontrolowaniu pracy baterii;
- wyrównywaniu poziomu naładowania ogniw, tak aby optymalnie wykorzystać ich pojemność;
- zarządzaniu procesem ładowania i rozładowywania;
- odcinaniu dopływu prądu w razie wykrycia nieprawidłowości.
Jakie są zalety technologii litowo-jonowej w bateriach?
Ogniwa litowo-jonowe znalazły szerokie zastosowanie w elektronice użytkowej i przemyśle przede wszystkim dzięki wysokiej gęstości energii. Zapotrzebowanie na takie rozwiązania wzrasta wraz z postępującą miniaturyzacją urządzeń. Akumulatory z ogniwami Li-Ion są małe i lekkie – można je wykorzystywać w urządzeniach mobilnych, pojazdach elektrycznych i innych rodzajach sprzętu, które z definicji mają być poręczne i wygodne w użyciu.
Zalety ogniw litowo-jonowych to także:
- Duża wydajność i wysokie napięcie jednostkowe – dzięki takim parametrom przy użyciu stosunkowo małej liczby ogniw można tworzyć pakiety o wysokiej gęstości energetycznej, odpowiednie do zasilania niewielkich urządzeń o dużym zapotrzebowaniu na energię.
- Brak efektu pamięciowego – akumulatory Li-Ion można podłączać do ładowania w dowolnym momencie – nie trzeba czekać, aż rozładują się całkowicie. Takie ładowanie nie powoduje znacznej utraty pojemności baterii.
- Niski stopień samorozładowania – nieużywany akumulator w niewielkim stopniu traci zgromadzoną energię. Można go używać do zasilania urządzeń, które przez większość czasu pozostają w trybie czuwania lub są włączane tylko sporadycznie.
- Mniejszy wpływ na środowisko, w porównaniu z innymi technologiami – w ogniwach Li-Ion nie wykorzystuje się szkodliwego kadmu i innych metali ciężkich. Charakteryzują się one także długą żywotnością (co wiąże się z rzadszą wymianą akumulatorów na nowe), a do ich produkcji zużywa się stosunkowo niewielką ilość materiału. Trwają badania nad możliwościami recyklingu ogniw Li-Ion.
Nie tylko urządzenia mobilne – gdzie wykorzystuje się ogniwa litowo-jonowe?
Nowoczesne systemy zasilania zbudowane z ogniw litowo-jonowych są popularnym rozwiązaniem w urządzeniach mobilnych (smartfonach, tabletach, laptopach, aparatach). Pojawiają się także w pojazdach elektrycznych: rowerach, hulajnogach, samochodach. Ze względu na niewielką wagę i rozmiary sprawdzają się jako źródło zasilania elektronarzędzi czy drobnego sprzętu budowlanego.
Zastosowania ogniw litowo-jonowych nie ograniczają się do elektroniki konsumenckiej. Technologię Li-Ion wykorzystuje się także w przemyśle: do zasilania elektrycznych wózków widłowych, robotów przemysłowych, urządzeń czyszczących czy aparatury pomiarowej i diagnostycznej.
Poznaj więcej zastosowań ogniw litowo-jonowych i sprawdź ofertę producenta nowoczesnych pakietów akumulatorowych Wamtechnik: https://wamtechnik.pl/produkty/technologie-litowe/akumulatory-litowo-jonowe-li-ion/
