Cum se construiește o baterie litiu ion home-made

Bateriile Li-ion 

Într-un avans tehnologic semnificativ, bateriile Li-ion (ioni de litiu) au devenit coloana vertebrală a dispozitivelor electronice moderne. Această tehnologie continuă să evolueze rapid, iar bateriile Li-ion joacă un rol crucial în alimentarea dispozitivelor noastre de zi cu zi!

Iată o analiză mai detaliată a bateriilor Li-ion:

Fabricarea bateriilor Li-ion este un proces meticulos care implică știință și inginerie de precizie. Iată o privire mai detaliată asupra acestui proces:

• Fabricarea celulelor Li-ion:

  • Electrozii: Producerea începe cu fabricarea electrozilor. Materialul activ (cum ar fi oxidul de litiu-cobalt sau alte compuși) este amestecat cu lianți polimerici, aditivi conductivi și solvenți pentru a forma o suspensie. Această suspensie este apoi aplicată pe o folie colector de curent și uscată pentru a crea un electrod poros.
  • Asamblarea celulelor: Electrozii sunt asamblați într-o celulă, iar un electrolit lichid facilitează transferul ionilor de litiu între electrozi. Celulele pot avea diferite configurații, cum ar fi 3S, 4S sau 7S.

• Modulul BMS (Battery Management System):

  • Rolul BMS-ului: BMS-ul este esențial pentru protejarea și gestionarea bateriilor Li-ion.
  • Funcții ale BMS-ului:
    • Protecție la supraîncărcare și subîncărcare: Monitorizează tensiunea și previne deteriorarea celulelor.
    • Echilibrare: Asigură că toate celulele au aceeași tensiune.
    • Protecție termică: Previne supraîncălzirea.

• Încărcarea corectă a bateriilor Li-ion:

  • Parțial este mai bine: O încărcare parțială este mai benefică decât încărcarea completă. Semnalul luminos al încărcătorului nu întotdeauna indică o încărcare completă.
  • Limitați tensiunea de încărcare: Majoritatea bateriilor Li-ion nu trebuie încărcate la mai mult de 4.2 V/celulă.

• Procesul de fabricație al bateriilor Li-ion:

  • Materialele active ale celulelor: Electrozii sunt acoperiți pe o folie metalică colectoare de curent. Acest proces necesită control chimic și aderență adecvată.
  • Umplerea cu electrolit: Celulele sunt umplute cu electrolit lichid sau gel.
  • Asamblarea modulelor și pachetelor: Mai multe celule sunt grupate în module sau pachete, iar BMS-ul este integrat.
  • Testarea riguroasă: Modulele sau pachetele sunt supuse unor teste finale pentru a asigura calitatea.

• Compuși de litiu utilizați în baterii:

  • Catodul poate conține diferite compuși de litiu, cum ar fi:
    • LiCoO2 (oxid de litiu-cobalt).
    • LiFePO4 (fosfat de litiu-fier).
    • LiNiO2 (oxid de litiu-nichel).
    • LiMn2O4 (oxid de litiu-mangan).

• Dezavantaje ale bateriilor Li-Ion:

  • Cost ridicat.
  • Sensibilitate la descărcări profunde.
  • Sensibilitate la temperaturi scăzute.
  • Pierderea capacității la supraîncălzire.

• Utilizări ale bateriilor Li-Ion:

  • Dispozitive electronice (telefoane, laptopuri).
  • Vehicule electrice (de exemplu, Nissan Leaf).

• Instrucțiuni de utilizare și păstrare:

  • Evitați supraîncălzirea sau descărcarea profundă.

  • Respectați măsurile de siguranță.

• Bateriile Li-Ion homemade:

  – pot fi construite cu atenție și respectând anumite măsuri de siguranță. Iată câtiva pași pentru a crea o baterie Li-Ion acasă:

• 1. Achiziționarea celulelor Li-Ion:
     • Cumpărați celule Li-Ion (de exemplu, 18650) de la un furnizor de încredere. Asigurați-vă că sunt autentice și de calitate.
  2. Asamblarea celulelor:
     • Conectați celulele în serie sau paralel pentru a obține tensiunea și capacitatea dorită.
     • Utilizați suporturi de plastic sau alte materiale izolante pentru a fixa celulele într-o configurație sigură.
  3. Placa de protecție (BMS):
     • Instalați o placă de protecție (Battery Management System – BMS) pentru a monitoriza și proteja bateria împotriva suprasarcinii, supra-descărcării și supraincalzirii.
     • BMS-ul va echilibra tensiunea între celule și va preveni problemele de siguranță.
  4. Construirea carcasei:
     • Realizați o carcasă pentru baterie din material izolant (de exemplu, plastic sau lemn).
     • Asigurați-vă că celulele sunt fixate în mod sigur în interiorul carcasei.
  5. Testarea și încărcarea:
     • Testați bateria pentru a vă asigura că funcționează corect și că nu există scurtcircuite sau alte probleme.
     • Încărcați bateria folosind un încărcător Li-Ion adecvat.
  6. Siguranța:
     • Nu supraîncărcați sau supra-descărcați bateria.
     • Nu perforați sau deteriorați celulele.
     • Păstrați bateria departe de surse de căldură excesivă sau foc.