Akumulatory przemysłowe litowo-jonowe – zastosowanie, żywotność, polecani producenci i dostawcy
Prace badawczo-rozwojowe dotyczące magazynowania energii są bardzo zaawansowane, wsparte ogromnymi inwestycjami przemysłu światowego. Badacze spodziewają się zdecydowanie poprawić parametry akumulatorów. Oczywiste jest, że jeszcze przez wiele lat bardzo ważne miejsce na rynku zajmować będą akumulatory litowo-jonowe. To ogniwa, które znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu.
Co przemawia za akumulatorami Li-Ion, kto tworzy najlepsze baterie tego typu i gdzie szukać takich produktów?
Zastosowanie akumulatorów Li-Ion w przemyśle
Akumulatory litowo-jonowe mają szerokie zastosowanie w przemyśle. Zaczynając od najmniejszych urządzeń, znaleźć je możemy między innymi w profesjonalnej elektronice użytkowej, czyli produktach, takich jak smartfony, tablety, kalkulatory, notebooki czy nawigacje GPS. Oczywiście służą nam one też w transporcie, i to nie tylko w samochodach elektrycznych, ale też skuterach, wózkach przeznaczonych dla osób niepełnosprawnych, dronach, a nawet jednostkach pływających.
Możemy nie zdawać sobie z tego sprawy, ale akumulatory Li-Ion to także element wyposażenia wielu przedmiotów codziennego użytku, takich jak szczoteczki do zębów czy golarki, a także elektronarzędzi i akumulatorowych narzędzi ogrodniczych.
Żywotność akumulatorów Li-Ion
Czas pracy akumulatorów litowo-jonowych jest uzależniony od ich pojemności i zużycia energii przez dane urządzenie. Pojemność akumulatorów litowo-jonowych wyrażana jest w miliamperogodzinach (mAh), a energia w watogodzinach (Wh).
Żywotność baterii Li-Ion producenci określają w cyklach ładowania. Nierzadko żywotność może przekraczać 1000 takich cykli. Po przekroczeniu granicy żywotności podanej przez producenta akumulatory litowo-jonowe tracą około 20-30 proc. pojemności. Jednak niezależnie od miejsca zastosowania możemy wydłużyć ich żywotność. Należy tylko zwrócić uwagę na kilka zasad ich eksploatacji.
Po pierwsze, dla wydłużenia żywotności producenci zalecają ładować akumulatory Li-Ion do poziomu maksymalnie 90 proc. W codziennym użytkowaniu nie musimy mieć zawsze w pełni naładowanego akumulatora, a częściowe podładowywanie absolutnie nie stanowi problemu dla technologii Li-Ion. Pełne ładowanie powinno odbywać się wtedy, gdy konieczne będzie wykorzystanie całej pojemności, i kiedy wiemy, że podładowanie nie będzie łatwe. Jednak pełne ładowanie zalecane jest nie częściej niż raz na 10 procesów ładowania lub rzadziej.
Po drugie, nie powinniśmy dopuszczać do pełnego rozładowania akumulatora litowo-jonowego, do 0 proc. Jego ponowne ładowanie należy rozpocząć przy poziomie około 15-20 proc. stanu naładowania.
Po trzecie, baterie, których nie używamy przez dłuższy czas, na przykład przez sezon zimowy, nie powinny być w pełni naładowane. Optymalny poziom naładowania przy przechowywaniu to zakres 30-50 proc. naładowania.
Jednocześnie należy pamiętać o tym, aby akumulatory przemysłowe litowo-jonowe przechowywać zgodnie z zaleceniami producenta, zaizolowane elektrycznie, i w temperaturze najlepiej 10-20 stopni Celsjusza.
W procesie ładowania powinniśmy korzystać tylko z odpowiednich ładowarek, które dostarczają napięcie i prąd ładowania o odpowiednich parametrach. Jeśli użyjemy niewłaściwego sprzętu, również skrócimy żywotność baterii Li-Ion, co więcej możemy narazić je na trwałe uszkodzenie, a nawet przegrzanie i zapłon.
Wiele zależy od marki akumulatorów. Do światowych gigantów w branży zaliczamy firmy LG-Chem, Panasonic, Murata-Sony, Samsung, które produkują cenione akumulatory 18650 Li-Ion czy akumulatory 21700 Li-Ion. W Polsce jest kilku cenionych producentów baterii litowo-jonowych, między innymi duży zakład koncernu LG-Chem pod Wrocławiem, szwedzki zakład Northvolt czy też polska firma Wamtechnik Sp. z o.o.
Akumulatory litowo-jonowe od Samsunga
Jak wspomnieliśmy wyżej, Samsung jest jednym z liderów w branży przemysłowych akumulatorów litowo-jonowych. Powinniśmy zwrócić tutaj uwagę głównie na dwa rodzaje baterii.
Akumulatory Li-Ion 18650
To cylindryczne ogniwa, które swoją nazwę zawdzięczają wymiarom (18 mm – średnica, 65 mm – długość). To ogniwa, które nie mają efektu pamięciowego, dzięki czemu możemy je ładować w dowolnym momencie. Samorozładowanie jest w nich również stosunkowo niskie. W zależności od modelu akumulatory Samsung Li-Ion 18650 mają pojemność od 1950 mAh do 3450 mAh (pojemność typowa).
Akumulatory Li-Ion 21700
To inny rodzaj ogniw cylindrycznych, które mają 21 mm średnicy oraz 70 mm wysokości. W zależności od modelu mają pojemność 4000-5000 mAh, wkrótce spodziewane są na rynku ogniwa o pojemności 6000 mAh.
Oto ich dokładna specyfikacja:
Model
Napięcie (V)
Pojemność nominalna (mAh)
Maksymalny ciągły prąd pracy (A)
Akumulatory litowo-jonowe 18650 Samsung
INR 18650-20R
3,6
1950
20
INR 18650-25S
3,6
2450
35
INR 18650-25R
3,6
2500
20
ICR 18650-26J
3,63
2550
10
INR 18650-29E
3,65
2850
5,5
INR 18650-30Q
3,6
2950
15
INR 18650-35E
3,6
3350
8
Akumulatory litowo-jonowe 21700 Samsung
INR21700-40T
3,6
4000
50
INR21700-48X
3,64
4800
14,4
INR21700-50E
3,63
4900
9,8
INR21700-50S
3,6
5000
45
Oba rozmiary akumulatorów charakteryzują się wysoką gęstością energii i szerokim zakresem prądów pracy. Mają przy tym długą żywotność i niski poziom samorozładowania. Baterie budowane z takich ogniw są proste i wygodne w obsłudze, a przy tym bezpieczne, z zabezpieczeniami wewnętrznymi w postaci bezpiecznika, rozłącznika ciśnieniowego czy separatora o zwiększonej odporności oraz zabezpieczeniami zewnętrznymi w postaci odpowiednio dobranych płytek elektronicznych i dodatkowych bezpieczników hybrydowych.
Są to akumulatory litowo-jonowe o szerokim zastosowaniu, wykorzystywane w profesjonalnym sprzęcie elektronicznym, oświetleniu, urządzeniach pomiarowych, elektronarzędziach czy napędach elektrycznych (drony, roboty przemysłowe, skutery, elektryczne wózki inwalidzkie i transportowe, samochody elektryczne, autobusy, ciężarówki).
Nie ulega więc wątpliwości, że akumulatory litowo-jonowe jeszcze długo pozostaną czołowym rodzajem ogniw zasilających najróżniejsze urządzenia, w tym przedmioty codziennego użytku czy środki transportu.
Ważne natomiast, aby stawiać na produkty od renomowanych i cenionych producentów, takich jak Samsung, wybierać właściwe ich rodzaje, takie jak 18650 czy 21700, oraz nabywać je u sprawdzonych dostawców, czego doskonałym przykładem jest europejski lider w produkcji pakietów bateryjnych i akumulatorowych firma Wamtechnik Sp. z o.o.
Artykuł partnera
