Студент группы ЭП-10 Энергетического факультета

Забайкальский государственный университет
Энергетический факультет
Кафедра ЭиЭТ
Выполнил: студент группы ЭП-10
Цыбикжапова Саяна Сергеевна
Что держит заряд в гаджетах?
Трудно представить жизнь современного человека без электроприборов,
работающих от электросети. Без них мы зачастую уже не можем обойтись.
Однако не всегда имеется доступ к стационарной электросети. В таких
случаях нас выручают электрические аккумуляторы. Слово "аккумулятор"
происходит от латинского accumulator, что означает "собиратель". В технике
так называют устройства, накапливающие энергию с целью ее дальнейшего
применения.
Первый прообраз аккумулятора, который в отличии от батареи Алессандро
Вольта, можно было многократно заряжать, был создан в 1803 году
Иоганном Вильгельмом Риттер. Его аккумуляторная батарея представляла
собой столб из пятидесяти медных кружочков, между которыми было
проложено влажное сукно. Пропустив по нему ток от вольтова столба,
данное устройство само стало вести себя как источник электричества.
Расскажем немного о принципе работы аккумуляторов основанный на
обратимости химической реакции. По мере уменьшения заряда напряжение
и ток падают, аккумулятор перестаёт действовать. Зарядить аккумулятор
можно от любого источника постоянного тока , т. е. зарядного устройства.
Электрические и эксплуатационные характеристики аккумулятора зависят от
материала электродов и состава электролита.
На сегодняшний день литий-ионный аккумулятор широко распространен
в современной электронике. В настоящее время это самый популярный тип
аккумуляторов в таких устройствах как мобильные телефоны, смартфоны,
электронные книги, ноутбуки, планшетные компьютеры, цифровые
фотоаппараты, MP3-плейеры, электроинструментах и т.д
Первые работы по литиевым аккумуляторам были осуществлены Г.Н.
Льюисом в 1912 году. Однако, только в 1970 году появились первые
коммерческие экземпляры первичных литиевых источников тока. Попытки
разработать перезаряжаемые литиевые источники тока предпринимались еще
в 80е годы, но были неудачными из–за невозможности обеспечения
приемлемого
уровня
безопасности
при
обращении
с
ними.
В результате бурного химического взаимодействия лития с электролитом
происходит взрыв. Так, большое количество литиевых аккумуляторов
поставленных в Японию в 1991г., было возвращено производителям после
того, как в результате взрывов элементов питания сотовых телефонов от
ожогов пострадали несколько человек.
Производители батарей постарались использовать литий в виде ионов. В
попытке создать безопасный источник тока на основе лития, исследования
привели к замене неустойчивого при циклировании металлического лития в
аккумуляторе на соединения внедрения лития в угле и оксидах переходных
металлов. Таким образом, им удалось получить все полезные
электрохимические качества, не связываясь с капризной металлической
формой.
В литий-ионных элементах ионы лития связаны молекулами других
материалов.
Наиболее популярными материалами для создания литий–ионных
аккумуляторов в настоящее время являются графит и литийкобальтоксид
(LiCoO2). В таком источнике тока в ходе заряда–разряда ионы лития
переходят из одного электрода внедрения в другой и наоборот. Хотя эти
электродные материалы обладает в несколько раз меньшей по сравнению с
литием удельной электрической энергией, при этом аккумуляторы на их
основе являются достаточно безопасными при условии соблюдения
некоторых мер предосторожности в ходе заряда–разряда. В 1991, фирма Sony
начала коммерческое производство литий–ионных аккумуляторов и в
настоящее время является их самым крупным поставщиком.
Достоинства литий-ионных аккумуляторов объясняется их небольшими
габаритами, малым весом, довольно длительным сроком службы и простота
в облуживании. Ещё одним немаловажным фактором популярности литийионных аккумуляторов является полное отсутствие памяти. Это позволяет
заряжать аккумуляторы , не дожидаясь их полной разрядки.