ього опору. Погано реагують Li-Ion-акумулятори та на негативні температури.
Однак вчені з Американської національної лабораторії (INEEL) в штаті Айдахо оголосили про розробку нової конструкції літієвої батареї, в якій значно розширені функціональні можливості цього традиційного устрою і подолані мають недоліки.
Основна зміна в конструкції полягає у використанні суміші гелеобразного полімеру і керамічного порошку, які утворюють прозору мембрану, що виконує роль електроліту при контакті з двома електродами. Така конструкція в порівнянні з традиційними, де в якості електроліту використовуються рідини і гелі, володіє рядом переваг. Насамперед в новій конструкції виключена можливість витоку електроліту (оскільки електроліт там твердий) і немає осадження ізолюючого шару на поверхні електродів, що призводить до скорочення часу роботи батареї, а врешті-решт - до втрати її працездатності. Відсутність рідкого електроліту, який до того ж потенційно пожароопасен і в деяких випадках призводить до вибухів в процесі зарядки батарей, значно підвищує безпеку використання. Самі дослідники бачать найбільшу перевагу твердого електроліту в тому, що батареї тепер можна буде застосовувати в більш широкому діапазоні температур - електроліт не розплавиться при високих температурах і не замерзне при негативних, зберігаючи свою працездатність навіть при мінус 73 ° С.
З інших недоліків технологій на основі літію можна відзначити наступні: Li-Ion-акумулятор не любить глибокого розряду, дуже вимогливий до температурному діапазону (при переохолодженні пристрої з літієвим акумулятором підвищується внутрішній опір батарей, що може проявлятися в мимовільному відключенні пристрою), боїться перезарядження, вибухонебезпечний при порушенні герметичності і з часом потроху втрачає ємність (тобто старіє навіть при відключеному навантаженні). Одним словом, до ідеального джерела енергії йому ще далеко, хоча всі недоліки компенсуються високою питомою енергоємністю.
Останнім часом в області технологій на основі літію намітився перехід на літій-полімерні акумулятори (Lithium-Polimer battery). Власне, принципових відмінностей в зазначених технологіях немає, проте при майже такої ж щільності енергії, що у літій-іонних акумуляторів, літій-полімерні батареї можуть виготовлятися в різних пластичних геометричних формах, що особливо актуально для мініатюрних пристроїв. Нетрадиційні для звичайних акумуляторів форми літій-полімерних батарей дозволяють заповнювати весь вільний простір усередині портативного пристрою і не вимагають спеціального відсіку, як колись. Таким чином, при застосуванні літій-полімерної батареї тієї ж питомої ємності, що у традиційній циліндричної батареї, за рахунок вибору оптимальної форми і заповнення всіх невикористовуваних обсягів можна, не змінюючи форми самого портативного пристрою, зберігати на 20-30% більше енергії.
Рис. Розрядні характеристики Li-Ion-акумуляторів при різних струмах розряду при температурі навколишнього середовища 15-25 ° С
Рис. Розрядні характеристики Li-Ion-акумуляторів при струмі розряду 0,2 Сн при різних температурах навколишнього середовища
Основна відмінність літій-полімерних (Li-Pol, Li-Polymer) акумуляторів від літій-іонних закладено в самому їх назві і полягає в типі застосовуваного електроліту. Сухий твердий полімерний електроліт (або електроліт у вигляді полімерного гелю) схожий на пластикову плівку і не проводить електричний струм, але допускає обмін іонами. У результаті стає можливим спрощення конструкції елемента, оскільки полімерному електроліту не грозить витік, а значить, немає необхідності забезпечувати герметичність. Полімерний електроліт фактично замінює традиційний пористий сепаратор, просочений електролітом. Така конструкція елементів більш безпечна, робить процес їх виготовлення менш складним і дозволяє виробляти тонкі акумулятори довільної форми, але поки, на жаль, сухі полімерні електроліти володіють недостатньою електропровідністю навіть при кімнатній температурі. Внутрішній опір їх занадто високо і не може забезпечити величину струму, необхідну сучасним портативним пристроям. Крім того, внаслідок недостатньої відпрацьованості технології виготовлення Li-Pol-акумулятори ще занадто дорогі і недовговічні - гарантоване число повних циклів зарядки-розрядки для них принаймні в 2 рази менше, ніж для Li-Ion. Правда, проміжні рішення - з рідким гелевим електролітом - вже вельми надійні і широко застосовуються. [5]
Висновок
У роботи, були розглянуті принципи роботи, класифікація і значення хімічних джерел струму. Хімічні джерела струму мають величезне значення для розвитку науки, для освоєння космосу, і розвитку суспільства. Найбільш перспективним типом ХІТ є елементи з літієвим анодом. Значення...
