Lithium-iontový akumulátor

Lithium-iontová baterie (zkráceně Li-Ion baterie) je druh nabíjitelné baterie běžně používané ve spotřebitelské elektronice. Kvůli vysoké hustotě energie vzhledem k objemu se výborně hodí pro přenosná zařízení. V současnosti je to v této oblasti asi nejvíce používaný typ. Chemický princip je velmi podobný jako v lithium-polymerových bateriích.

Cylindrický článek 18650 před uzavřením

Historie

První experimenty prováděl G. N. Lewis v roce 1912. Návrh proběhl roku 1960, poté byla baterie vyvíjena hlavně v Bellových laboratořích. První prodejní verzi vyrobila firma Sony v roce 1991.

Technologie

Anoda je vyrobena z uhlíku, katoda je oxid kovu a elektrolyt je lithiová sůl v organickém rozpouštědle.

Základní zjednodušená chemická reakce:

$\mathrm{Li}_{\frac12} \mathrm{Co} \mathrm{O}_2 + \mathrm{Li}_{\frac12}\mathrm{C}_6 \leftrightarrows \mathrm{C}_6 + \mathrm{Li}\mathrm{Co}\mathrm{O}_2$

Uvnitř každé běžně prodávané baterie (battery packu) je čip, který hlídá stav a kontroluje průběh nabíjení.

Výhody

• Může být vyrobena v různých tvarech.
• Velmi vysoká hustota energie – 200 Wh/kg, 530 Wh/l – třikrát vyšší hodnota než starší typy jako Ni-MH.
• Tím pádem můžeme mít baterii s relativně vysokou kapacitou a malým objemem a hmotností.
• Téměř žádné samovybíjení (do 5 %).
• Nemá paměťový efekt.
• Není ji třeba formovat (nezaměňovat za NESPRÁVNÝ výraz FORMÁTOVAT, který označuje zcela jiný děj na zcela jiném zařízení) – několikrát nabíjet a vybíjet před prvním použitím.
• Vysoké nominální napětí: 3,7 V
• Životnost 500–2000 nabíjecích cyklů.

Nevýhody

• Baterie stárne, tedy ztrácí maximální kapacitu nehledě na to, jestli je nebo není používána (již od výroby). Rychlost tohoto stárnutí se zvyšuje s vyšší teplotou, vyšším stavem nabití, a vyšším vybíjecím proudem/zatížením.
• Nebezpečí výbuchu nebo vznícení.
• Nelze snadno koupit pouze články bez čipu, tím pádem jsou dražší.
• Vadí jí úplné vybití. Když se dostane pod napětí 2,8 V, je velmi těžké ji znovu „obživit“.
• Proto baterie, která je dlouhou dobu ponechána vybitá, může „umřít“ (samovybít se pod přípustnou hodnotu).

Jak prodloužit životnost

• Nenechávejte zbytečně dlouho plně nabité nebo úplné vybité baterie stát.
• Optimálně skladujte záložní baterii v chladu (ne v mrazu, oproti 25 °C prodloužíte životnost přibližně 2x). A také je neudržujte stále při 100% nabití. Při 40% nabití je životnost zhruba 3x delší.
• Nevybíjejte do úplného vybití. (Tzn. když zařízení hlásí vybitou baterii, nesnažte se ji zbytečně dále vybíjet.) Je mnohem lepší ji dvakrát vybít na 50 % než jednou na 0 %.
• Kupujte „čerstvé“ baterie.
• Preferujte málo hřející zařízení (jako notebook a mobil) a nenechávejte je v horkém autě.

Související články

• Baterie

Externí odkazy

• BatteryUniversity.com
• Laptop Battery Questions Answered
• Laptop Li-Ion Battery guide na electronics-lab.com
• Belza.cz
• Používání Li-Ion akumulátorů v praxi v Abecedě baterií a akumulátorů