Mitkä ovat litiumioniakkujen pääluokitukset?
Litiumioniakuissa käytettävien eri elektrolyyttimateriaalien mukaan litiumioniakut jaetaan nestemäisiin litiumioniakkuihin (Liquified Lithium-Ion Battery, jäljempänä LIB) ja polymeerilitiumioniakkuihin (lyhenne PLB).
Litiumioniakku (Li-ion)
Ladattava litiumioniakku on yleisimmin käytetty akku nykyaikaisissa digitaalisissa tuotteissa, kuten matkapuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa, mutta se on enemmän "kitsisevä" eikä sitä voi ylilatata tai purkaa käytön aikana (se vahingoittaa akkua tai romuttaa sen). Siksi akussa on suojakomponentteja tai suojapiirejä kalliiden akkuvaurioiden estämiseksi. Litiumioniakun latausvaatimukset ovat erittäin korkeat. Varmistaakseen, että päätejännitteen tarkkuus on ±1 prosenttia, suuret puolijohdelaitteiden valmistajat ovat kehittäneet erilaisia litiumioniakkujen latauspiiriä varmistaakseen turvallisen, luotettavan ja nopean latauksen.
Matkapuhelimet käyttävät periaatteessa litiumioniakkuja. Litiumioniakkujen oikea käyttö on erittäin tärkeää akun käyttöiän pidentämiseksi. Se voidaan valmistaa litteäksi suorakaiteen muotoiseksi, sylinterimäiseksi, suorakaiteen muotoiseksi ja painiketyypiksi erilaisten elektronisten tuotteiden vaatimusten mukaisesti, ja siinä on akku, joka koostuu useista sarjaan ja rinnan kytketyistä akuista. Litiumioniakkujen nimellisjännite on yleensä 3,7 V materiaalimuutosten vuoksi ja 3,2 V litiumrautafosfaattikatodeissa. Lopullinen latausjännite täyteen ladattuna on yleensä 4,2 V ja litiumrautafosfaatti 3,65 V. Litiumioniakkujen loppupurkausjännite on 2,75 V-3.0V (akun tehdas ilmoittaa käyttöjännitealueen tai lopullisen purkausjännitteen, parametrit ovat hieman erilaisia, yleensä 3.{{ 17}}V, 2,5 V ferrofosforille). Purkamisen jatkamista alle 2,5 V:n (litiumrautafosfaatti 2.0V) kutsutaan ylipurkaukseksi, ja ylipurkaus vahingoittaa akkua.
Litiumioniakut, joissa on litiumkobolttioksidia positiivisena elektrodina, eivät sovellu suurvirran purkamiseen. Liiallinen virranpurkaus lyhentää purkausaikaa (sisäinen lämpötila nostaa lämpötilaa ja menettää energiaa) ja voi olla vaarallista; mutta litiumrautafosfaatti Positiivinen elektrodimateriaali litiumakku voidaan ladata ja purkaa suurella 20C tai suuremmalla virralla (C on akun kapasiteetti, esim. C=800mAh, 1C lataus nopeus eli latausvirta on 800mA), mikä sopii erityisen hyvin sähköajoneuvoihin. Siksi akkutehdas antaa suurimman purkausvirran, jonka tulee olla pienempi kuin maksimipurkausvirta käytön aikana. Litiumioniakuilla on tietyt lämpötilavaatimukset. Tehdas tarjoaa latauslämpötila-, purku- ja varastointilämpötila-alueen. Ylijännitelataus aiheuttaa pysyvän vaurion litiumioniakulle. Litiumioniakkujen latausvirran tulee perustua akun valmistajan suosituksiin ja virtaa rajoittava piiri tulee vaatia ylivirran (ylikuumenemisen) välttämiseksi. Yleensä latausnopeus on 0,25 C-1C. Akun lämpötila on usein tarpeen havaita suurvirtalatauksen aikana, jotta ylikuumeneminen ei vahingoita akkua tai aiheuta räjähdystä.
Litium-ioniakun lataus on jaettu kahteen vaiheeseen: ensin jatkuva lataus ja siirtyminen vakiojännitelataukseen, kun se on lähellä päätejännitettä. Esimerkiksi akku, jonka kapasiteetti on 800 mAh, lopullinen latausjännite on 4,2 V. Akkua ladataan vakiovirralla 800mA (latausnopeus 1C). Alussa akun jännitettä nostetaan suuremmalla jyrkkyydellä. Kun akun jännite on lähellä 4,2V, se vaihtuu 4,2V vakiojännitelataukseen, virta laskee vähitellen ja jännite muuttuu vähän. Kun latausvirta putoaa 1/10-50C (eri tehdasasetukset, se ei vaikuta käyttöön), sen katsotaan olevan melkein täynnä ja lataus voidaan lopettaa (jotkut laturit käynnistävät ajastimen 1/ 10C, ja tietyn ajan kuluttua Lataus päättyy).
