Liitiumioonakude peamised tüübid

Vastavalt liitium-ioonakudes kasutatavatele erinevatele elektrolüütide materjalidele jagunevad liitiumioonakud vedelateks liitiumioonakudeks (LIB) ja polümeer-liitiumioonakudeks (PLB).

Liitiumioonaku (liitiumioonaku--)

Taaslaetav liitium-ioonaku on enim kasutatav aku tänapäevastes digitoodetes, nagu mobiiltelefonid ja sülearvutid, kuid see on "õrn" ja seda ei saa kasutamisel üle laadida ega tühjendada (see kahjustab akut või lammutab selle). Seetõttu on akul kaitsvad komponendid või vooluringid, et vältida kulukaid akukahjustusi. Liitiumioonaku laadimine on väga nõudlik. Tagamaks, et lõpppinge täpsus jääb vahemikku ± 1 protsenti, on suuremad pooljuhtseadmete tootjad välja töötanud mitmesuguseid liitium-ioonaku laadimise IC-sid, et tagada ohutu, usaldusväärne ja kiire laadimine.

Enamik mobiiltelefone kasutab liitiumioonakusid. Liitium-ioonakude õige kasutamine on aku eluea pikendamiseks väga oluline. Seda saab teha lameda ristküliku, silindri, ristküliku ja nupu tüübiks vastavalt erinevate elektroonikatoodete nõuetele ning sellel on aku, mis koosneb mitmest järjestikku ja paralleelselt ühendatud akust. Liitiumioonaku nimipinge on materjali muutumise tõttu üldiselt 3,7 V ja liitiumraudfosfaadi (edaspidi ferrofosfaat) katoodil 3,2 V. Täielikult laetuna on laadimise lõpppinge üldiselt 4,2 V ja ferrofosfaadi pinge 3,65 V. Liitium-ioonaku klemmi tühjenemispinge on 2,75 V ~ 3.{15}}V (aku tehas annab tööpinge vahemiku või klemmi tühjenemispinge ja parameetrid on veidi erinevad, üldiselt 3.{17}} V ja ferrofosfaadi jaoks 2,5 V). Pidevat tühjenemist alla 2,5 V (ferrofosfaat 2.0V) nimetatakse ülelaadimiseks, mis kahjustab akut.

Liitiumkoobaltoksiidi tüüpi materjalist positiivse elektroodiga liitiumioonakud ei sobi suure voolu tühjenemiseks. Liigne voolu tühjenemine vähendab tühjenemise aega (tekib kõrgem sisetemperatuur ja kaob energiat) ning võib põhjustada ohtu; Liitiumraudfosfaatkatoodi materjalist liitiumakut saab siiski laadida ja tühjendada suure vooluga 20c või rohkem (C on aku võimsus, näiteks c=800mah, 1c laadimiskiirus , ehk laadimisvool on 800mA), mis sobib eriti hästi elektrisõidukitele. Seetõttu peab aku tootja antud maksimaalne tühjendusvool olema väiksem kui maksimaalne kasutusel olev tühjendusvool. Liitiumioonakul on teatud temperatuurinõuded. Tehas on andnud laadimistemperatuuri vahemiku, tühjendustemperatuuri vahemiku ja säilitustemperatuuri vahemiku. Ülepingega laadimine kahjustab liitiumioonakut püsivalt. Liitium-ioonaku laadimisvool peab vastama aku tootja soovitustele ja piiratud vooluahelat tuleb kasutada ülevoolu (ülekuumenemise) vältimiseks. Tavaliselt kasutatav laadimiskiirus on 0,25c ~ 1C. Suure vooluga laadimisel on sageli vaja aku temperatuuri tuvastada, et vältida aku ülekuumenemiskahjustusi või plahvatust.

Liitiumioonaku laadimine jaguneb kaheks etapiks: esmalt laaditakse konstantse vooluga laadimine ja kui see on lõpppingele lähedal, toimub pidev pinge laadimine. Näiteks 800MAH mahutavusega aku otsalaadimispinge on 4,2 V. Akut laetakse konstantse vooluga 800mA (laadimiskiirus 1c). Alguses tõstetakse aku pinget suure kaldega. Kui aku pinge on 4,2 V lähedal, muudetakse see 4,2 V pideva pinge laadimisele. Vool langeb järk-järgult ja pinge muutub vähe. Kui laadimisvool langeb 1/10-50c-ni (iga tehase seadistusväärtused on erinevad, mis ei mõjuta kasutamist), loetakse, et see on peaaegu täis ja laadimise võib lõpetada (mõned laadijad käivitage taimer 1/10c juures ja lõpetage laadimine teatud aja pärast).