Батареи 217
Литий-ионные батареи (Li-Ion)
В качестве современного промышленного стандарта литий-ионные батареи обеспечивают
более продолжительное время автономной работы ноутбука, чем никель-кадмиевые и никель-
металл-гидридные технологии. Литий-ионные батареи нельзя зарядить сверх меры (благода-
ря специальному заряжающему оборудованию), они хорошо удерживают заряд. Они имеют
исключительно высокую энергетическую плотность, поэтому батарея определенного размера
может хранить большее количество энергии, чем батареи на основе других технологий,
поскольку литий является одним из самых легких металлов.
Литий-ионные батареи в ноутбуках представляют собой блоки батарей, состоящих из не-
скольких ячеек. Каждая ячейка выдает напряжение от 2,5 В (разряженная батарея) до 4,2 В
(полностью заряженная батарея) и обычно имеет номинальное напряжение 3,6 В. Ячейки
формируют блоки батарей, включающие от 2 до 12 ячеек, организованных в параллельные
и последовательные подключения с (номинальным) напряжением 7,2/10,8/14,4 В. Батареи
обычно имеют емкость 2000-6600 мА-ч и более. Безусловно, чем больше емкость батареи, тем
дольше проработает ноутбук в автономном режиме.
Литий— нестабильное вещество, и первые литий-ионные батареи имели ряд проблем.
После нескольких циклов зарядки/разрядки оказалось, что металлический литий кристалли-
зовался на литиевом электроде, что потенциально приводило к резкой экзотермической реак-
ции. Вентиляционное отверстие в корпусе батареи позволяло избежать взрыва, но в результа-
те реакции батарея извергала горячие газы или пламя, которые повреждали оборудование или
даже обжигали находящихся рядом людей. Несколько случаен перегрева и возгорания бата-
реи привели к изменению основного дизайна батареи п начале 1990-х годов.
Следующие модели батарей имели встроенные защитные контуры, которые ограничивали
пиковое напряжение ячеек во время зарядки (обычно до 4,3 В или меньше), предотвращали
резкое падение напряжения (обычно не ниже 2,5 В) при разрядке, ограничивали максималь-
ный ток зарядки и разрядки и отслеживали температуру ячейки. Такие схемы безопасности
позволили практически исключить вероятность температурных всплесков и активных реак-
ций. Именно поэтому отдельные ячейки не продаются частным лицам. В продаже присутст-
вуют только уже собранные батарейные блоки со встроенными механизмами зашиты.
В различных типах литий-ионных батарей используются разные активные материалы для
положительного и отрицательного электродов. Для положительного электрода применяется
кобальт (такие батареи дают более сильный ток) или марганец (для менее сильного тока).
Отрицательный электрод делается из кокса или графита. Оба материала имеют немного
отличающийся профиль разрядки.
|