Щелочные и литий-ионные аккумуляторы

В XX веке электричество начало играть серьезную роль в повседневной жизни, и первоначально для электрических фонарей использовались обычные батарейки, которых было в избытке. Однако с появлением электронных устройств в конце века, которые быстро распространились по всему миру, стало ясно, что без новых типов аккумуляторов их использование останется невозможным. Появление емких, легких и компактных аккумуляторов стало ключевым моментом в развитии технологий. Впоследствии, после успешного применения кислотных аккумуляторов, были изобретены и внедрены щелочные аккумуляторы (АКБ).
Важно отметить, что аккумуляторы на щелочной основе представляют собой оптимальное решение для работы при низких температурах. Они обладают низким уровнем саморазряда, не испаряются, идеально переносят переразряд. Однако, стоимость таких аккумуляторов заметно выше, чем у кислотных вариантов. Кроме того, из-за необходимости использования более крупных банок для обеспечения того же напряжения, что и у кислотных аккумуляторов, они занимают больше места. Именно поэтому их предпочитают для применения в электромобилях и различных механизмах с электрическими двигателями.
В 90-е годы XX века появились литиевые аккумуляторы, выпущенные фирмой Sony в 1991 году. Пластины таких аккумуляторов изготавливают из цинка, кадмия, никеля, серебра и других металлов, поэтому они могут называться различными способами, включая цинково-никелевые или кадмиево-никелевые.
Уже три десятилетия мировые умы пытаются усовершенствовать литий-ионные аккумуляторы, которые заключены в герметичный корпус. В этих аккумуляторах есть клапан сброса давления. В корпусе находятся анод, катод и пористая прокладка, пропитанная электролитом. Анод сделан из медной фольги, катод - из алюминиевой. На обоих электродах нанесено специальное покрытие. Обычно на катоде располагается литий-металл, а на аноде - графитное покрытие.
Аккумуляторы постоянно совершенствуются путем проведения экспериментов с добавлением металлических элементов к литию и изменением состава электролита. В настоящее время в массовом производстве представлены аккумуляторы с различными классами катодных материалов, такими как кобальтат лития, литий-феррофосфат и литий-марганцевая шпинель. Полужидкий полимер стал популярным в качестве электролита для аккумуляторов. Разнообразие видов литий-ионных аккумуляторов зависит от добавленных оксидов металлов к литию, и они широко используются по всему миру в различных устройствах - от фонариков до электромобилей и электроинструмента.
Важно помнить о возможности перегрева и возгорания литиевых аккумуляторов, как в маленьких устройствах, так и в автомобилях. Если литиевый аккумулятор загорится, его тушение становится практически невозможным из-за способности лития активно реагировать с окислителями и выделять большое количество тепла. Во время пожара в аккумуляторе кислород поступает из различных соединений металлов и электролита. Поэтому использование воды для тушения такого пожара приведет лишь к его усилению из-за реакции лития с водой, которая приводит к выделению тепла и водорода.
Необходимы специальные смеси, которые вряд ли можно найти на улице рядом с горящим автомобилем или среди толпы, если ваш телефон или другое устройство начнет гореть. Может быть, нам следует забыть об электромобилях на некоторое время? Ведь когда они начинают гореть, это происходит непоправимо! Не было бы лучше подождать, пока литий-ионные батареи прекратят загораться?