Liitium{0}}ioonakude kasutamine e-sigarettides

Liitium-ioonakud on e-sigarettide (elektrooniliste pihustusseadmete) põhitoiteallikaks; peaaegu kõik tavatooted toetuvad neile küttepihusti toiteks. Nende rakendamist saab mõista struktuuri, tööpõhimõtete, eeliste ja riskide kaudu.

 

1. Miks e-sigaretid liitium-ioonakusid kasutavad?

 

E-sigaretid vajavad pihusti pooli (tavaliselt takistustraati või keraamilist südamikku) soojendamiseks ja e-vedeliku aerosooliks aurustamiseks lühikese aja jooksul suurt väljundvõimsust. Liitium-ioonakud pakuvad:

Kõrge energiatihedus: kompaktne suurus, kuid suudab salvestada märkimisväärset energiat
Suur tühjendusvõime: võimeline andma hetkeliselt kõrget{0}}voolu (vastab küttevajadustele)
Taaslaetavus: toetab USB-laadimist, muutes selle ideaalseks kaasaskantavatele seadmetele
Kohandatavad vormitegurid: saab valmistada silindriliste rakkudena (nt 18650/21700) või kottelementidena

 

2. E-sigarettides kasutatavad tavalised akutüübid

 

1. Silindrilised liitiumakud (kõige tavalisemad)
Tehnilised andmed hõlmavad 18650, 20700, 21700 jne.
Tavaliselt leidub eemaldatavate akudega e{0}}sigarettides (MOD-seadmed)
Eelised: suur võimsus, vahetatav, lihtne hooldada
Puudused: eeldab kasutaja teadmisi ohutu käitlemise kohta

Selles rakenduses vajavad liitium-ioonakud tavaliselt suurt tühjenemiskiirust ("kõrge äravooluga")-näiteks pidevat tühjenemisvoolu 10A–30A või isegi suuremat. 2. Sisseehitatud-kotti-tüüpi liitiumaku
Tavaliselt leidub ühekordselt kasutatavates e-sigarettides või suletud-süsteemsetes seadmetes.
Eelised: kompaktne struktuur, suhteliselt kõrgem ohutus, lihtne disain.
Puudused: mitte{0}}asendatav; aku eluea lõppedes tuleb kogu seade välja vahetada.

3. Tööpõhimõte (roll e-sigarettides)

 

Liitiumaku → Juhtkiip → Pihusti mähis

Protsess on järgmine:

Kasutaja hingab sisse või vajutab nuppu.
Aku toidab juhtpaneeli.
Juhtpaneel reguleerib pinget/võimsust.
Vool voolab läbi pihusti pooli, tekitades soojust.
E-vedelikku kuumutatakse ja pihustatakse, et moodustada aerosool.

4. Peamised tehnilised andmed

 

E-sigaretid seavad liitiumakudele rangemad nõuded kui tavalised olmeelektroonikatooted:

Tühjenemiskiirus (C-reiting): määrab hetkelise väljundvõimsuse.
Sisetakistus: väiksem takistus tähendab suuremat stabiilsust ja vähem soojust.
Maht (mAh): mõjutab aku kasutusaega/tööaega.
Tsükli eluiga: laadimis-/tühjenemistsüklite arv.
Ohutuskaitse (PCM/BMS): hoiab ära ülelaadimise, üle{0}}tühjenemise ja lühiste.

5. Ohutusriskid (kriitilised)

 

E{0}}sigarettide patareidega seotud õnnetused tulenevad peamiselt:

1. Ülekuumenemine/termiline jooksmine
Suur-vool koos halva soojuse hajumisega.
Võib põhjustada tulekahju või isegi plahvatuse.
2. Ebastandardsete või võltsitud akude kasutamine
Täispuhutud kandevõime, liiga kõrge sisetakistus.
Ohutussertifikaatide puudumine.
3. Ebaõige kasutamine
Erinevate kaubamärkide või mudelite akude segamine.
Kasutamine jätkub hoolimata kahjustatud akukorpusest.
Ülekoormus, mis on põhjustatud mittevastavusest pihusti takistusega.

6. Tööstuse suundumused

Suurem energiatihedus: pikendab aku tööiga, kuid muudab ohutusdisaini keerukamaks.
Nutikate akuhalduskiipide (BMS) laialdane kasutuselevõtt.
Ühekordsete e{0}}sigarettide nihe väiksema võimsuse ja suurema ohutuse suunas.
Rangemad eeskirjad (nt UN38.3, UL sertifikaat).

Kokkuvõte

 

Liitium-ioonakud on põhitoiteallikas, mis võimaldab e-sigarettides "kuumutada ja pihustada"; need määravad ära seadme väljundvõimsuse, aku kasutusaja ja ohutuse. Kuna e-sigarettidel on suur tühjenemine-, on aku jõudluse ja ohutuse nõuded rangemad kui tavaliste elektroonikatoodete puhul.