Specyfika akumulatorów litowych

Akumulatory litowe zostały wstępnie omówione w artykule Akumulatory wczoraj i dziś (2), w numerze 7/2025. Natomiast poniższy materiał zawiera najważniejsze informacje i wskazówki praktyczne, dotyczące tych absolutnie najważniejszych dziś rodzajów akumulatorów, z jakimi mamy powszechnie do czynienia.

We wcześniejszych artykułach tego cyklu omówiłem akumulatory zasadowe i kwasowe, a to jest pierwszy z artykułów omawiających akumulatory litowe oraz zasady i problemy ich ładowania i rozładowywania. Ten artykuł zawiera informacje podstawowe. W kolejnych omówiona zostanie kwestia ochrony pojedynczych akumulatorów i zestawów, a potem niełatwe zagadnienia dotyczące balanserów. Najpierw jednak trzeba przypomnieć podstawy.

Nie irytuj się, że w artykułach tej serii będę powtarzał to, co najważniejsze: wszelkie akumulatory litowe są dużo bardziej delikatne, niż akumulatory kwasowe czy zasadowe. Mają lepsze parametry, ale łatwo je uszkodzić a nawet spowodować pożar.

Podkreślam to, ponieważ wiele osób nie tylko miało i ma do czynienia z akumulatorami kwasowymi, ale też nabyło silnych przyzwyczajeń dotyczących ich obsługi. Co prawda w dużej części prawdziwa jest opinia, że akumulatory litowe pod różnymi względami są podobne do kwasowych. Jednak zastosowanie reguł i przyzwyczajeń dobrych dla akumulatorów kwasowych może doprowadzić do wybuchu lub pożaru akumulatorów litowych, a co najmniej może dramatycznie skrócić ich żywotność!

Właśnie dlatego, też celowo, we wcześniejszych artykułach serii tak dużo uwagi i miejsca poświęciłem akumulatorom kwasowym, a w szczególności kwestii zasad i procedur ich prawidłowego ładowania.

Akumulatory litowe

Najogólniej biorąc, wszelkie akumulatory litowe są dużo lepsze od kwasowych i zasadowych, ale niestety są znacznie delikatniejsze i łatwo je uszkodzić. W szczególności są dużo lżejsze od kwasowych, trwalsze, a ceny są dziś porównywalne. Dwie główne odmiany akumulatorów litowych to litowo-jonowe (Li-Ion, Li-Po) oraz litowo-fosforanowe (LiFePO4, LiFePO₄, LFP), które ja nazywam krócej akumulatorami fosfatowymi.

Warto pamiętać nie tylko o pojemności wyrażanej w amperogodzinach, ale o zawartości energii, wyrażanej w watogodzinach. Weźmy pojedyncze akumulatory o pojemności 10 amperogodzin. Akumulator zasadowy ma napięcie 1,2 V, więc zawiera porcję energii 1,2 V × 10 Ah = 12 Wh. Akumulator kwasowy ma napięcie nominalne 2,1 V, więc jedna cela zawiera 21 watogodzin. A akumulator Li-Ion ma napięcie 3,6 V, więc jeden akumulatorek 10 Ah zawiera 36 watogodzin energii.

Małe akumulatorki Li-Ion całkowicie wyparły ze sprzętu mobilnego akumulatory zasadowe NiMH, natomiast duże akumulatory LiFePO4 na naszych oczach wypierają akumulatory kwasowe GEL i AGM.

Przytłaczająca większość małych akumulatorów litowych to właśnie akumulatory litowo-jonowe (Li-Ion). W szczególności ogromnie popularne są cylindryczne akumulatory Li-Ion, znane jako 18650, co oznacza wielkość: średnicę 18 mm i długość 65 mm – fotografia 1.

Z kolei duże akumulatory litowe, to w zdecydowanej większości fosfatowe (LiFePO4). Przykłady na fotografii 2.

Tak, ale dziś można też kupić małe akumulatorki LiFePO4 – przykład na fotografii 3.

Można też kupić duże akumulatory Li-Ion – przykład na fotografii 4. Na pewno trzeba rozróżniać te dwie główne grupy: Li-Ion, LiFePO4, bo mają znacząco różne właściwości.

Skład chemiczny elektrod to jedno, druga kwestia to niezbędny elektrolit między nimi. W większości akumulatorów Li-Ion elektrolit zawierający związki litu jest cieczą. Ale w niektórych jest to polimer, związek organiczny, który ma konsystencję pasty i takie akumulatory nazywane są polimerowymi, oznaczanymi Li-Po lub Li-Poly – to też są akumulatory Li-Ion.

Dla użytkownika, nomen omen, ważne są parametry użytkowe, a znikome znaczenie mają nazwy, opisy, określenia, szczegóły technologiczne oraz niuanse składu chemicznego.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w czerwcowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 6/2026). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 15 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 6/2026 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.