Bateria litowo-polimerowa: w przeciwieństwie do akumulatora jonowego, żywotność, urządzenie. Li-pol lub Li-ion: co jest lepsze

Wzrost zainteresowania konsumentów usługami mobilnymigadżety i technologia przenośna oparta na technologii na ogół zmusza producentów do ulepszania swoich produktów na różne sposoby. W tym przypadku istnieje szereg wspólnych parametrów, których praca jest wykonywana w tym samym duchu. Do takiego można doprowadzić sposób zasilania. Jeszcze kilka lat temu aktywni uczestnicy rynku mogli obserwować proces przemieszczania akumulatorów niklowo-kadmowych NiCd przez bardziej zaawansowane elementy niklowo-wodorkowe NiMH. Dziś rywalizacja jest prowadzona przez nową generację akumulatorów. Rozpowszechniona technologia litowo-jonowa w niektórych segmentach z powodzeniem zastępuje baterię litowo-polimerową. Różnica w stosunku do jonów w nowym bloku nie jest tak zauważalna dla przeciętnego użytkownika, ale w niektórych aspektach jest znacząca. Jednocześnie, podobnie jak w przypadku konkurencji pomiędzy ogniwami NiCd i NiMH, technologia wymiany jest pod pewnymi względami daleka od nieskazitelności i gorsza od analogii.

Ładowarka akumulatorów Li-ion

Pierwsze modele akumulatorów szeregowych na bazielit zaczął pojawiać się na początku lat dziewięćdziesiątych. Jako aktywny elektrolit wykorzystano jednak kobalt i mangan. W nowoczesnych akumulatorach litowo-jonowych ważna jest nie tyle substancja, ale konfiguracja jej umieszczenia w urządzeniu. Takie baterie składają się z elektrod, które są oddzielone separatorem z porami. Ciężar separatora jest z kolei zaimpregnowany elektrolitem. Jeśli chodzi o elektrody, są one reprezentowane przez podstawę katody na folii aluminiowej i anodzie miedzianej. Wewnątrz bloku katoda i anoda są połączone ze sobą za pomocą zacisków prądowych kolektora. Konserwacja ładunku zapewnia ładunek dodatni jonu litowego. Materiał ten jest korzystny pod tym względem, że ma zdolność łatwego wnikania w sieci krystaliczne innych substancji, tworząc wiązania chemiczne. Jednak pozytywne cechy takich akumulatorów są coraz mniej niewystarczające do nowoczesnych zadań, co doprowadziło do pojawienia się elementów Li-pol, które mają wiele cech. Generalnie warto zwrócić uwagę na podobieństwo zasilaczy litowo-jonowych z akumulatorami pełnowymiarowymi helem do samochodów. W obu przypadkach akumulatory są zaprojektowane z oczekiwaniem fizycznej praktyczności w użyciu. Po części ten kierunek rozwoju trwał nadal, a elementy polimerowe.

Urządzenie z akumulatorem litowo-polimerowym

Impuls do poprawy litubaterie stały się potrzebą radzenia sobie z dwoma wadami istniejących baterii litowo-jonowych. Po pierwsze, nie są bezpieczne w działaniu, a po drugie, są dość drogie w cenie. Aby pozbyć się tych minusów, technolodzy postanowili zmienić elektrolit. W rezultacie polimerowy elektrolit zastąpił impregnowany porowaty separator. Należy zauważyć, że polimer był wcześniej wykorzystywany w potrzebach elektrycznych jako folia z tworzywa sztucznego, która przewodzi prąd. W nowoczesnej baterii grubość elementu Li-pol osiąga 1 mm, co również usuwa ograniczenia w stosowaniu różnych kształtów i rozmiarów. Ale najważniejsze jest to, że nie ma płynnego elektrolitu, co eliminuje ryzyko zapłonu. Teraz warto rozważyć bardziej szczegółowo różnice w stosunku do elementów litowo-jonowych.

Jaka jest główna różnica w stosunku do akumulatora jonowego?

Podstawową różnicą jest odrzuceniehel i ciekłe elektrolity. Aby lepiej zrozumieć tę różnicę, warto zwrócić uwagę na nowoczesne modele akumulatorów samochodowych. Konieczność zastąpienia ciekłego elektrolitu została ponownie uwarunkowana względami bezpieczeństwa. Jeśli jednak w przypadku akumulatorów samochodowych postęp został zatrzymany na tych samych porowatych elektrolitach z impregnacją, modele litowe otrzymały pełne solidne podstawy. Co jest takiego dobrego w litowej baterii litowo-polimerowej? Różnica od jonowej polega na tym, że substancja czynna w postaci płytki w strefie kontaktowej z litem zapobiega tworzeniu się dendrytów podczas jazdy na rowerze. Tylko ten czynnik wyklucza możliwość eksplozji i pożarów takich baterii. Dotyczy to tylko zalet, ale są też słabe punkty w nowych akumulatorach.

Żywotność baterii litowo-polimerowej

Średnio takie baterie stoją w porządku800-900 cykli ładowania. Wskaźnik ten jest skromny na tle współczesnych analogów, ale nawet ten czynnik nie może być uważany za określający zasób elementu. Faktem jest, że takie baterie podlegają intensywnemu starzeniu, niezależnie od rodzaju operacji. Oznacza to, że nawet jeśli bateria nie zostanie w ogóle wykorzystana, jej zasoby zostaną zmniejszone. I to nie ma znaczenia, to bateria litowo-jonowa lub litowo-polimerowy. Wszystkie zasilacze na bazie litowej charakteryzują się tym procesem. Znaczną utratę objętości można zauważyć już w rok po nabyciu. Po 2-3 latach niektóre baterie są całkowicie nieczynne. Ale wiele zależy od producenta, ponieważ w tym segmencie występują również różnice w jakości baterii. Podobne problemy występują również w elementach NiMH, które podlegają starzeniu w ostrych wahaniach temperatury.

Wady

Oprócz problemów z szybkim starzeniem się, takiebaterie wymagają dodatkowego systemu ochrony. Wynika to z faktu, że stres wewnętrzny w różnych obszarach może prowadzić do wypalenia. Dlatego stosuje się specjalny system stabilizacji, aby zapobiec przegrzaniu i przeładowaniu. Ten sam system pociąga za sobą inne wady. Najważniejszym z nich jest ograniczenie prądu. Z drugiej jednak strony, dodatkowe obwody ochronne sprawiają, że akumulator litowo-polimerowy jest bezpieczniejszy. Różnica w stosunku do kosztów jonowych również ma miejsce. Baterie polimerowe są tańsze, ale niewiele. Ich cena rośnie również w związku z wprowadzeniem elektronicznych obwodów ochronnych.

Cechy operacyjne modyfikacji żelopodobnych

W celu zwiększenia przewodności elektrycznej w polimerachelementy technologii nadal dodają żelowy elektrolit. Nie ma mowy o pełnym przejściu na takie substancje, ponieważ jest to sprzeczne z koncepcją tej technologii. Jednak w technologii przenośnej często wykorzystywane są komórki hybrydowe. Ich osobliwość polega na wrażliwości na temperaturę. Producenci zalecają stosowanie takich modeli akumulatorów w warunkach od 60 ° C do 100 ° C. To wymaganie określiło specjalną niszę aplikacji. Używaj modeli podobnych do żelu tylko w miejscach o gorącym klimacie, nie wspominając o konieczności zanurzenia w izolowanej cieplnie obudowie. Niemniej jednak, kwestia, który akumulator wybrać - Li-pol lub Li-ion, - nie jest tak ostra w przedsiębiorstwach. Wszędzie tam, gdzie temperatura ma szczególny wpływ, często stosuje się rozwiązania mieszane. Elementy polimerowe w takich przypadkach są zwykle używane jako rezerwowe.

Optymalna metoda ładowania

Normalny czas ładowania dla litubaterie to średnio 3 godziny, a podczas ładowania urządzenie pozostaje zimne. Napełnianie odbywa się w dwóch etapach. Po pierwsze, napięcie osiąga wartości szczytowe, a tryb ten jest utrzymywany do wartości 70%. Pozostałe 30% zostało już zebrane w normalnych warunkach stresowych. Kolejnym interesującym pytaniem jest, jak naładować baterię litowo-polimerową, jeśli konieczne jest utrzymanie jej pełnej głośności w trybie ciągłym? W takim przypadku należy postępować zgodnie z harmonogramem ładowania. Tę procedurę zaleca się wykonywać mniej więcej co 500 godzin pracy przy pełnym rozładowaniu.

Środki ostrożności

Tylko podczas operacjiodpowiada charakterystyce ładowarki, podłączając ją do sieci o stabilnym napięciu. Konieczne jest również sprawdzenie stanu złączy, aby akumulator się nie otworzył. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że pomimo wysokiego stopnia bezpieczeństwa nadal jest to przeciążenie zależne od baterii. Element z polimeru litowego nie toleruje przekroczenia obecnych wskaźników, nadmiernego chłodzenia środowiska zewnętrznego i wstrząsów mechanicznych. Jednak w przypadku wszystkich tych wskaźników bloki polimerowe są jeszcze bardziej niezawodne niż bloki litowo-jonowe. Nadal jednak głównym aspektem bezpieczeństwa jest nieszkodliwość zasilaczy półprzewodnikowych - oczywiście pod warunkiem, że są one szczelne.

Która bateria jest lepsza - Li-pol lub Li-ion?

Ta kwestia jest bardziej zdeterminowanawarunki pracy i docelowy obiekt zasilania. Główne zalety urządzeń polimerowych są raczej namacalne dla samych producentów, którzy mogą swobodnie korzystać z nowych technologii. Dla użytkownika różnica będzie subtelna. Na przykład w kwestii ładowania akumulatora litowo-polimerowego właściciel będzie musiał zwracać większą uwagę na jakość źródła zasilania. W tym samym czasie ładowania są to identyczne elementy. Jeśli chodzi o trwałość, w tym parametrze sytuacja jest niejednoznaczna. Efekt starzenia jest bardziej charakterystyczny dla elementów polimerowych, ale praktyka pokazuje różne przykłady. Na przykład są opinie o ogniwach litowo-jonowych, które stają się bezużyteczne po roku użytkowania. Polimer w niektórych urządzeniach działa przez 6-7 lat.

Wniosek

Około baterii jest nadal przechowywanewiele mitów i fałszywych osądów, które dotyczą różnych niuansów wyzysku. Przeciwnie, niektóre funkcje akumulatorów są wyciszane przez producentów. Co do mitów, jeden z nich jest zaprzeczany przez baterię litowo-polimerową. Różnica w stosunku do analogu jonowego polega na tym, że modele polimerowe mają mniej obciążeń wewnętrznych. Z tego powodu ładowanie wciąż niezamieszkanych akumulatorów nie wpływa niekorzystnie na charakterystykę elektrod. Jeśli mówimy o faktach ukrytych przez producentów, to jeden z nich dotyczy trwałości. Jak już wspomniano, żywotność baterii charakteryzuje się nie tylko skromnym wskaźnikiem cykli ładowania, ale także nieuniknioną utratą objętości użytkowej komórki.