Lítiová polymérová batéria: na rozdiel od iónovej batérie, životnosť, zariadenie. Li-pol alebo Li-ion: čo je lepšie

Rast záujmu spotrebiteľov o mobilné zariadeniatech a prenosné ako celok techniky núti výrobcu k zlepšeniu svojich produktov v rôznych smeroch. Preto existuje rad všeobecných parametrov, ktoré sa pracuje rovnakým spôsobom. Patrí medzi ne spôsob napájania. Len pred niekoľkými rokmi an aktívni účastníci trhu mohli sledovať proces vytesnenie nikel-kadmiových batérií NiCd sofistikovanejšie prvky NiMH NiMH pôvod. V súčasnej dobe je konkurencia medzi nimi sú už vytváranie nových batérií. Široko rozšírené lítium-iónová technológia v niektorých segmentoch úspešne nahradí lítium-polymérové ​​batérie. Na rozdiel od iónu v novom bloku nie je tak nápadný k priemernému užívateľovi, ale v niektorých ohľadoch je to nevyhnutné. V tomto prípade, rovnako ako v prípade prvkov súťažného NiCd a NiMH, výmena technológia nie je bezchybná a niektoré ukazovatele nižšiu náprotivok.

Nabíjačka batérií Li-ion

Prvé modely sériových batérií založené nalítium sa začalo objavovať na začiatku 90. rokov. Ako aktívny elektrolyt sa však použil kobalt a mangán. V moderných lítium-iónových batériách to nie je toľko podstatné, ale konfigurácia jeho umiestnenia v jednotke. Takéto batérie pozostávajú z elektród, ktoré sú oddelené separátorom s pórom. Hmotnosť odlučovača je následne iba impregnovaná elektrolytom. Čo sa týka elektród, sú predstavované katódovou bázou na hliníkovej fólii a anódovej medi. Vnútri bloku sú katóda a anóda navzájom spojené aktuálnymi kolektorovými terminálmi. Údržba nabíjania prináša kladný náboj lítia iónov. Tento materiál je výhodný v tom, že má schopnosť ľahko preniknúť do kryštálových mriežok iných látok tvoriacich chemické väzby. Pozitívne vlastnosti týchto batérií však čoraz viac nestačia na moderné úlohy, ktoré viedli k vzniku Li-pol prvkov, ktoré majú mnoho vlastností. Vo všeobecnosti stojí za zmienku o podobnosti lítiovo-iónových napájacích zdrojov s úplnými batériami hélia pre automobily. V oboch prípadoch sú batérie navrhnuté s ohľadom na fyzickú praktickosť pri používaní. Čiastočne pokračoval tento smer vývoja a polymérové ​​prvky.

Zariadenie lítium-polymérovej batérie

Impulz na zlepšenie lítiabatériami sa stala potreba riešiť dve nevýhody existujúcich lítium-iónových batérií. Po prvé, nie sú bezpečné prevádzkovať, a za druhé, sú dosť drahé za cenu. Aby sa tieto minuly zbavili, rozhodli sa technici zmenou elektrolytu. V dôsledku toho polymerový elektrolyt prišiel nahradiť impregnovaný porézny separátor. Treba poznamenať, že polymér bol predtým používaný v elektrických potrebách ako plastová fólia, ktorá vedie prúd. V modernej batérii dosiahne hrúbka prvku Li-pol 1 mm, čo tiež odstraňuje obmedzenia týkajúce sa použitia rôznych tvarov a veľkostí. Najdôležitejšia je však to, že neexistuje tekutý elektrolyt, ktorý by eliminoval riziko vznietenia. Teraz stojí za to podrobnejšie zvážiť rozdiely medzi lítium-iónovými prvkami.

Aký je hlavný rozdiel od iónovej batérie?

Hlavným rozdielom je odmietnutiehélium a kvapalné elektrolyty. Pre úplnejšie pochopenie tohto rozdielu stojí za to obrátiť sa na moderné modely automobilových batérií. Potreba nahradiť kvapalný elektrolyt bola opäť podmienená bezpečnostnými záujmami. Ale ak sa v prípade automobilových batérií zastavil pokrok na tých istých poréznych elektrolytoch s impregnáciou, získali modely lítia úplne pevný základ. Čo je dobré s lítium-polymérovou batériou v pevnom stave? Rozdiel od iónového činidla spočíva v tom, že účinná látka vo forme platne v kontaktnej zóne s lítiom zabraňuje tvorbe dendritov počas cyklu. Len tento faktor vylučuje možnosť výbuchu a požiaru takýchto batérií. Je to len pokiaľ ide o zásluhy, ale v nových batériách sú aj slabé stránky.

Životnosť lítium-polymérovej batérie

V priemere tieto batérie vydržia poriadok800-900 nabíjacích cyklov. Tento indikátor je skromný na pozadí moderných analógov, ale ani tento faktor nemožno považovať za určujúci prvok zdroja. Faktom je, že takéto batérie sú vystavené intenzívnemu starnutiu bez ohľadu na charakter operácie. To znamená, že aj keď sa batéria vôbec nepoužíva, jej životnosť sa zníži. A na tom nezáleží, ide o lítium-iónovú batériu alebo lítium-polymérovú bunku. Na tento proces sa vyznačujú všetky zdroje energie na báze lítia. Výrazná strata v objeme je viditeľná do jedného roka po akvizícii. Po 2-3 rokoch niektoré batérie zlyhávajú. Ale veľa závisí od výrobcu, pretože vnútri segmentu sú aj rozdiely v kvalite batérie. Podobné problémy sú charakteristické pre prvky NiMH, ktoré sú vystavené starnutiu s ostrými teplotnými výkyvmi.

nedostatky

Okrem problémov s rýchlym zastarávaním, takéBatérie potrebujú dodatočný ochranný systém. Je to spôsobené tým, že vnútorné napätie v rôznych oblastiach môže viesť k vyhoreniu. Preto sa používa špeciálna stabilizačná schéma, aby sa zabránilo prehriatiu a preťaženiu. Rovnaký systém má ďalšie nevýhody. Hlavný je súčasný limit. Ale na druhej strane, dodatočné ochranné okruhy robia lítium-polymérovú batériu bezpečnejšou. Rozdiel oproti iónu z hľadiska nákladov tiež prebieha. Polymerové batérie sú lacnejšie, ale nie moc. Ich cena sa zvyšuje aj v dôsledku zavedenia elektronických systémov ochrany.

Funkčné vlastnosti gélových modifikácií

Aby sa zvýšila vodivosť polyméruTechnológovia stále dodávajú gélový elektrolyt. Neexistuje hovor o úplnom prechode na takéto látky, pretože to je v rozpore s koncepciou tejto technológie. V prenosnej technológii sa však často používajú hybridné batérie. Ich zvláštnosťou je citlivosť na teplotu. Výrobcovia odporúčajú používať tieto modely batérií v podmienkach od 60 ° C do 100 ° C. Táto požiadavka určila špeciálnu oblasť použitia. Modely podobné gélu môžete používať iba na miestach s horúcou klímou, nehovoriac o potrebe ponoriť sa do tepelne izolovaného tela. Avšak otázka, ktorá batéria si vyberie - Li-pol alebo Li-ion - nie je v podnikoch taká akútna. Ak má teplota osobitný vplyv, často sa používajú kombinované roztoky. Polymérové ​​prvky sa v takýchto prípadoch zvyčajne používajú ako záloha.

Optimálna metóda nabíjania

Obvyklá doba nabíjania pre lítiumbatéria dosahuje priemernú hodnotu 3 hodiny a navyše pri nabíjaní zostáva chladná. Plnenie sa uskutočňuje v dvoch fázach. Po prvé, napätie dosiahne špičkové hodnoty a tento režim je udržiavaný až do 70%. Zvyšných 30% je prijatých za podmienok normálneho napätia. Ďalšou zaujímavou otázkou je, ako nabíjať lítium-polymérovú batériu, ak potrebujete zachovať jej plný objem v konštantnom režime? V tomto prípade postupujte podľa plánu dobíjania. Tento postup sa odporúča približne každých 500 hodín prevádzky s úplným vybitím.

preventívne opatrenia

Počas prevádzky používajte lenZodpovedajúce nabíjacie zariadenie, pripojenie k sieti so stabilným napätím. Je tiež potrebné skontrolovať stav konektorov tak, aby sa batéria neotvorila. Je dôležité mať na pamäti, že napriek vysokému stupňu bezpečnosti je stále preťaženie typu batérie citlivé. Prvok lítium-polymér netoleruje nadmerný prúd, nadmerné chladenie vonkajšieho prostredia a mechanický náraz. Pre všetky tieto ukazovatele sú však polymérové ​​bloky ešte spoľahlivejšie ako lítium-ión. Napriek tomu je hlavným bezpečnostným aspektom bezpečnosť pevných zdrojov energie - samozrejme za predpokladu, že sú udržiavané pevne.

Ktorá batéria je lepšia - Li-pol alebo Li-ion?

Táto otázka je do značnej miery určenáprevádzkové podmienky a cieľové napájanie. Hlavné výhody polymérových zariadení sú skôr zrejmé pre samotných výrobcov, ktorí môžu slobodnejšie využívať nové technológie. Pre užívateľa bude rozdiel takmer nezaznamenateľný. Napríklad v otázke, ako nabíjať lítium-polymérovú batériu, majiteľ bude musieť venovať väčšiu pozornosť kvalite zdroja energie. V čase, keď je náboj identické prvky. Pokiaľ ide o trvanlivosť, tento parameter je tiež nejednoznačnou situáciou. Stupeň starnutia charakterizuje polymérové ​​prvky vo väčšom meradle, ale prax ukazuje rôzne príklady. Napríklad sú tu recenzie litium-iónových buniek, ktoré sa po roku používania stanú nepoužiteľnými. Polymér v niektorých zariadeniach funguje po dobu 6-7 rokov.

záver

Okolo batérie stále pretrvávaveľa mýtov a falošných rozsudkov, ktoré súvisia s rôznymi nuansami vykorisťovania. Naopak niektoré vlastnosti batérií výrobcovia ignorujú. Pokiaľ ide o mýty, jeden z nich vyvracia lítium-polymérovú batériu. Rozdiel od iónového náprotivku spočíva v tom, že polymérové ​​modely zažívajú menej vnútorného napätia. Z tohto dôvodu sa nabíjacie relácie batérií, ktoré ešte nevyčerpali, neovplyvňujú nepriaznivo vlastnosti elektród. Ak hovoríme o faktoch skrytých výrobcami, potom sa jedna z nich týka trvanlivosti. Ako už bolo uvedené, životnosť batérie je charakterizovaná nielen skromným indikátorom nabíjacích cyklov, ale aj nevyhnutnou stratou užitočného objemu batérie.