Lithiová polymerní baterie: na rozdíl od iontové baterie, životnosti, zařízení. Li-pol nebo Li-ion: což je lepší

Růst zájmu spotřebitelů o mobilní gadgety a technologické přenosné technologie obecně nutí výrobce zlepšit své výrobky různými způsoby. V tomto případě existuje řada společných parametrů, jejichž práce se provádí ve stejném duchu. K tomu je možné nést způsob napájení. Jen před několika lety mohli aktivní aktéři na trhu sledovat proces vytěsňování nikl-kadmiové NiCd baterie

Nabíječka baterií Li-ion

První modely komerčně dostupných baterií na bázi lithia se začaly objevovat již počátkem 90. let. Jako aktivní elektrolyt se však používá kobalt a mangan. V moderních lithium-iontových bateriích to není záležet na podstatě látky, ale konfiguraci jejího umístění v jednotce. Takové baterie se skládají z elektrod, které jsou odděleny separátorem s póry. Hmotnost separátoru je následně pouze impregnována elektrolytem. Co se týče elektrod, jsou představovány katodovou základnou na hliníkové fólii a měděné anodě. Uvnitř bloku katody a anody jsou propojeny svými svorkami - proudovými kolektory. Údržba nabíjení provádí pozitivní náboj lithia iontů. Tento materiál je výhodný v tom, že má schopnost snadno pronikat do krystalových mřížek jiných látek vytvářejících chemické vazby. Pozitivní vlastnosti takových baterií však stále nejsou dostačující pro moderní úkoly, které vedly k vzhledu prvků Li-pol, které mají mnoho vlastností. Obecně platí, že je třeba si uvědomit podobnost lithium-ionových napájecích zdrojů s heliovými plnými bateriemi pro automobily. V obou případech jsou baterie konstruovány s očekáváním fyzické praktické použitelnosti. Částečně tento směr vývoje pokračoval a polymerové prvky.

Zařízení z lithiové polymerní baterie

Touha ke zlepšení lithiové baterie se stala potřeba bojovat proti dvěma nevýhodám stávajících lithium-iontových baterií. Za prvé, nejsou bezpečné provozovat, a za druhé jsou drahé za cenu. Aby se tyto minuly zbavily, rozhodli se technologové tím, že změnili elektrolyt. V důsledku toho polymerový elektrolyt přišel nahradit impregnovaný porézní separátor. Je třeba poznamenat, že polymer byl dříve používán v elektrických potřebách jako plastová fólie, která vede proud. V moderní baterii dosahuje tloušťka prvku Li-pol 1 mm, což také odstraňuje omezení použití různých tvarů a velikostí. Hlavní věc však spočívá v tom, že neexistuje kapalný elektrolyt, který eliminuje riziko vznícení. Nyní stojí za to podrobněji zvážit rozdíly mezi prvky lithium-iontové.

Jaký je hlavní rozdíl od iontové baterie?

Hlavním rozdílem je odmítnutí helia a kapalných elektrolytů. Pro úplnější pochopení tohoto rozdílu stojí za to obrátit se na moderní modely autobaterií. Potřeba vyměnit kapalný elektrolyt byla opět podmíněna bezpečnostními zájmy. Ale jestli v případě automobilových baterií pokrok zastavil na stejném pórovité elektrolytu impregnovaného, ​​modely lithiové dostali plný pevný základ. Co je dobré o lithium-polymerové baterii v pevném stavu? Na rozdíl od iontu je účinná látka ve formě desky v kontaktní oblasti zabraňuje tvorbě lithia dendritů v průběhu cyklování. Jenom tento faktor vylučuje možnost výbuchů a požárů těchto baterií. Jedná se pouze o zásluhy, ale v nových bateriích jsou také slabé stránky.

Životnost lithiové polymerní baterie

V průměru mohou tyto baterie vydrží přibližně 800 až 900 nabíjecích cyklů. Tento indikátor je mírný na pozadí moderních analogů, ale ani tento faktor nelze považovat za určující zdroj prvku. Faktem je, že tyto baterie jsou vystaveny intenzivnímu stárnutí bez ohledu na povahu operace. To znamená, že i když se baterie vůbec nepoužívá, bude její zdroj snížen. A na tom nezáleží, je to lithium-iontová baterie nebo lithiový polymer. Veškeré napájecí zdroje na bázi lithia se vyznačují tímto procesem. Značnou ztrátu objemu lze zaznamenat již rok po akvizici. Po 2-3 letech jsou některé baterie zcela mimo provoz. Ale hodně záleží na výrobci, protože v rámci segmentu existují také rozdíly v kvalitě baterie. Podobné problémy jsou také přítomny v prvcích NiMH, které jsou vystaveny stárnutí za prudkých teplotních výkyvů.

Nevýhody

Kromě problémů s rychlým stárnutím vyžadují tyto baterie dodatečný ochranný systém. To je způsobeno tím, že vnitřní stres v různých oblastech může vést k vyhoření. Proto se používá speciální stabilizační schéma k zabránění přehřátí a přebíjení. Stejný systém má další nevýhody. Nejdůležitější z nich je současné omezení. Ale na druhé straně, další ochranné obvody vytvářejí lithiové polymerní baterie bezpečnější. Rozdíl se liší i iontem z hlediska nákladů. Baterie z polymerů jsou levnější, ale ne moc. Jejich cena se také zvyšuje díky zavedení elektronických ochranných obvodů.

Operační vlastnosti gelových modifikací

Aby se zvýšila elektrická vodivost, do polymerních prvků technologie se přidává gelový elektrolyt. Neexistuje žádný problém s úplným přechodem na takové látky, protože to je v rozporu s koncepcí této technologie. Ale v přenosné technologii se často používají hybridní buňky. Jejich zvláštnost spočívá v citlivosti na teplotu. Výrobci doporučují používat takové modely baterií v podmínkách od 60 ° C do 100 ° C. Tento požadavek určil zvláštní místo pro použití. Použijte gelové modely pouze v místech s horkým podnebím, nemluvě o potřebě ponořit se do tepelně izolovaných skříní. Nicméně otázka, kterou baterii si vyberete - Li-pol nebo Li-ion, - není v podnicích tak špatná. Tam, kde má teplota zvláštní efekt, často se používají kombinovaná řešení. Polymerní prvky se v takových případech obvykle používají jako rezervní.

Optimální metoda nabíjení

Normální doba nabíjení pro lithiové baterie je v průměru 3 hodiny. Navíc během nabíjení zůstává jednotka chladná. Plnění probíhá ve dvou fázích. Nejprve napětí dosáhne špičkových hodnot a tento režim je udržován až na 70%. Zbývajících 30% je již za normálních stresových podmínek zachyceno. Další zajímavá otázka je, jak nabíjet lithium-polymerovou baterii, pokud je nutné udržovat její plný objem v konstantním režimu? V takovém případě byste měli dodržovat plán dobíjení. Tento postup se doporučuje provést přibližně každých 500 hodin provozu s úplným vybitím.

Bezpečnostní opatření

Při provozu by měla být použita pouze vhodná nabíječka, která se připojuje k síti se stabilním napětím. Je také nutné zkontrolovat stav konektorů tak, aby se baterie neotevřela. Je důležité vzít v úvahu, že navzdory vysokému stupni bezpečnosti stále přetrvává přetížení citlivé na baterie. Prvek lithiového polymeru netoleruje překročení stávajících indikátorů, nadměrné ochlazování vnějšího prostředí a mechanické rázy. Pro všechny tyto indikátory jsou však polymerní bloky ještě spolehlivější než lithium-iontové. Přesto je hlavním bezpečnostním aspektem neškodnost napájecích zdrojů pevných látek - samozřejmě za předpokladu, že jsou udržovány těsné.

Která baterie je lepší - Li-pol nebo Li-ion?

Tato otázka je z velké části určena provozními podmínkami a cílovou dodávkou energie. Hlavní výhody polymerních zařízení jsou spíše hmatatelné pro samotné výrobce, kteří mohou svobodně využívat nové technologie. Pro uživatele bude rozdíl rozdílný. Například pokud jde o nabíjení lithium-polymerové baterie, majitel bude muset věnovat větší pozornost kvalitě napájecího zdroje. Při stejném čase nabíjení jsou totožné prvky. Pokud jde o trvanlivost, i v tomto parametru je situace dvojznačná. Účinek stárnutí je charakteristický pro polymerní prvky, ale praxe ukazuje různé příklady. Například tam jsou recenze o lithium-iontové buňky, které se stanou nepoužitelnými po roce použití. Polymer v některých zařízeních je provozován po dobu 6-7 let.

Závěr

Kolem baterií je stále mnoho mýtů a falešných rozsudků, které se týkají různých nuancí vykořisťování. A naopak některé vlastnosti baterií jsou utišeny výrobci. Co se týče mýtů, jedna z nich je odmítnuta lithium-polymerovou baterií. Rozdíl od iontového analogu spočívá v tom, že modely polymerů vykazují méně vnitřního zatížení. Z tohoto důvodu nabíjení relace baterií, které ještě nejsou obsazeny, nepříznivě neovlivňuje vlastnosti elektrod. Pokud mluvíme o faktech, které výrobci skrývají, pak jedna z nich se týká trvanlivosti. Jak již bylo uvedeno, životnost baterie je charakterizována nejen mírným indikátorem nabíjecích cyklů, ale také nevyhnutelnou ztrátou použitelného objemu článku.