Litija polimēru baterija: atšķirībā no jonu akumulatora, kalpošanas laiks, ierīce. Li-pol vai Li-ion: kas ir labāks

Patērētāju interese par mobilajiem sīkrīkiem un tehnoloģisko pārnēsājamo tehnoloģiju pieaugumu parasti liek ražotājiem dažādos veidos uzlabot savus produktus. Tajā pašā laikā ir vairāki vispārīgi parametri, kuru darbs tiek veikts tādā pašā veidā. Tie ietver enerģijas piegādes metodi. Pirms dažiem gadiem aktīvi tirgus dalībnieki varēja novērot niķeļa-kadmija NiCd bateriju pārvietošanas procesu ar vairāk uzlabotiem niķeļa-metāla hidrīda NiMH elementiem. Šodien konkurences vadību nodrošina jaunās paaudzes baterijas. Dažos segmentos plaši izplatītā litija jonu tehnoloģija sekmīgi aizvieto litija-polimēra bateriju. Atšķirība no jonu jaunajā blokā nav tik ievērojama vidusmēra lietotājam, bet dažos aspektos tā ir nozīmīga. Tajā pašā laikā, tāpat kā konkurencei starp NiCd un NiMH šūnām, aizstāšanas tehnoloģija dažos aspektos ir tālu no nevainojamām un neatvērtīgām analogām.

Akumulatora lādētājs Li-ion

Pirmie litija bateriju seriālo bateriju modeļi sāka parādīties 90. gadu sākumā. Tomēr aktīvo elektrolītu tika izmantoti kobalti un mangāns. Mūsdienu litija jonu baterijās nav tik daudz vielas, kas ir svarīgi, bet gan tā izvietojuma konfigurācija vienībā. Šādas baterijas sastāv no elektrodiem, kurus atdala separators ar porām. Savukārt separatora svars ir vienkārši impregnēts ar elektrolītu. Attiecībā uz elektrodiem tos apzīmē ar katoda bāzi uz alumīnija folijas un vara anoda. Katrā blokā katoda un anoda ir savienotas ar pašreizējiem kolektoru termināļiem. Uzlādes uzturēšana veic litija jonu pozitīvu uzlādi. Šis materiāls ir izdevīgs, jo tas spēj viegli iekļūt citu vielu kristālu režģos, veidojot ķīmiskās saites. Tomēr šo bateriju pozitīvās īpašības mūsdienīgākiem uzdevumiem arvien vairāk nepietiek, kā rezultātā parādījās Li-pol elementi, kuriem ir daudzas iezīmes. Kopumā ir vērts pieminēt litija jonu barošanas avotu līdzību ar automašīnas pilna izmēra heliu akumulatoriem. Abos gadījumos baterijas ir konstruētas tā, ka tiek izmantota fiziskā praktiskā lieta. Daļēji turpinājās šis attīstības virziens un polimēru elementi.

Litija polimēru baterijas ierīce

Lai stimulētu litija bateriju uzlabošanu, bija jācīnās pret diviem esošo Li-ion bateriju trūkumiem. Pirmkārt, tie nav droši darboties, un, otrkārt, tie ir diezgan dārgi par cenu. Lai atbrīvotos no šīm mīnām, tehnologi nolēma mainīt elektrolītu. Rezultātā polimēra elektrolīts nāca, lai aizstātu piesūcinātu poraino separatoru. Jāatzīmē, ka polimērs iepriekš tika izmantots elektriskās vajadzībām kā plastmasas plēve, kas vada strāvu. Modernā akumulatorā Li-pol elementa biezums sasniedz 1 mm, un tas novērš arī dažādu formu un izmēru izmantošanas ierobežojumus. Bet galvenais ir tas, ka nav šķidra elektrolīta, kas novērš aizdegšanās risku. Tagad ir vērts sīkāk aplūkot atšķirības no litija jonu elementiem.

Kāda ir galvenā atšķirība no jonu akumulatora?

Galvenā atšķirība ir hēlija un šķidro elektrolītu noraidīšana. Lai iegūtu pilnīgāku izpratni par šo atšķirību, vajadzētu vērsties pie mūsdienu automašīnu akumulatoru modeļiem. Nepieciešamība nomainīt šķidru elektrolītu atkal bija saistīta ar drošības interesēm. Bet, ja automobiļu bateriju gadījumā progress ir apstājies uz tiem pašiem porainiem elektrolītiem ar impregnēšanu, tad litija modeļi ir saņēmuši cietu pamatni. Kas ir tik labi par cietvielu litija-polimēra bateriju? Atšķirība no joniskās ietekmes ir tāda, ka aktīvā viela plāksnes veidā kontakta zonā ar litiju traucē dendritu veidošanos riteņbraukšanas laikā. Šis faktors izslēdz šādu bateriju sprādzienu un ugunsgrēku iespējamību. Tas attiecas tikai uz tikumiem, bet jaunajās baterijās ir arī vājās vietas.

Litija polimēru akumulatora kalpošanas laiks

Vidēji šādas baterijas var izturēt apmēram 800-900 uzlādes ciklus. Šis rādītājs ir neliels pret mūsdienu analogiem, taču pat šo faktoru nevar uzskatīt par elementa resursu noteikšanu. Fakts ir tāds, ka šādas baterijas ir pakļautas intensīvai novecošanai neatkarīgi no darbības veida. Tas nozīmē, ka, pat ja akumulatoru vispār neizmanto, tā resursi tiks samazināti. Un tas nav svarīgi, tas ir litija jonu akumulators vai litija polimēru elements. Ar šo procesu raksturo visas litija baterijas. Būtiskus apjoma zudumus var novērot jau gadu pēc iegādes. Pēc 2-3 gadiem dažas baterijas ir pilnīgi nepareizas. Bet daudz kas ir atkarīgs no ražotāja, jo segmentā ir arī atšķirības akumulatora kvalitātē. Līdzīgas problēmas rodas arī NiMH šūnās, kuras pakļaujas novecošanai pie asām temperatūras svārstībām.

Trūkumi

Šīm baterijām papildus problēmām ar straujo novecošanu ir nepieciešama papildu aizsardzības sistēma. Tas ir saistīts ar faktu, ka iekšējais stresu dažādās vietās var izraisīt noplūdi. Tāpēc tiek izmantota īpaša stabilizācijas shēma, lai novērstu pārkaršanu un pārmērīgu uzlādi. Tāda pati sistēma rada arī citus trūkumus. Vissvarīgākais no tiem ir pašreizējais ierobežojums. Bet, no otras puses, papildu aizsargājošās shēmas padara litija polimēra akumulatoru drošāku. Notiek izmaksu ziņā arī atšķirība starp jonu izmaksām. Polimēru baterijas ir lētākas, bet ne daudz. To cenu birkas arī palielina, pateicoties elektronisko aizsardzības shēmu ieviešanai.

Gēla tipa pārveidojumu darbības iespējas

Lai paaugstinātu elektrovadītspēju, polimēra elementu tehnoloģijai pievieno gēla elektrolītu. Nav šaubu par pilnīgu pāreju uz šādām vielām, jo tas ir pretrunā ar šīs tehnoloģijas jēdzienu. Bet pārnēsājamās tehnoloģijās bieži izmanto hibrīda šūnas. To īpašība ir jutība pret temperatūru. Ražotāji iesaka lietot šādus bateriju modeļus apstākļos no 60 ° C līdz 100 ° C. Šī prasība ir noteikusi īpašu piemērošanas nišu. Izmantojiet gēla tipa modeļus tikai vietās ar karstu klimatu, nemaz nerunājot par nepieciešamību iegremdēt siltumizolāciju. Tomēr jautājums par to, kura baterija izvēlēties - Li-pol vai Li-ion, - nav tik akūta uzņēmumos. Ja temperatūrai ir īpašs efekts, bieži izmanto kombinētos risinājumus. Šādos gadījumos polimēru elementus izmanto kā rezerves elementus.

Optimāla uzlādes metode

Parastais litija bateriju uzlādes laiks ir vidēji 3 stundas. Turklāt lādēšanas procesā ierīce joprojām ir auksta. Pildījums notiek divos posmos. Pirmkārt, spriegums sasniedz maksimālo vērtību, un šis režīms tiek saglabāts līdz 70%. Pārējie 30% jau tiek savākti normālos stresa apstākļos. Vēl viens interesants jautājums ir tas, kā uzlādēt litija polimēru bateriju, ja tas ir nepieciešams, lai saglabātu pilnu tilpumu pastāvīgā režīmā? Šajā gadījumā jums vajadzētu ievērot grafiku, kas paredzēts uzlādēšanai. Šo procedūru ieteicams veikt apmēram ik pēc 500 darbības stundām ar pilnu izlādi.

Piesardzības pasākumi

Darbības laikā ir jāizmanto tikai piemērots lādētājs, savienojot to ar tīklu ar stabilu spriegumu. Ir arī nepieciešams pārbaudīt savienotāju stāvokli, lai akumulators netiktu atvērts. Ir svarīgi ņemt vērā to, ka, neskatoties uz augstu drošības pakāpi, tas joprojām ir akumulatoros jutīgs pārslodzes veids. Litija polimēru elements nepieļauj pārsniegt pašreizējos rādītājus, pārmērīgu ārējās vides dzesēšanu un mehāniskos triecienus. Tomēr visiem šiem rādītājiem polimēru bloki joprojām ir daudz uzticamāki nekā litija jonu. Tomēr galvenais drošības aspekts ir cietvielu barošanas avotu nekaitīgums - protams, ja tie tiek turēti cieši.

Kura akumulators ir labāks - Li-pol vai Li-ion?

Šo jautājumu lielā mērā nosaka strāvas padeves apstākļi un mērķis. Polimēru ierīču galvenās priekšrocības ir diezgan jūtamas pašiem ražotājiem, kuri var brīvi izmantot jaunās tehnoloģijas. Lietotājam atšķirība būs smalks. Piemēram, litija-polimēra akumulatora uzlādēšanas gadījumā īpašniekam jāpievērš lielāka uzmanība energoapgādes avota kvalitātei. Līdz paša maksājuma brīdim tie ir identiski elementi. Runājot par izturību, šajā parametrā arī situācija ir neskaidra. Novecošanās ietekme ir vairāk raksturīga polimēru elementiem, bet prakse rāda dažādus piemērus. Piemēram, tiek apskatītas litija jonu šūnas, kuras pēc lietošanas gada kļūst nelietojamas. Un polimēru dažās ierīcēs darbojas 6-7 gadi.

Secinājums

Apkārt baterijām joprojām ir daudz mītu un viltus spriedumu, kas attiecas uz dažādām ekspluatācijas niansēm. Un gluži otrādi, dažas bateriju īpašības ir nomaldījušas ražotāji. Runājot par mīti, viens no tiem atspēko litija polimēru akumulatoru. Atšķirība no jonu analoga ir tā, ka polimēru modeļiem ir mazāk iekšējo slodžu. Šī iemesla dēļ neuzglabātu akumulatoru uzlādes sesijas nelabvēlīgi neietekmē elektrodu īpašības. Ja mēs runājam par ražotāju slēptajiem faktiem, tad viens no tiem attiecas uz izturību. Kā jau minēts, akumulatora ekspluatācijas laiku raksturo ne tikai neliels uzlādes ciklu indikators, bet arī nenovēršams izmantojamo šūnu skaita zudums.