Litiu polimer baterie: spre deosebire de baterie ion, durata de funcționare, dispozitiv. Li-pol sau Li-ion: ceea ce este mai bun

Creșterea interesului consumatorilor în gadgeturile mobile și tehnologia tehnologică portabilă obligă în general producătorii să-și îmbunătățească produsele într-o varietate de moduri. În acest caz, există un număr de parametri comuni, lucrarea pe care se desfășoară în aceeași direcție. La acestea este posibil să se efectueze un mod de alimentare cu energie electrică. Cu doar câțiva ani în urmă, participanții activi pe piață puteau observa procesul de eliminare nichel-cadmiu baterii NiCd

Acumulator Li-ion

Primele modele de baterii disponibile pe bază de litiu au început să apară la începutul anilor 1990. Cu toate acestea, cobaltul și manganul au fost utilizate ca electrolit activ. În bateriile moderne cu litiu-ion, nu este atât de importantă substanța, ci configurația plasării sale în unitate. Astfel de baterii constau din electrozi, care sunt separați printr-un separator cu pori. Greutatea separatorului, la rândul său, este doar impregnată cu electrolitul. În ceea ce privește electrozii, ele sunt reprezentate de o bază catodică pe o folie de aluminiu și un anod de cupru. În interiorul blocului catod și anod sunt conectate între ele prin terminale-colectoare de curent. Întreținerea încărcării realizează o încărcare pozitivă de ioni de litiu. Acest material este avantajos prin faptul că are capacitatea de a penetra cu ușurință în laturile cristaline ale altor substanțe, formând legături chimice. Cu toate acestea, calitățile pozitive ale unor astfel de baterii nu mai sunt suficiente pentru sarcinile moderne, ceea ce a dus la apariția elementelor Li-pol, care au multe caracteristici. În general, merită remarcată asemănarea surselor de alimentare cu litiu-ion cu baterii de heliu de lungime totală pentru mașini. În ambele cazuri, bateriile sunt proiectate cu așteptarea practicității fizice în uz. În parte, această direcție de dezvoltare a continuat și elementele de polimer.

Dispozitiv de baterie litiu-polimer

Un impuls pentru îmbunătățire litiu a devenit nevoia de a combate cele două dezavantaje ale bateriilor Li-ion existente. În primul rând, ele nu sunt în siguranță și, în al doilea rând, sunt destul de scumpe la preț. Pentru a scăpa de aceste minusuri, tehnologii au decis prin schimbarea electrolitului. Ca urmare, electrolitul polimerului a ajuns să înlocuiască separatorul poros impregnat. Trebuie remarcat faptul că polimerul a fost folosit anterior în nevoi electrice ca o folie de plastic care conduce un curent. În bateria modernă, grosimea elementului Li-pol atinge 1 mm, ceea ce elimină, de asemenea, restricțiile privind utilizarea diferitelor forme și dimensiuni. Dar principalul lucru este că nu există un electrolit lichid, care să elimine riscul aprinderii. Acum merită luată în considerare în detaliu diferențele dintre elementele litiu-ionice.

Care este diferența principală de la o baterie ionică?

Diferența principală este respingerea heliului și a electroliților lichizi. Pentru o înțelegere mai completă a acestei diferențe, merită să vă adresați modelelor moderne de baterii auto. Necesitatea înlocuirii electrolitului lichid a fost, din nou, condiționată de interesele de securitate. Dar dacă, în cazul progresului bateriilor auto oprit pe același electrolit poros impregnat, modelele de litiu primit fundație solidă completă. Ce este atât de bun cu bateria solidă cu polimer litiu-polimer? Spre deosebire de ioni este agentul activ sub forma unei plăci într-o zonă de contact previne formarea dendritelor de litiu în timpul pedalării. Doar acest factor exclude posibilitatea exploziilor și incendiilor unor astfel de baterii. Aceasta este doar în ceea ce privește meritele, dar există și deficiențe în noile baterii.

Durata de viață a bateriei cu litiu polimer

În medie, astfel de baterii pot rezista la circa 800-900 de cicluri de încărcare. Acest indicator este modest pe fundalul analogilor moderni, dar nici măcar acest factor nu poate fi considerat ca determinând resursa elementului. Faptul este că aceste baterii sunt supuse unei îmbătrâniri intense, indiferent de natura operațiunii. Adică, chiar dacă bateria nu este folosită deloc, resursa acesteia va fi redusă. Și nu contează, este o baterie litiu-ion sau un element de polimer litiu. Toate sursele de alimentare pe bază de litiu se caracterizează prin acest proces. O pierdere semnificativă în volum poate fi observată deja la un an după achiziție. După 2-3 ani, unele baterii sunt complet necorespunzătoare. Dar mult depinde de producător, deoarece în cadrul segmentului există și diferențe în ceea ce privește calitatea bateriei. Probleme similare sunt prezente și în elementele NiMH, care sunt supuse îmbătrânirii în condiții de fluctuații puternice de temperatură.

deficiențe

Pe lângă problemele legate de îmbătrânirea rapidă, astfel de baterii au nevoie de un sistem suplimentar de protecție. Acest lucru se datorează faptului că stresul intern în diferite zone poate duce la arsuri. Prin urmare, se utilizează o schemă specială de stabilizare pentru a preveni supraîncălzirea și supraîncărcarea. Același sistem implică și alte neajunsuri. Cea mai importantă dintre acestea este limitarea curentă. Dar, pe de altă parte, circuitele de protecție suplimentare fac o baterie polimer litiu mai sigură. De asemenea, are loc diferența față de costul ionic. Bateriile din polimeri sunt mai ieftine, dar nu prea mult. Eticheta lor de preț crește, de asemenea, datorită introducerii circuitelor electronice de protecție.

Caracteristicile operaționale ale modificărilor în formă de gel

Pentru a crește conductivitatea electrică, electrolitul gelat este adăugat elementelor polimerice ale tehnologiei. Nu este vorba despre o tranziție deplină la astfel de substanțe, deoarece acest lucru contravine conceptului de tehnologie. Dar în tehnologia portabilă, celulele hibride sunt adesea folosite. Particularitatea lor constă în sensibilitatea la temperatură. Producătorii recomandă utilizarea unor astfel de modele de baterii în condiții de la 60 ° C la 100 ° C - 100 ° C. Această cerință a determinat o nișă specială de aplicare. Utilizați modele asemănătoare gelului numai în locuri cu climat cald, ca să nu mai vorbim de nevoia de a fi scufundate într-o carcasă izolată termic. Cu toate acestea, problema bateriei pe care o alegem - Li-pol sau Li-ion - nu este atât de acută în întreprinderi. Ori de câte ori temperatura are un efect special, se folosesc deseori soluții combinate. Elementele polimerice în astfel de cazuri sunt de obicei folosite ca rezervă.

Metoda optimă de încărcare

Timpul normal de încărcare pentru bateriile cu litiu este de 3 ore în medie. În plus, în timpul procesului de încărcare, unitatea rămâne rece. Umplerea are loc în două etape. La prima, tensiunea atinge valorile de vârf, iar acest mod este menținut până la un set de 70%. Restul de 30% sunt deja colectate în condiții normale de stres. O altă întrebare interesantă este cum să încărcați o baterie de litiu-polimer, dacă este necesar să vă mențineți volumul complet într-un mod constant? În acest caz, trebuie să urmați programul de reîncărcare. Se recomandă ca această procedură să fie efectuată la aproximativ 500 de ore de funcționare cu descărcare completă.

măsuri de precauție

În procesul de operare, trebuie utilizat numai un încărcător adecvat, conectându-l la o rețea cu o tensiune stabilă. De asemenea, este necesar să verificați starea conectorilor astfel încât bateria să nu se deschidă. Este important să se țină seama de faptul că, în ciuda gradului înalt de siguranță, este încă un tip de suprasarcină sensibilă la baterie. Elementul polimer de litiu nu tolerează depășirea indicatorilor curenți, răcirea excesivă a mediului extern și șocurile mecanice. Cu toate acestea, pentru toți acești indicatori, blocurile de polimeri sunt încă mai fiabile decât cele cu litiu-ion. Totuși, aspectul principal al siguranței este inofensivitatea surselor de alimentare în stare solidă - desigur, cu condiția să fie ținute strânse.

Care baterie este mai bună - Li-pol sau Li-ion?

Această problemă este în mare măsură determinată de condițiile de funcționare și de furnizarea de energie țintă. Principalele avantaje ale dispozitivelor polimerice sunt mai degrabă tangibile pentru producătorii înșiși, care pot utiliza în mod liber noile tehnologii. Pentru utilizator, diferența va fi subtilă. De exemplu, în ceea ce privește încărcarea unei baterii cu litiu-polimer, proprietarul va trebui să acorde mai multă atenție calității sursei de alimentare cu energie electrică. În același timp de încărcare, acestea sunt elemente identice. În ceea ce privește durabilitatea, și în acest parametru situația este ambiguă. Efectul îmbătrânirii este mai caracteristic elementelor polimer, dar practica arată diferite exemple. De exemplu, există recenzii despre celulele litiu-ion, care devin inutilizabile după un an de utilizare. Un polimer în unele dispozitive funcționează timp de 6-7 ani.

concluzie

În jurul bateriilor există încă multe mituri și judecăți false, care se referă la diferite nuanțe de exploatare. Dimpotrivă, unele caracteristici ale bateriilor sunt eliminate de producători. În ceea ce privește miturile, unul dintre ele este negat de bateria litiu-polimer. Diferența față de analogul ionic este că modelele polimerice înregistrează mai puține încărcături interne. Din acest motiv, sesiunile de încărcare a bateriilor încă neocupate nu afectează negativ caracteristicile electrozilor. Dacă vorbim despre faptele ascunse de producători, atunci una dintre ele se referă la durabilitate. Așa cum am menționat deja, durata de viață a bateriei este caracterizată nu numai de un indicator modest al ciclurilor de încărcare, ci și de pierderea inevitabilă a volumului celular utilizabil.