Care este mai bun, bateria litiu-ion sau litiu-polimer? Baterii cu litiu polimer și litiu-ion

Bateriile cu polimer litiu (Li-po) diferă de bateriile cu litiu-ion prin faptul că nu au separatoare și electrolit lichid. Polimerii de litiu folosesc un electrolit omogen cu săruri de litiu sub formă de gel, sau un polimer compozit cu săruri de litiu în stare uscată (deseori baza este oxidul de polietilenă). Bateriile cu polimer de litiu pot consta, de asemenea, dintr-o soluție neapoasă de săruri de litiu. Citiți mai multe despre diferențe.

Avantajele bateriilor cu polimer litiu.

Principalele avantaje ale polimerilor de litiu față de baterii sunt că au o autodescărcare destul de scăzută și au o capacitate energetică de 4 ori și jumătate mai mare decât bateriile Ni-CD de aceeași masă.

Polimerii de litiu au de obicei o durată de viață de 300 - 600 de cicluri de încărcare/descărcare, dar uneori se găsesc cu 1000 de cicluri de reîncărcare.

Bateriile foarte comune cu polimer de litiu au forma unui buton și au o grosime de numai 1 mm. (comprimat). De asemenea, aceste baterii au cea mai mică greutate față de bateriile litiu-ion, nichel-cadmiu și bateriile nereîncărcabile, cu condiția să aibă aceeași capacitate.

Aplicație

Sunt răspândite bateriile de litiu-polimer în formă de buton de dimensiuni mici, cu o grosime de numai 1 mm. În plus, aceste baterii au cea mai mică greutate în comparație cu bateriile și bateriile nereîncărcabile discutate mai sus cu aceeași capacitate energetică. Acest factor a determinat nișe suplimentare pentru utilizarea bateriilor cu litiu-polimer:

Celulare
DVR-uri și navigatoare
modele controlate radio
diverse gadget-uri și dispozitive.

Dezavantajele bateriilor cu polimer litiu:

■ Densitatea energetică este mai mică decât cea a ;

■ Rezistența internă ridicată a polimerilor de litiu nu poate furniza curenți mari de descărcare. Prin urmare, polimerii de litiu nu pot fi utilizați în șurubelnițe și alte echipamente foarte puternice.

■ Degradare rapidă, astfel încât bateriile cu polimer litiu își pierd cea mai mare parte din capacitate după câțiva ani, chiar și în timpul depozitării.

Aceste baterii sunt foarte sensibile la condițiile de temperatură în care funcționează. Prin urmare, polimerii de litiu nu pot funcționa normal la temperaturi ambientale negative. Cu siguranță ai observat de multe ori cât de repede se descarcă telefonul tău mobil în frig. Polimerii de litiu pot exploda la temperaturi peste 70°C și pot provoca un incendiu.

Bateriile cu litiu polimer se pot deteriora în timp, chiar dacă nu sunt folosite. Prin urmare, nu ar trebui să cumpărați polimeri de litiu în rezervă. Polimerii de litiu, cum ar fi bateriile litiu-ion, nu au, dar este totuși recomandat să respectați câteva reguli referitoare la aceste baterii:

Încărcați complet prima dată când îl utilizați
Treceți prin mai multe cicluri de reîncărcare completă folosind un stabilizator de tensiune.
Se recomandă depozitarea bateriilor cu litiu-polimer într-un loc răcoros, dar nu la temperaturi sub zero.
Evitați descărcarea completă
Trebuie evitată reîncărcarea frecventă pe termen scurt.
Cele mai optime temperaturi pentru baterie sunt de la +10°C la plus 25°C.

Fără o durată de viață adecvată a bateriei, întregul scop al unui dispozitiv mobil se pierde. Utilizatorul se trezește legat de rețeaua electrică și nu poate fi în contact în timpul mișcării. În compania „Magazin-Details.RU” puteți cumpăra o baterie litiu-polimer și puteți rezolva problemele cu descărcarea rapidă a dispozitivului.

Cum să comanzi o baterie litiu-polimer la Magazin-Details.RU

Doriți să cumpărați rapid baterii Li-Pol și să nu așteptați livrarea pieselor de schimb? Contactați magazinul nostru. Suntem furnizori ai centrelor de service și magazinelor de piese de schimb de top și suntem, de asemenea, preferați de clienții de retail din toată țara.

Firma noastră vinde și colaborează direct cu producătorii de echipamente de câțiva ani. Suntem specializati in furnizarea de piese de schimb originale de inalta calitate. Acest lucru garantează clientului o viață neîntreruptă a bateriei.

Tot aici vei gasi baterii Li-Ion pentru laptopuri, smartphone-uri, telefoane si tablete.

Compania noastra se straduieste sa simplifice pe cat posibil procedura de comanda. Pentru a cumpăra o baterie polimer litiu-ion, clientul nu trebuie să piardă timpul și să vină la biroul nostru. Toate problemele vor fi rezolvate rapid prin intermediul site-ului web, prin e-mail sau prin telefon.

Puteți afla costul exact al pieselor pe site-ul nostru. Managerii magazinelor actualizează constant sortimentul, informațiile despre prețuri și solduri.

Compania „Magazin-Details.RU” cooperează cu persoane juridice și persoane fizice. Plata pentru comanda dvs. se poate face prin servicii populare și sisteme de plată fără a părăsi casa dumneavoastră.

Livrarea bateriilor litiu-polimer pentru smartphone-uri se realizează prin servicii de curierat, companii de transport sau Poșta Rusă. De asemenea, puteți ridica mărfurile la un moment convenabil de la depozitul nostru.

Baterii litiu-ion și litiu-polimer

Gândirea ingineriei este în continuă evoluție: este stimulată de problemele care apar constant, care necesită dezvoltarea de noi tehnologii pentru a fi rezolvate. La un moment dat, bateriile cu nichel-cadmiu (NiCd) au fost înlocuite cu nichel-hidrură metalică (NiMH), iar acum bateriile cu litiu-ion (Li-ion) încearcă să ia locul bateriilor cu litiu-ion (Li-ion). Bateriile NiMH au înlocuit într-o oarecare măsură NiCd-ul, dar datorită avantajelor incontestabile ale acestuia din urmă, cum ar fi capacitatea de a furniza un curent ridicat, un cost scăzut și o durată lungă de viață, nu au putut să le înlocuiască complet. Dar cum rămâne cu bateriile cu litiu? Care sunt caracteristicile lor și prin ce diferă bateriile Li-pol de Li-ion? Să încercăm să înțelegem această problemă.

De regulă, atunci când cumpărăm un telefon mobil sau un laptop, nu ne gândim cu toții la ce tip de baterie se află în interior și la ce diferă aceste dispozitive în general. Și abia atunci, după ce am întâlnit în practică calitățile de consum ale anumitor baterii, începem să analizăm și să alegem. Pentru cei care se grăbesc și doresc să obțină imediat un răspuns la întrebarea care baterie este optimă pentru un telefon mobil, voi răspunde pe scurt - Li-ion. Următoarele informații sunt destinate celor curioși.

În primul rând, o scurtă excursie în istorie.

Primele experimente privind crearea bateriilor cu litiu au început în 1912, dar abia șase decenii mai târziu, la începutul anilor '70, au fost introduse pentru prima dată în dispozitivele de uz casnic. Mai mult, permiteți-mi să subliniez, acestea au fost doar baterii. Încercările ulterioare de a dezvolta baterii cu litiu (baterii reîncărcabile) au eșuat din cauza problemelor de siguranță. Litiul, cel mai ușor dintre toate metalele, are cel mai mare potențial electrochimic și oferă cea mai mare densitate de energie. Bateriile care folosesc electrozi cu litiu metalic oferă atât tensiune înaltă, cât și capacitate excelentă. Dar, ca urmare a numeroaselor studii din anii 80, s-a constatat că funcționarea ciclică (încărcare - descărcare) a bateriilor cu litiu duce la modificări ale electrodului de litiu, în urma cărora stabilitatea termică scade și există o amenințare a stării termice. scăpând de sub control. Când se întâmplă acest lucru, temperatura elementului se apropie rapid de punctul de topire al litiului - și începe o reacție violentă, aprinzând gazele eliberate. De exemplu, un număr mare de baterii cu litiu pentru telefoane mobile expediate în Japonia în 1991 au fost rechemate după mai multe incidente de incendiu.

Din cauza instabilității inerente a litiului, cercetătorii și-au îndreptat atenția către bateriile cu litiu nemetalice bazate pe ioni de litiu. După ce au pierdut puțin din densitatea energiei și luând unele măsuri de precauție la încărcare și descărcare, au primit așa-numitele baterii Li-ion mai sigure.

Densitatea de energie a bateriilor Li-ion este de obicei de două ori mai mare decât a NiCd standard, iar în viitor, datorită utilizării de noi materiale active, este de așteptat să o crească și mai mult și să obțină o superioritate de trei ori față de NiCd. Pe lângă capacitatea mare, bateriile Li-ion se comportă similar cu NiCd-urile atunci când sunt descărcate (caracteristicile lor de descărcare sunt similare ca formă și diferă doar ca tensiune).

Astăzi există multe varietăți de baterii Li-ion și puteți vorbi mult timp despre avantajele și dezavantajele unui tip sau altul, dar este imposibil să le distingem după aspect. Prin urmare, vom observa doar acele avantaje și dezavantaje care sunt caracteristice tuturor tipurilor de aceste dispozitive și vom lua în considerare motivele care au dus la nașterea bateriilor litiu-polimer.

Principalele avantaje.

Densitate mare de energie și, ca urmare, capacitate mare cu aceleași dimensiuni în comparație cu bateriile pe bază de nichel.
Autodescărcare scăzută.
Tensiune ridicată a unei singure celule (3,6 V față de 1,2 V pentru NiCd și NiMH), ceea ce simplifică designul - adesea bateria este formată dintr-o singură celulă. Mulți producători folosesc astăzi o astfel de baterie cu o singură celulă în telefoanele mobile (amintiți-vă Nokia). Cu toate acestea, pentru a oferi aceeași putere, trebuie furnizat un curent mai mare. Și aceasta necesită asigurarea unei rezistențe interne scăzute a elementului.
Costurile reduse de întreținere (operare) rezultă din absența efectului de memorie, necesitând cicluri periodice de descărcare pentru a restabili capacitatea.

Defecte.

Tehnologia de fabricare a bateriilor Li-ion se îmbunătățește constant. Este actualizat aproximativ o dată la șase luni și este dificil de înțeles cum se „comporta” bateriile noi după depozitare pe termen lung.

Într-un cuvânt, o baterie Li-ion ar fi bună pentru toată lumea dacă nu ar fi problemele cu asigurarea siguranței funcționării acesteia și costul ridicat. Încercările de a rezolva aceste probleme au dus la apariția bateriilor cu litiu-polimer (Li-pol sau Li-polimer).

Principala lor diferență față de Li-ion se reflectă în nume și constă în tipul de electrolit utilizat. Inițial, în anii 70, s-a folosit un electrolit polimer solid uscat, asemănător foliei de plastic și care nu conduce electricitatea, dar permite schimbul de ioni (atomi sau grupuri de atomi încărcate electric). Electrolitul polimer înlocuiește eficient separatorul poros tradițional impregnat cu electrolit.

Acest design simplifică procesul de producție, este mai sigur și permite producerea de baterii subțiri, cu formă liberă. În plus, absența electrolitului lichid sau în gel elimină posibilitatea de aprindere. Grosimea elementului este de aproximativ un milimetru, astfel încât dezvoltatorii de echipamente sunt liberi să aleagă forma, forma și dimensiunea, inclusiv implementarea acesteia în fragmente de îmbrăcăminte.

Dar până acum, din păcate, bateriile uscate Li-polimer au conductivitate electrică insuficientă la temperatura camerei. Rezistența lor internă este prea mare și nu poate furniza cantitatea de curent necesară pentru comunicațiile moderne și alimentarea cu energie a hard disk-urilor computerelor laptop. În același timp, atunci când este încălzit la 60 ° C sau mai mult, conductivitatea electrică a polimerului de litiu crește la un nivel acceptabil, dar acest lucru nu este potrivit pentru utilizare în masă.

Cercetătorii continuă să dezvolte baterii Li-polimer cu un electrolit solid uscat care funcționează la temperatura camerei. Se preconizează că astfel de baterii vor deveni disponibile comercial până în 2005. Acestea vor fi stabile, vor permite 1000 de cicluri complete de încărcare-descărcare și vor avea o densitate de energie mai mare decât bateriile Li-ion de astăzi

Între timp, unele tipuri de baterii Li-polimer sunt acum folosite ca surse de alimentare de rezervă în climatele calde. De exemplu, unii producători instalează în mod special elemente de încălzire care mențin o temperatură favorabilă pentru baterie.

Vă puteți întreba: cum poate fi asta? Bateriile Li-polimer se vând pe scară largă pe piață, producătorii echipează telefoanele și calculatoarele cu ele, dar aici spunem că nu sunt încă pregătite pentru utilizare comercială. Totul este foarte simplu. În acest caz, vorbim de baterii care nu au electrolit solid uscat. Pentru a crește conductivitatea electrică a bateriilor mici Li-polimer, li se adaugă o anumită cantitate de electrolit asemănător gelului. Și majoritatea bateriilor Li-polimer folosite astăzi pentru telefoanele mobile sunt de fapt hibrizi, deoarece conțin un electrolit asemănător gelului. Ar fi mai corect să le numim polimer litiu-ion. Dar majoritatea producătorilor le etichetează pur și simplu ca Li-polimer în scopuri publicitare. Să ne oprim mai în detaliu asupra acestui tip de baterii litiu-polimer, deoarece în acest moment sunt de cel mai mare interes.

Deci, care este diferența dintre o baterie Li-ion și o baterie Li-polimer cu electrolit în gel adăugat? Deși caracteristicile și eficiența ambelor sisteme sunt în mare măsură similare, unicitatea bateriei cu polimer Li-ion (o puteți numi așa) este că încă folosește un electrolit solid, înlocuind un separator poros. Electrolitul de gel este adăugat doar pentru a crește conductivitatea ionică.

Dificultățile tehnice și întârzierile în creșterea producției au întârziat introducerea bateriilor cu polimer Li-ion. Acest lucru este cauzat, potrivit unor experți, de dorința investitorilor care au investit mulți bani în dezvoltarea și producția în masă a bateriilor Li-ion de a-și recupera investițiile. Prin urmare, nu se grăbesc să treacă la noi tehnologii, deși cu producția în masă a bateriilor cu polimer Li-ion vor fi mai ieftine decât cele cu litiu-ion.

Și acum despre caracteristicile de funcționare a bateriilor Li-ion și Li-polimer.

Principalele lor caracteristici sunt foarte asemănătoare. Încărcarea bateriilor Li-ion este descrisă suficient de detaliat în articol. În plus, voi oferi doar un grafic (Fig. 1) din, ilustrând etapele de încărcare, și mici explicații la acesta.

Timpul de încărcare pentru toate bateriile Li-ion cu un curent de încărcare inițial de 1C (egal numeric cu valoarea nominală a capacității bateriei) este în medie de 3 ore. Încărcarea completă se realizează atunci când tensiunea bateriei este egală cu pragul superior și când curentul de încărcare este redus la un nivel aproximativ egal cu 3% din valoarea inițială. Bateria rămâne rece în timpul încărcării. După cum se poate observa din grafic, procesul de încărcare constă din două etape. În prima (puțin peste o oră), tensiunea crește la un curent de încărcare inițial aproape constant de 1C până la atingerea pragului superior de tensiune. În acest moment, bateria este încărcată la aproximativ 70% din capacitatea sa. La începutul celei de-a doua etape, tensiunea rămâne aproape constantă, iar curentul scade până ajunge la 3%. După aceasta, încărcarea se oprește complet.

Dacă trebuie să păstrați bateria încărcată tot timpul, este recomandat să o reîncărcați după 500 de ore sau 20 de zile. De obicei, se realizează când tensiunea la bornele bateriei scade la 4,05 V și se oprește când ajunge la 4,2 V.

Câteva cuvinte despre intervalul de temperatură în timpul încărcării. Cele mai multe tipuri de baterii Li-ion pot fi încărcate cu un curent de 1C la temperaturi de la 5 la 45°C. La temperaturi de la 0 la 5 °C, se recomandă încărcarea cu un curent de 0,1 C. Încărcarea la temperaturi sub zero este interzisă. Temperatura optimă pentru încărcare este de 15 până la 25 °C.

Procesele de încărcare în bateriile Li-polimer sunt aproape identice cu cele descrise mai sus, astfel încât consumatorul nu are absolut nevoie să știe care dintre cele două tipuri de baterii are în mână. Și toate acele încărcătoare pe care le-a folosit pentru bateriile Li-ion sunt potrivite pentru Li-polimer.

Și acum despre condițiile de descărcare. De obicei, bateriile Li-ion se descarcă la o valoare de 3,0 V per celulă, deși pentru unele soiuri pragul inferior este de 2,5 V. Producătorii de echipamente alimentate cu baterii proiectează de obicei dispozitive cu un prag de oprire de 3,0 V (pentru toate ocaziile). Ce înseamnă acest lucru? Tensiunea bateriei scade treptat la pornirea telefonului, iar imediat ce ajunge la 3,0 V, dispozitivul te va avertiza si se va opri. Totuși, asta nu înseamnă că a încetat să mai consume energie din baterie. Energia, deși mică, este necesară pentru a detecta când este apăsată tasta de pornire a telefonului și alte funcții. În plus, energia este consumată de propriul circuit intern de control și protecție, iar autodescărcarea, deși mică, este încă tipică chiar și pentru bateriile pe bază de litiu. Ca urmare, dacă bateriile cu litiu sunt lăsate pentru o perioadă lungă de timp fără reîncărcare, tensiunea de pe acestea va scădea sub 2,5 V, ceea ce este foarte rău. În acest caz, circuitul intern de control și protecție poate fi dezactivat și nu toate încărcătoarele vor putea încărca astfel de baterii. În plus, descărcarea profundă afectează negativ structura internă a bateriei în sine. O baterie complet descărcată trebuie încărcată în prima etapă cu un curent de numai 0,1C. Pe scurt, bateriilor le place să fie într-o stare încărcată mai degrabă decât într-o stare descărcată.

Câteva cuvinte despre condițiile de temperatură în timpul descărcării (citiți în timpul funcționării).

În general, bateriile Li-ion funcționează cel mai bine la temperatura camerei. Funcționarea în condiții mai calde va reduce serios durata de viață a acestora. Deși, de exemplu, o baterie cu plumb-acid are cea mai mare capacitate la temperaturi de peste 30 °C, funcționarea pe termen lung în astfel de condiții scurtează durata de viață a bateriei. La fel, Li-ion are performanțe mai bune la temperaturi ridicate, ceea ce contracarează inițial creșterea rezistenței interne a bateriei care rezultă din îmbătrânire. Dar creșterea producției de energie este de scurtă durată, deoarece creșterea temperaturii, la rândul său, promovează îmbătrânirea accelerată, însoțită de o creștere suplimentară a rezistenței interne.

Singurele excepții în acest moment sunt bateriile litiu-polimer cu electrolit polimer solid uscat. Acestea necesită o temperatură vitală de 60 °C până la 100 °C. Și astfel de baterii și-au găsit nișa pe piața surselor de rezervă în climă caldă. Sunt amplasate într-o carcasă izolată termic cu elemente de încălzire încorporate alimentate de la o rețea externă. Bateriile cu polimer Li-ion ca rezervă sunt considerate a fi superioare ca capacitate și durabilitate față de bateriile VRLA, în special în condiții de teren unde controlul temperaturii nu este posibil. Dar prețul lor ridicat rămâne un factor limitativ.

La temperaturi scăzute, eficiența bateriilor tuturor sistemelor electrochimice scade brusc. În timp ce bateriile NiMH, SLA și Li-ion nu mai funcționează la -20°C, bateriile NiCd continuă să funcționeze până la -40°C. Permiteți-mi doar să observ că din nou vorbim doar despre bateriile de utilizare largă.

Este important de reținut că, deși o baterie poate funcționa la temperaturi scăzute, asta nu înseamnă că poate fi încărcată și în aceste condiții. Reacția la încărcare a majorității bateriilor la temperaturi foarte scăzute este extrem de limitată, iar curentul de încărcare în aceste cazuri ar trebui redus la 0,1C.

In concluzie, as dori sa remarc ca puteti pune intrebari si discuta probleme legate de Li-ion, Li-polymer, precum si alte tipuri de baterii, pe forumul din subforumul accesorii.

La scrierea acestui articol s-au folosit materiale [—Baterie pentru dispozitive mobile și laptopuri. Analizoare de baterii.

Care este diferența dintre o baterie cu polimer litiu și o baterie cu ioni?

Marea majoritate a rezidenților țărilor dezvoltate au telefoane mobile, tablete și laptopuri. Când achiziționați un gadget dintr-un magazin, cel mai probabil, nici nu vă gândiți la tipul de baterie pe care îl conține. Și acest lucru nu este surprinzător. Tehnologiile se dezvoltă rapid, inclusiv în domeniul bateriilor. Nu cu mult timp în urmă, bateriile Ni─Cd au fost folosite în electronicele mobile, care au fost ulterior înlocuite cu Ni─MH. Apoi a apărut litiu-ionul, care a cucerit rapid piața gadgeturilor portabile. Și acum sunt stoarse de bateriile cu polimer de litiu. La un moment dat, utilizatorul începe să se gândească la ce fel de baterie are. Care sunt avantajele și dezavantajele sale? În acest articol vom încerca să înțelegem care este diferența dintre o baterie cu litiu polimer și o baterie cu litiu-ion.

Lucrările la crearea bateriilor cu litiu se desfășoară de ceva timp. Dar primele copii lucrabile pentru aparatele de uz casnic au apărut abia în anii 70 ai secolului trecut. Dar atunci acestea erau modele imperfecte cu electrozi din metal litiu. Și funcționarea unor astfel de baterii este problematică din punct de vedere al siguranței. Au existat multe probleme nerezolvate cu procesul de încărcare și descărcare a unor astfel de baterii.

Faptul este că litiu-metalul este foarte activ și are un potențial electrochimic ridicat. Utilizarea sa în baterii poate crește semnificativ densitatea de energie. Bateriile cu electrozi metalici Li, care au fost primele dezvoltate, au tensiune mare și capacitate mare. Cu toate acestea, funcționarea constantă a unei astfel de baterii în modul de încărcare și descărcare duce la faptul că electrodul de litiu se schimbă.

Acest lucru duce la faptul că stabilitatea funcționării este perturbată și există riscul de aprindere din cauza reacției necontrolate a bateriei. Celula bateriei se încălzește rapid și, când temperatura crește până la punctul în care litiul se topește, are loc o reacție violentă la aprindere. Acest lucru a fost asociat cu rechemarea primelor baterii cu litiu din electronicele de larg consum la începutul anilor 90.

Drept urmare, oamenii de știință au început să dezvolte baterii bazate pe ioni de litiu. Din cauza faptului că a trebuit să renunțăm la utilizarea litiului metalic, densitatea de energie a scăzut oarecum. Dar, pe de altă parte, problemele de siguranță în timpul funcționării bateriei au fost rezolvate. Aceste baterii noi se numesc baterii litiu-ion.

Densitatea energetică a bateriilor litiu-ion este de 2-3 ori (în funcție de materialele folosite) mai mare decât cea a . Când sunt descărcate, bateriile Li─Ion prezintă caracteristici similare cu Ni─Cd. Singurul lucru în care sunt inferioare lor este funcționarea la curenți de descărcare ultra-înalți (mai mult de 10C). Până în prezent, multe modificări diferite ale bateriilor litiu-ion au fost deja lansate.

Ele diferă prin materialul utilizat ca catod, factor de formă și alți parametri. Ele sunt caracterizate în mod unic printr-un design care include electrozi scufundați într-un electrolit lichid care conține ioni de litiu. Această celulă a bateriei este plasată într-o carcasă metalică etanșă (oțel, aluminiu). Pentru a controla procesele de încărcare și descărcare în bateriile litiu-ion, există o placă de circuit imprimat numită controler.

Pentru a completa imaginea bateriilor Li─Ion, să luăm în considerare avantajele și dezavantajele acestora.

Avantajele Li─Ion

Autodescărcare ușoară;
Densitate mare de energie și capacitate în comparație cu cele alcaline;
O celulă a bateriei are o tensiune de aproximativ 3,7 volți. Pentru cadmiu și hidrură metalică, această valoare este de 1,2 volți. Acest lucru permite simplificarea semnificativă a designului. Telefoanele, de exemplu, folosesc baterii care conțin doar o singură celulă;
Nu există efect de memorie, ceea ce înseamnă că întreținerea bateriei este simplificată.

Dezavantajele Li─Ion

Este necesar un controler. Aceasta este o placă de circuit imprimat care controlează tensiunea celulei sau celulelor bateriei, dacă există mai multe dintre ele. Placa controlează, de asemenea, curentul maxim de descărcare și, în unele cazuri, temperatura cutiei. Fără un controler, funcționarea în siguranță a unei baterii litiu-ion este imposibilă;
Degradarea sistemului Li─Ion are loc chiar și în timpul depozitării. Adică după un an, capacitatea bateriei scade simțitor, chiar dacă nu este folosită. Bateriile de alte tipuri (alcaline, plumb-acide) se degradează, de asemenea, treptat în timpul depozitării, dar în ele acest lucru este mai puțin pronunțat;
Prețul ionului de litiu este mai mare decât cadmiul sau .

Capacitățile tehnologiei litiu-ion nu au fost pe deplin dezvoltate. Prin urmare, în mod constant apar baterii noi, unde se rezolvă anumite probleme ale acestui tip de baterie. Pentru mai multe informații despre ce este, citiți articolul de la link-ul furnizat.

baterie Li-Pol

Din cauza problemelor legate de asigurarea siguranței la încărcarea și descărcarea bateriilor Li─Ion, a început dezvoltarea ulterioară a modificărilor acestor baterii. Ca rezultat, au fost dezvoltate bateriile cu polimer de litiu. Diferența lor față de cele ionice este în electrolitul folosit. Merită spus că primele dezvoltări în această direcție au fost realizate simultan cu tehnologia Li─Ion. În secolul trecut, a fost folosit pentru prima dată un electrolit uscat fabricat dintr-un polimer solid. În aparență, arată ca o folie de plastic. Acest polimer nu conduce curentul, dar nu interferează cu schimbul de ioni, care implică mișcarea atomilor încărcați sau a grupurilor acestora. Pe lângă faptul că conține electrolit, polimerul acționează și ca un separator poros între electrozi.

Noul design a îmbunătățit siguranța și a simplificat producția de baterii. Și chiar mai important este că bateriile cu polimer de litiu pot fi produse în aproape orice formă și grosimi foarte mici (până la 1 milimetru). Acest lucru face posibilă realizarea diferitelor dispozitive alimentate cu baterii Li─Pol subțiri, compacte și elegante. Unele baterii cu litiu polimer pot fi chiar cusute în îmbrăcăminte.

Desigur, există și dezavantaje. În special, bateriile Li─Pol cu electrolit uscat au conductivitate electrică scăzută la temperatura camerei. Acest lucru se datorează faptului că la această temperatură rezistența lor internă este mare, ceea ce îi împiedică să furnizeze curentul de descărcare necesar pentru a funcționa electronicele portabile.

Dacă încălzești o baterie cu litiu polimer la 60 de grade Celsius, conductivitatea crește. Evident, acest lucru nu este potrivit pentru utilizare pe telefoane sau tablete. Cu toate acestea, bateriile polimerice uscate și-au găsit nișa pe piață. Sunt folosite ca surse de alimentare de rezervă în condiții de temperaturi ridicate. Există opțiuni atunci când sunt instalate elemente de încălzire pentru a asigura temperatura necesară pentru funcționarea normală a bateriei.

Un alt punct important merită clarificat aici. Cu siguranță toată lumea a văzut că bateriile etichetate Li─Pol au fost folosite de mult timp în smartphone-uri, tablete și laptopuri. Acestea sunt baterii hibride cu polimer de litiu, ca să spunem așa. Sunt o încrucișare între bateriile Li-Ion și bateriile polimer uscate. Producătorii care produc baterii cu polimer litiu folosesc o substanță asemănătoare gelului cu ioni de litiu ca electrolit.

Deci, aproape toate bateriile cu polimer de litiu din gadgeturile mobile moderne folosesc un electrolit asemănător gelului. Prin design, sunt un hibrid de baterii ionice și polimer. Care este diferența dintre bateriile ionice și polimerice cu electrolit gel? Parametrii lor electrochimici de bază sunt aproximativ aceiași. Diferența dintre astfel de baterii hibride este că folosesc un electrolit solid în loc de un separator poros. După cum sa menționat mai sus, acționează și ca un separator poros. Și electrolitul în stare de gel este folosit pentru a crește conductivitatea electrică a ionilor.

Bateriile cu litiu polimer sunt din ce în ce mai răspândite pe piață și sunt viitorul. Cel puțin pe segmentul electrocasnicelor și electronicelor de larg consum. Dar până acum implementarea lor nu este foarte activă. Unii experți din piață explică acest lucru spunând că s-au investit prea mulți bani în dezvoltarea bateriilor Li-Ion. Iar investitorii vor pur și simplu să „recupereze” banii investiți. citeste linkul.

Încărcătoarele portabile au devenit un element integral al vieții moderne de zi cu zi. Calitatea bateriilor este condiția principală pentru performanța, eficiența și siguranța acestora. Producătorii de încărcătoare folosesc două tipuri de baterii în designul lor - litiu-ion și litiu-polimer. Pentru consumatorul mediu, care nu este familiarizat cu caracteristicile diferitelor tipuri, devine adesea o problemă să aleagă unul sau altul tip de baterie.

Care este diferența dintre aceste soiuri, pe care ar fi mai corect să o alegeți - toate aceste întrebări necesită cunoștințe detaliate despre fiecare tip. În acest articol, vom dezvălui caracteristicile bateriilor litiu-ion și litiu-polimer, le vom prezenta proprietățile tehnice, metodele de încărcare și durata de viață.

Diferențele dintre bateriile litiu-ion și litiu-polimer

Modelele de baterii produse folosind tehnologii diferite îndeplinesc aceeași funcție de alimentare cu energie. Caracteristicile de proiectare ale fiecărui tip afectează puterea raportată, durata de viață și gradul de protecție împotriva exploziei. Nu se poate afirma fără echivoc că un tip de baterie mai modern este mai bun decât unul învechit. Ambele tehnologii prezintă avantaje și dezavantaje practice. Modelele Li-pol și Li-ion au scheme de funcționare similare, dar diferă în configurație și parametri tehnici.

Pentru a înțelege care este mai bine - Li-polimer sau Li-ion, să aruncăm o privire mai atentă asupra fiecărui tip separat. Ar trebui să comparați tipurile de baterii și să faceți o alegere în favoarea unui tip sau altul pe baza următorilor indicatori:

Preț;
raport greutate/capacitate;
Siguranță;
utilizarea prevăzută într-un dispozitiv pentru un scop specific;
condiţiile de temperatură de funcţionare.

Atunci când alegeți unul dintre cele două tipuri, luați în considerare domeniul de aplicare și capacitățile financiare.

Baterii litiu-ion: caracteristici și specificații

Inițial, modelele pe bază de litiu au fost produse folosind mangan și cobalt ca element principal (electrolit activ). Bateriile moderne litiu-ion au suferit modificări de design. Productivitatea lor depinde nu de substanța folosită, ci de ordinea în care sunt așezate elementele în bloc. Componentele unei baterii moderne Li-Ion sunt electrozii și un separator. Materiale – aluminiu și cupru (anozi de cupru și folie de aluminiu ca bază catodică).

Borne speciale ale colectorului de curent asigură conexiunea internă între anod și catod, iar impregnarea cu electrolit a masei separatorului creează un mediu favorabil pentru menținerea încărcăturii. Sarcinile pozitive ale ionilor de litiu declanșează reacții chimice, formează legături și oferă energie. Principiul de funcționare al unei surse de alimentare pe bază de litiu-ion amintește de funcționarea unei baterii cu gel de dimensiune completă.

Baterii cu litiu polimer

Deoarece modelele cu litiu-ion nu pot face față multor sarcini moderne, acestea sunt treptat înlocuite cu elemente polimerice. Bateriile Li-ion nu aveau un nivel ridicat de siguranță și erau destul de scumpe. Pentru a elimina aceste neajunsuri și probleme de funcționare și pentru a face bateriile mai eficiente, dezvoltatorii au decis să schimbe electrolitul. În loc de impregnarea separatorului poros, în proiectarea bateriei au fost folosiți electroliți polimerici.

Celula cu polimer de litiu are o grosime de 1 mm, ceea ce permite bateriei să fie compactă ca dimensiuni. Înlocuirea electroliților lichizi cu folii polimerice a eliminat riscul ridicat de aprindere a bateriei și a făcut-o sigură. Tabelul de comparație de mai jos vă va ajuta să determinați în mod clar cum diferă Li-ion de Li-Pol.

Specificații	Li-ion	Li-Pol
Intensitatea energetică		scăzut, numărul de cicluri de încărcare și descărcare este mai mic
Marimea standard	selecție mică	alegere mare, independență față de formatul de celule standard
	ceva mai greu
		aproape de două ori mai mare pentru aceeași dimensiune
Durata de viață	aproximativ la fel	aproximativ la fel
Risc de explozie și incendiu	mai inalt	protecție încorporată împotriva scurgerilor de electroliți și supraîncărcării
Timp de incarcare
	până la 0,1% lunar	mai putin activ

Designul dispozitivelor cu baterii polimer litiu elimină complet prezența electrolitului sub formă de lichid sau gel. Vă puteți imagina clar diferența de tehnologie atunci când luați în considerare principiul de funcționare al dispozitivelor moderne de alimentare cu energie pentru automobile. Preocupările legate de siguranță au dus la excluderea electroliților lichizi din practica de zi cu zi. Dar până de curând, structurile poroase impregnate erau folosite în bateriile auto.

Introducerea elementelor polimer-litiu presupunea o bază solidă. O diferență caracteristică față de bateriile litiu-ion este procesul de acțiune de contact a plăcii de substanță activă cu litiu și prevenirea formării dendritelor în timpul ciclării. Această caracteristică este cea care protejează celulele bateriei de incendiu sau explozie.

Durata de viață

Atât bateriile litiu-ion, cât și bateriile litiu-polimer sunt supuse unei îmbătrâniri intense. Acestea oferă aproximativ nouă sute de cicluri de încărcare completă înainte de a deveni inutilizabile. Nu contează cât de activ a fost folosit dispozitivul. Dacă bateria nu a fost folosită deloc o perioadă lungă de timp, va avea loc totuși o reducere a duratei de viață.

După doar un an, capacitatea se reduce semnificativ în durata de viață, iar după doi sau trei ani se poate afirma că bateria s-a defectat complet. Acesta este un dezavantaj comun al bateriilor cu litiu și ar trebui să alegeți un model mai durabil doar în funcție de reputația producătorului și de recenziile anumitor modele.

Protecție suplimentară

Dacă luăm în considerare întrebarea care este diferența dintre bateriile Li-ion și Li-Pol, merită să acordăm atenție sistemelor de protecție încorporate. Modelele cu polimer de litiu necesită caracteristici suplimentare de protecție internă. Se caracterizează prin cazuri de burnout din cauza supraîncălzirii elementelor. Astfel de consecințe sunt cauzate de stresul intern al diferitelor zone de lucru.

Pentru a proteja dispozitivul de supraîncărcarea neautorizată, supraîncălzirea pieselor și arderea, designul folosește un sistem special de stabilizare și un mecanism de limitare a curentului. Acest lucru crește siguranța modelelor de litiu-polimer, dar crește semnificativ costul bateriei datorită utilizării elementelor de protecție.

O parte din proiectare implică componente electrolitice în formarea gelului. Bateriile compozite sunt folosite în multe dispozitive portabile. Sunt extrem de sensibili la schimbările de temperatură și necesită respectarea strictă a regulilor de funcționare. Bateria pe bază de polimer poate fi utilizată în dispozitive cu încălzire în intervalul 60-100 de grade.

Producătorii închid partea internă într-o carcasă cu proprietăți termoizolante - este convenabil să folosiți astfel de baterii în climat cald. În condițiile în care regimul de temperatură nu îndeplinește cerințele de funcționare, ca rezervă sunt utilizate elemente cu o componentă polimerică.

Caracteristici de încărcare a bateriei

Bateria cu litiu polimer va necesita cel puțin trei ore de încărcare pentru a se reîncărca. În acest caz, blocul nu se încălzește. Există două etape de umplere. Primul are loc până când se stabilește modul de vârf, care este menținut până când încărcarea atinge 70%. În condiții normale de tensiune, se acumulează o sarcină reziduală de 30%. Reîncărcarea trebuie efectuată conform unui program strict, așteptând descărcarea completă și efectuând procedura la fiecare 500 de ore de utilizare a dispozitivului. Acest mod menține un volum de umplere constant.

Bateria trebuie conectată numai la o sursă de alimentare stabilă, fără supratensiuni sau interferențe. Utilizați numai încărcătoare adecvate care corespund caracteristicilor menționate în descriere. Un punct important: în timpul procesului de încărcare, toți conectorii trebuie conectați corect; deconectarea nu trebuie permisă. Elementele Li-Pol sunt extrem de sensibile la toate tipurile de suprasarcini, niveluri excesive de curent, șoc mecanic și hipotermie. Trebuie asigurată etanșeitatea elementelor solide.

Celulele Li-ion se încarcă folosind aproape aceleași principii ca și celulele polimerice, dar sunt mai sensibile și mai puțin fiabile în ceea ce privește siguranța. Timpul de încărcare pentru ambele tipuri este aproximativ același, dar elementul polimer este mai capricios în ceea ce privește calitatea punctului de alimentare.

Baterie litiu-ion mai bună

Bateriile litiu-ion sunt mai familiare consumatorilor; au o serie de avantaje operaționale:

prețul este mai mic decât o baterie cu litiu polimer;
dimensiunile standard standardizate vă permit să nu faceți greșeli atunci când alegeți un model;
domeniu larg de aplicare.

Bateriile puternice cu litiu sunt utilizate eficient pentru dispozitivele care necesită un consum mare de curent pe termen scurt. Regimul de temperatură, ca și în cazul dispozitivelor pe bază de polimeri, este de o importanță cheie în timpul funcționării.

Utilizatorul mediu nu simte o diferență vizibilă, dar, din punctul de vedere al raționalității domeniului de aplicare, acest tip de baterie este convenabil în încărcătoare pentru următoarele echipamente:

unelte fără fir (șurubelnițe, ferăstraie, polizoare);
laptopuri;
Celulare;
mașini electrice;
roboți de casă;
scaune cu rotile.

Înainte de a alege tipul optim de încărcare, trebuie să știi exact pentru ce dispozitiv va fi folosit. Acest lucru este deosebit de important dacă intenționați să utilizați și să deserviți universal mai multe dispozitive portabile simultan.

Este rațional să folosiți baterii cu litiu polimer unde greutatea și temperatura sunt factori importanți. Le este „frică” de îngheț și nu sunt foarte convenabile pentru unelte și gadgeturi portabile. Prin urmare, principalul domeniu de utilizare:

quadcoptere;
pistoale airsoft;
jucării;
Camere CCTV.

Atunci când alegeți tipul adecvat de încărcător, acordați atenție domeniului de utilizare, costului și nivelului de siguranță. Citiți recenziile utilizatorilor despre produse de la diferiți producători și faceți o alegere.