Pin lithium ion polymer. Pin lithium polymer

Bạn đang băn khoăn: “Chọn gì: Pin Li-Ion hay Li-Po?” Chúng tôi sẽ giải thích chi tiết sự khác biệt giữa hai loại pin này.

Như chúng ta đã biết, sức mạnh của bộ sạc di động phần lớn phụ thuộc vào chất lượng pin bên trong thiết bị. TRÊN thị trường hiện đại Có hai loại pin được sử dụng để chế tạo bộ sạc di động: pin Li-Ion và Li-Po.

Li-Ion hay Li-Po: Sự khác biệt là gì và nên chọn gì

Đối với thông tin của người dùng, một trong những câu hỏi thường gặp liên quan đến sạc di động là: pin Li-Ion và Li-Po có gì khác nhau và loại nào tốt hơn. Hãy tìm ra nó.

Li-Ion và Li-Po là gì?

Li-Ion là viết tắt của lithium-ion và Li-Po là viết tắt của lithium-polymer. Các đuôi “ion” và “polymer” là dấu hiệu của cực âm. Pin lithium polymer bao gồm cực âm polymer và chất điện phân rắn, trong khi pin lithium ion bao gồm carbon và chất điện phân lỏng. Cả hai loại pin đều có thể sạc lại được và sau đó, theo cách này hay cách khác, cả hai đều thực hiện cùng một chức năng. Nói chung là, pin lithium ion cũ hơn lithium polymer, nhưng chúng vẫn được sử dụng rộng rãi do chi phí thấp và bảo trì thấp. Pin lithium polymer được coi là tiên tiến hơn, với các đặc tính được cải tiến mang lại nhiều cấp độ cao về mặt an toàn, do đó, loại pin này đắt hơn pin lithium-ion.

Có nhiều cấu hình của pin Li-Ion. Loại pin lithium-ion phổ biến nhất cho bộ sạc di động là pin 18650 có đường kính 18mm và chiều dài 65mm, trong đó số 0 biểu thị cấu hình hình trụ. Hơn 60% bộ sạc di động được làm từ pin 18650. Kích thước và trọng lượng của những pin như vậy dễ dàng cho phép chúng được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử. Công nghệ sản xuất cũng không đứng yên.

Theo nhu cầu của người mua về thiết bị nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn bộ sạc di động, những hạn chế mà pin lithium-ion gặp phải ngày càng trở nên rõ ràng. Vì vậy, các nhà sản xuất đang chuyển sang sử dụng pin lithium-polymer mô-đun nhẹ hơn, phẳng hơn cho bộ sạc di động mới. Hơn nữa, pin lithium polymer ít có khả năng phát nổ, nghĩa là chúng không cần phải được tích hợp vào bộ sạc di động nữa. lớp bảo vệ, trong khi hầu hết pin Li-ion 18650 chỉ nên lắp khi có bảo vệ.

Hãy tóm tắt sự khác biệt giữa lithium ion và lithium polymer dưới dạng bảng.

Các tính năng chính	Li-Ion	Li-Po
Mật độ năng lượng	Cao	Thấp, với ít chu kỳ hơn so với Li-Ion
Tính linh hoạt	Thấp	Cao, nhà sản xuất không bị ràng buộc với định dạng chuẩn tế bào
Cân nặng	Nặng hơn một chút	Phổi
Dung tích	Dưới	Cùng một dung lượng pin Li-Po lớn gần gấp đôi Li-Ion
Vòng đời	To lớn	To lớn
Nguy cơ nổ	Cao hơn	Cải thiện độ an toàn giúp giảm nguy cơ sạc quá mức cũng như rò rỉ chất điện phân
Thời gian sạc	Lâu hơn chút nữa thôi	ngắn hơn
Khả năng đeo	Mất ít hơn 0,1% hiệu quả mỗi tháng	Chậm hơn pin Li-Ion
Giá	Giá rẻ hơn	Đắt hơn

Sau khi nghiên cứu tất cả những ưu, nhược điểm và đặc điểm của hai loại pin, bạn có thể chắc chắn rằng không có sự cạnh tranh gay gắt giữa chúng. Mặc dù pin lithium-ion mỏng hơn và đẹp hơn nhưng pin lithium-ion có mật độ năng lượng cao hơn và chi phí sản xuất rẻ hơn nhiều.

Vì vậy, bạn không nên trả đặc biệt chú ý về loại pin, chỉ cần chọn một thiết bị di động có thương hiệu Bộ sạc phù hợp với yêu cầu của bạn. Rốt cuộc, có rất nhiều hóa chất được thêm vào những loại pin này, vì vậy vẫn còn phải xem loại nào sẽ tồn tại lâu nhất.

Tiến bộ đang tiến về phía trước và để thay thế NiCd (niken-cadmium) và NiMh (niken-kim loại hydrua) được sử dụng truyền thống, chúng ta có cơ hội sử dụng pin lithium. Với trọng lượng tương đương của một phần tử, chúng có công suất cao hơn so với NiCd và NiMH, ngoài ra, điện áp phần tử của chúng cao hơn ba lần - 3,6V/phần tử thay vì 1,2V. Vì vậy, đối với hầu hết các kiểu máy, pin hai hoặc ba cell là đủ.

Giữa Pin lithium Có hai loại chính - lithium-ion (Li-Ion) và lithium polymer (LiPo, Li-Po hoặc Li-Pol). Sự khác biệt giữa chúng là loại chất điện phân được sử dụng. Trong trường hợp LiIon, đây là chất điện phân dạng gel; trong trường hợp LiPo, nó là một loại polymer đặc biệt được bão hòa bằng dung dịch chứa lithium. Nhưng để sử dụng trong các mô hình nhà máy điện, pin lithium-polymer được sử dụng rộng rãi nhất, vì vậy chúng ta sẽ nói về chúng trong tương lai. Tuy nhiên, sự phân chia chặt chẽ ở đây là rất tùy tiện, vì cả hai loại khác nhau chủ yếu ở chất điện phân được sử dụng và mọi điều sẽ nói về pin lithium-polymer hầu như áp dụng đầy đủ cho pin lithium-ion (sạc, xả, tính năng vận hành, biện pháp phòng ngừa an toàn ) . Từ quan điểm thực tế, mối quan tâm duy nhất của chúng tôi là pin lithium polymer hiện cung cấp dòng xả cao hơn. Vì vậy, trong thị trường kiểu mẫu với tư cách là nguồn năng lượng cho nhà máy điện Về cơ bản đây là những gì họ cung cấp.

Các đặc điểm chính

Pin lithium-polymer có cùng trọng lượng vượt quá cường độ năng lượng của NiCd gấp 4-5 lần, NiMH gấp 3-4 lần. Số chu kỳ hoạt động là 500-600, với dòng phóng điện là 2C cho đến khi mất công suất 20% (để so sánh - đối với NiCd - 1000 chu kỳ, đối với NiMH - 500). Nói chung, vẫn còn rất ít dữ liệu về số chu kỳ vận hành và những dữ liệu được đưa ra trong trong trường hợp nàyđặc điểm của họ phải được xem xét một cách nghiêm túc. Ngoài ra, công nghệ sản xuất của họ đang được cải thiện và có thể hiện tại số liệu về loại pin này đã khác. Cũng giống như tất cả các loại pin, pin lithium có thể bị lão hóa. Sau 2 năm, pin mất khoảng 20% dung lượng.

Trong số các loại pin lithium-polymer năng lượng được bán trên thị trường, có thể phân biệt hai nhóm chính - mức xả cao (xả Hi) và thông thường. Chúng khác nhau ở dòng xả tối đa - nó được biểu thị bằng ampe hoặc đơn vị dung lượng pin, được ký hiệu bằng chữ “C”. Ví dụ: nếu dòng xả là 3C và dung lượng pin là 1 Ah thì dòng điện sẽ là 3 A.

Theo quy định, dòng xả tối đa của pin thông thường không vượt quá 3C, một số nhà sản xuất chỉ ra 5C. Pin xả nhanh cho phép dòng xả lên tới 8-10C. Những loại pin như vậy nặng hơn một chút so với các loại pin có dòng điện thấp (khoảng 20%) và tên của chúng chứa các chữ cái HD hoặc HC sau số dung lượng, ví dụ KKM1500 - pin thường xuyên với dung lượng 1500 mAh và KKM1500HD có khả năng xả nhanh. Mình xin ghi ngay một lưu ý nhỏ cho những ai thích thử nghiệm. TRONG thiết bị gia dụng Pin xả nhanh không được sử dụng. Do đó, nếu bạn nảy ra ý tưởng mua pin từ điện thoại di động hoặc máy quay phim với giá rẻ, thì kết quả tốt Thật khó để tính toán ở đây. Rất có thể, pin như vậy sẽ chết rất nhanh do vi phạm các chế độ hoạt động đã định.

Ứng dụng và chi phí

Việc sử dụng pin lithium-polymer cho phép giải quyết hai vấn đề quan trọng - tăng thời gian hoạt động của động cơ và giảm trọng lượng của pin.

Khi thay pin 8,4 V NiMH 650 mAh bằng hai pin lithium thông thường, không xả nhanh có dung lượng 2 Ah, chúng ta có được một viên pin có dung lượng gấp 3 lần, nhẹ hơn 11 g và có điện áp thấp hơn một chút (7,2 volt) ! Và nếu bạn sử dụng pin xả nhanh, thì máy bay lớn có thể bay mà không thua kém về sức mạnh so với động cơ đốt trong. Để khẳng định điều này, vị trí thứ 7 tại Giải vô địch nhào lộn trên không thế giới F3A đã thuộc về một người Mỹ trên chiếc máy bay điện. Hơn nữa, đó không phải là một chiếc còi nhỏ mà là một chiếc máy bay hai mét bình thường, giống như những người tham gia khác có mô hình động cơ đốt trong!

Pin lithium polymer đã được chứng minh rất tốt trên các máy bay trực thăng nhỏ như Piccolo hay Hummingbird - ví dụ, ngay cả khi sử dụng động cơ chải tiêu chuẩn, thời gian bay trên hai ngân hàng 1 Ah là hơn 25 phút! Và khi thay thế động cơ bằng động cơ không chổi than - hơn 45 phút!

Và tất nhiên, pin lithium đơn giản là không thể thay thế được khi Chúng ta đang nói về về máy bay trong nhà nặng 4-20 g. Trong lĩnh vực này, NiCd không thể so sánh với chúng - đơn giản là không có pin nào (ví dụ: trọng lượng của lon 45 mAh là 1 g, 150 mAh là 3,2 g) có thể cung cấp đủ năng lượng cần thiết sức mạnh với trọng lượng thấp như vậy - thậm chí trong 1 phút!

Lĩnh vực duy nhất mà pin lithium-polymer vẫn thua kém Ni-Cd là khu vực có dòng xả siêu cao (40-50C). Nhưng sự tiến bộ đang tiến về phía trước và có thể trong vài năm nữa chúng ta sẽ nghe về những thành công mới trong lĩnh vực này - xét cho cùng, 2 năm trước cũng chưa có ai nghe nói đến pin lithium phóng điện nhanh...

Ví dụ, đây là những đặc điểm chính Pin LiPo Kokam:

Tên	Dung lượng, mAh	Kích thước, mm	Trọng lượng, g	Dòng điện tối đa
Kokam 145	145	27,5x20,4x4,3	3.5	0,7A, 5C
Kokam 340SHC	340	52x33x2,8	9	7A, 20C
Kokam 1020	1020	61x33x5,5	20.5	3A, 3C
Kokam 1500HC	1500	76x40x6,5	35	12A, 8C
Kokam 1575	1575	74x41x5,5	32	7A, 5C

Xét về giá cả, xét về dung lượng, pin lithium polymer có giá ngang ngửa NiMH.

Nhà sản xuất của

Hiện nay có một số công ty sản xuất lithium polymer pin. Người dẫn đầu về số lượng pin được sản xuất và một trong những loại pin đầu tiên về chất lượng là Kokam. Còn được gọi là Thunder Power, I-Rate, E-Tec và Tanic (có lẽ đây là tên thứ hai của Thunder Power hoặc là một trong những người bán Thunder Power dưới tên riêng của nó). Bạn có thể xem các loại Kokam trên trang web www.fmadirect.com, pin nhà sản xuất khác nhauđược cung cấp tại www.b-p-p.com và www.lightflightrc.com.

Ngoài ra còn có Platinum Polymer, được cung cấp trên trang web www.batteriesamerica.com, có lẽ là tên gọi khác của I-Rate.

Phạm vi dung lượng pin rất rộng – từ 50 đến 3000 mAh. Để có được dung lượng lớn, sử dụng kết nối song song của pin.

Tất cả các pin đều có hình dạng phẳng. Theo quy định, độ dày của chúng nhỏ hơn 3 lần so với cạnh ngắn nhất và kết luận được đưa ra ở mặt ngắn dưới dạng tấm phẳng.

Theo như tôi biết, I-Rate chưa tạo ra pin xả nhanh và pin của chúng có một đặc điểm: một trong các điện cực là nhôm và việc hàn nó rất khó khăn. Điều này khiến họ khó chịu khi tự lắp ráp pin.

Pin E-Tec nằm ở giữa, chúng không được công bố là có khả năng xả nhanh nhưng dòng xả của chúng cao hơn pin thông thường - 5-7C.

Dẫn đầu về mức độ phổ biến là Kokam và Thunder Power, trong đó Kokam chủ yếu được sử dụng ở các mẫu xe hạng nhẹ và trung bình, và Thunder Power ở các mẫu xe vừa, lớn và khổng lồ (hơn 10 kg!). Rõ ràng, điều này là do giá cả và tính sẵn có trong phạm vi hội đồng mạnh mẽ- lên đến 30 volt và công suất 8Ah. Tiếp theo là Tanic và E-tec nhưng ít đề cập đến I-rate. Vì lý do nào đó, Platinum Polymer chỉ phổ biến ở Mỹ và hầu như chỉ được sử dụng trên những người bay chậm.

Sạc pin Lithium Polymer

Pin được sạc theo thuật toán khá đơn giản - sạc từ nguồn điện áp DC 4,20 volt/cell với giới hạn dòng điện là 1C. Quá trình sạc được coi là hoàn thành khi dòng điện giảm xuống 0,1-0,2C. Sau khi chuyển sang chế độ ổn định điện áp ở dòng điện 1C, pin tăng khoảng 70-80% công suất. Vì đã sạc đầy phải mất khoảng 2 giờ. Bộ sạc phải tuân theo các yêu cầu khá nghiêm ngặt về độ chính xác của việc duy trì điện áp khi kết thúc quá trình sạc - không kém hơn 0,01 V/cell.

Trong số các bộ sạc có mặt trên thị trường, có thể phân biệt các loại chính - bộ sạc đơn giản, không phải “máy tính”, trong loại giá 10-40$, chỉ dành cho pin lithium và pin phổ thông - trong danh mục giá 120-400$, dành cho nhiều loại khác nhau pin, bao gồm cả LiPo và Li-Ion.

Những cái đầu tiên, theo quy định, chỉ có đèn báo sạc LED, số lượng lon và dòng điện trong chúng được đặt bằng các nút nhảy. Ưu điểm của bộ sạc như vậy là giá thấp. Nhược điểm chính– một số người trong số họ không biết cách chỉ ra chính xác thời điểm kết thúc khoản phí. Chúng chỉ hiển thị thời điểm chuyển từ chế độ ổn định dòng điện sang chế độ ổn định điện áp, chiếm khoảng 70-80% công suất. Để hoàn tất quá trình sạc, bạn cần đợi thêm 30-40 phút nữa.

Nhóm bộ sạc thứ hai có khả năng rộng hơn nhiều, theo quy định, chúng đều hiển thị điện áp, dòng điện và dung lượng (mAh) mà pin “chấp nhận” trong quá trình sạc, điều này cho phép bạn xác định chính xác hơn mức độ sạc của pin.

Khi sử dụng bộ sạc, điều quan trọng nhất là đặt đúng trên bộ sạc số lượng yêu cầu lon trong pin và dòng sạc. Dòng sạc thường là 1C.

Vận hành và phòng ngừa

Có thể nói rằng pin lithium-polymer là loại pin “mỏng manh” nhất hiện nay, nghĩa là chúng yêu cầu bắt buộc phải tuân thủ một số quy định đơn giản nhưng quy tắc bắt buộc, do không tuân thủ nên xảy ra hỏa hoạn hoặc pin “chết”.

Chúng tôi liệt kê chúng theo thứ tự nguy hiểm giảm dần:

Sạc tới điện áp lớn hơn 4,20 volt/tế bào.
Đoản mạch pin.
Xả khi dòng điện vượt quá khả năng chịu tải hoặc làm nóng pin trên 60°C.
Xả dưới điện áp 3,00 volt/cell.
Pin nóng lên trên 60°C.
Giảm áp suất của pin.
Lưu trữ ở trạng thái xả.

Việc không tuân thủ ba điểm đầu tiên sẽ dẫn đến hỏa hoạn, tất cả những điểm khác - mất hoàn toàn hoặc một phần công suất.

Từ tất cả những gì đã nói, có thể rút ra kết luận sau:

Để tránh hỏa hoạn, bạn phải có một bộ sạc thông thường và đặt chính xác số lon cần sạc trên đó. Cũng cần sử dụng các đầu nối loại trừ khả năng ngắn mạch pin (vì điều này, bạn tôi đã đốt chiếc bàn đang sạc pin và tấm rèm) và kiểm soát dòng điện mà động cơ tiêu thụ ở mức "hết ga". Ngoài ra, không nên che pin ở tất cả các phía khỏi luồng không khí trên mô hình và nếu không thể, thì nên cung cấp các kênh làm mát đặc biệt.

Trong trường hợp dòng điện tiêu thụ của động cơ lớn hơn 2C và ắc quy trên model bị đóng các phía, sau 5-6 phút cho mô tơ chạy, bạn nên dừng máy rồi rút ra và chạm vào pin. để xem có nóng quá không. Thực tế là sau khi làm nóng trên một nhiệt độ nhất định (khoảng 70 độ), một "phản ứng dây chuyền" bắt đầu xảy ra trong pin, biến năng lượng tích trữ trong pin thành nhiệt, pin sẽ lan rộng theo đúng nghĩa đen, đốt cháy mọi thứ có thể cháy.

Nếu bạn làm chập mạch một cục pin gần như đã cạn điện thì sẽ không có cháy, pin sẽ chết một cách lặng lẽ và bình yên do xả quá mức... Điều này dẫn đến trường hợp thứ hai quy tắc quan trọng: Theo dõi điện áp khi hết pin và đảm bảo ngắt kết nối pin sau khi sử dụng!

Một số bộ điều khiển tốc độ (Jeti đặc biệt mắc lỗi này) không ngừng tiêu thụ dòng điện sau khi tắt công tắc tiêu chuẩn. Tôi không biết điều gì đã khiến người Séc đưa ra quyết định kỳ lạ như vậy. Nhưng thực tế là hầu hết tất cả các mẫu bộ điều khiển cho động cơ không chổi than Jetti (bao gồm cả loạt phim mới"Nâng cao"), có BEC, nghĩa là bộ ổn định nguồn điện cho máy thu và máy từ nguồn điện, không cung cấp khả năng khử điện hoàn toàn cho mạch bằng một công tắc tiêu chuẩn. Chỉ bộ thu và servo bị tắt và bộ điều khiển tiếp tục tiêu thụ dòng điện khoảng 20 mA. Điều này đặc biệt nguy hiểm, vì bạn không thể thấy rằng nguồn điện đã bật, ô tô đứng yên, động cơ im lặng... Và nếu bạn quên kết nối pin trong một hoặc hai ngày, hóa ra bạn có thể nói lời tạm biệt với nó - nó không thích lithium phóng điện sâu.

Tất nhiên, bạn nên nhớ rằng bộ điều khiển động cơ phải có khả năng hoạt động với pin lithium, nghĩa là có điều chỉnh điện áp tắt động cơ. Và chúng ta không được quên lập trình bộ điều khiển theo số lượng lon cần thiết. Tuy nhiên, hiện nay đã xuất hiện một thế hệ bộ điều khiển mới có chức năng tự động xác định số lượng hộp được kết nối.

Giảm áp suất là một lý do khác khiến pin lithium bị hỏng, vì không khí không thể lọt vào bên trong tế bào. Điều này có thể xảy ra nếu túi bảo vệ bên ngoài (pin được bọc kín trong túi như ống co nhiệt) bị hỏng do va đập hoặc hư hỏng từ vật sắc nhọn, hoặc quá nóng nghiêm trọng sản lượng pin khi hàn. Kết luận - không thả từ độ cao lớn và hàn cẩn thận.

Theo khuyến cáo của nhà sản xuất, pin nên được bảo quản ở trạng thái sạc được 50-70%, tốt nhất là ở nơi thoáng mát, nhiệt độ không cao hơn 20°C. Bảo quản ở trạng thái xả điện ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ sử dụng - giống như tất cả các loại pin, pin lithium-polymer có khả năng tự phóng điện nhỏ.

Lắp ráp pin

Để có được pin có dòng điện đầu ra cao hoặc dung lượng lớn sử dụng kết nối song song của pin. Nếu bạn mua pin làm sẵn, thì bằng cách đánh dấu, bạn có thể biết nó chứa bao nhiêu lon và cách chúng được kết nối. Chữ P (song song) sau số cho biết số lượng hộp được kết nối song song và S (nối tiếp) - nối tiếp. Ví dụ: “Kokam 1500 3S2P” nghĩa là pin được nối nối tiếp từ 3 cặp pin, mỗi cặp được tạo thành từ 2 pin mắc song song có dung lượng 1500 mAh, tức là dung lượng pin sẽ là 3000 mAh (khi được kết nối song song, công suất tăng) và điện áp – 3,7 * 3 = 11,1V..

Nếu bạn mua riêng pin thì trước khi kết nối chúng với pin, bạn cần cân bằng tiềm năng của chúng. Điều này đặc biệt đúng đối với tùy chọn kết nối song song, vì trong trường hợp này, một ngân hàng sẽ bắt đầu tính phí ngân hàng kia và hiện tại đang sạc có thể vượt quá giá trị 1C. Nên xả tất cả các lon mua về điện áp 3 volt với dòng điện 0,1C - 0,2C trước khi kết nối. Điện áp cần được kiểm soát vôn kế kỹ thuật số với độ chính xác ít nhất là 0,5%. Điều này sẽ đảm bảo hiệu suất pin đáng tin cậy trong tương lai.

Bạn cũng nên thực hiện cân bằng tiềm năng (cân bằng) ngay cả trên các pin có thương hiệu đã được lắp ráp trước khi sạc lần đầu tiên, vì nhiều công ty lắp ráp các tế bào vào pin không cân bằng chúng trước khi lắp ráp.

Do công suất giảm do hoạt động, trong mọi trường hợp, bạn không nên thêm ngân hàng mới nối tiếp với ngân hàng cũ - pin sẽ không cân bằng.

Tất nhiên, bạn cũng không thể kết hợp các loại pin có dung lượng khác nhau, thậm chí tương tự nhau vào một pin - ví dụ: 1800 và 2000 mAh, đồng thời sử dụng pin của các nhà sản xuất khác nhau trong một pin, vì khác nhau. sức đề kháng nội bộ sẽ dẫn đến mất cân bằng pin. Khi hàn, bạn phải cẩn thận, không được để các đầu cực quá nóng, vì điều này có thể làm đứt seal và làm chết vĩnh viễn pin chưa kịp bay. Một số loại pin Kokam có sẵn các mảnh được hàn sẵn bảng mạch inđến các thiết bị đầu cuối, để dễ dàng nối dây. Điều này làm tăng thêm trọng lượng - khoảng 1g mỗi phần tử, nhưng sẽ mất nhiều thời gian hơn để làm nóng những nơi đặt dây hàn - sợi thủy tinh không dẫn nhiệt tốt. Các dây có đầu nối phải được cố định vào hộp pin, ít nhất bằng băng dính để không vô tình làm đứt đầu cuối ở gốc.

Sắc thái ứng dụng

Vì vậy, chúng ta hãy nhấn mạnh một lần nữa điều quan trọng nhất điểm quan trọng liên quan đến việc sử dụng pin lithium polymer.

Dùng sạc bình thường.
Sử dụng các đầu nối ngăn ngừa đoản mạch pin.
Không vượt quá dòng xả cho phép.
Theo dõi nhiệt độ pin khi không làm mát.
Không xả pin dưới điện áp 3 V/cell (nhớ ngắt kết nối pin sau chuyến bay!).
Không để pin bị sốc.

Chúng ta hãy cho thêm một vài ví dụ hữu ích, phát sinh từ những gì đã nói trước đó, nhưng thoạt nhìn thì không rõ ràng.

Khi sử dụng động cơ cổ góp cần tránh tình huống động cơ bị dừng (ví dụ mô hình đang nằm trên mặt đất) và bộ phát được điều khiển hết ga. Dòng điện quá cao và chúng ta có nguy cơ làm nổ pin (nếu động cơ hoặc bộ điều chỉnh không cháy hết trước). Vấn đề này đã được thảo luận nhiều lần trên diễn đàn RC Groups. Hầu hết các bộ điều chỉnh cho động cơ chổi than đều tắt động cơ khi mất tín hiệu từ bộ phát và nếu bộ điều chỉnh của bạn có thể làm điều này, tôi khuyên bạn nên tắt bộ phát nếu mô hình rơi xuống bãi cỏ cách xa bạn chẳng hạn - có ít nguy cơ chạm vào ga lủng lẳng khi tìm kiếm mẫu xe trên dây đai truyền tải mà không để ý.

Trong thời gian sử dụng pin dài, các yếu tố của nó, do sự phân tán dung lượng nhỏ ban đầu, sẽ trở nên mất cân bằng - một số ngân hàng “già đi” sớm hơn những ngân hàng khác và mất dung lượng nhanh hơn. Tại hơn lon trong quá trình sử dụng pin đi nhanh hơn.

Điều này dẫn đến quy tắc sau - đôi khi cần phải kiểm soát dung lượng của từng phần tử pin một cách riêng biệt. Để làm điều này, bạn có thể đo điện áp của nó khi kết thúc quá trình sạc. Bao lâu? Vẫn còn khó để thiết lập chính xác điều này - quá ít kinh nghiệm vận hành được tích lũy. Theo quy định, nên thực hiện khoảng 40-50 chu kỳ sau khi bắt đầu hoạt động, cứ sau 10-20 chu kỳ, hãy kiểm tra điện áp của các tế bào pin trong quá trình sạc để xác định “các tế bào xấu”.

Không nên để “không” pin bằng cách điều khiển động cơ cho đến khi nó ngừng quay hoàn toàn. Việc xử lý như vậy sẽ không gây hại cho pin mới, nhưng đối với pin hơi mất cân bằng, nó sẽ rủi ro không cần thiết xả “ngân hàng tồi tệ nhất” xuống dưới 3 volt, điều này sẽ khiến nó bị mất công suất nhiều hơn.

Khi dung lượng chênh lệch hơn 20%, pin như vậy không thể được sạc hoàn toàn nếu không có biện pháp đặc biệt!

Để tự động cân bằng các tế bào pin khi sạc, cái gọi là bộ cân bằng được sử dụng. Đây là một bảng mạch nhỏ được nối với mỗi cục sạc, chứa điện trở tải, mạch điều khiển và đèn LED báo hiệu điện áp trên cục sạc đó đã đạt mức 4,17 - 4,19 volt. Khi điện áp trên một phần tử riêng lẻ vượt quá ngưỡng 4,17 volt, bộ cân bằng sẽ đóng một phần dòng điện “với chính nó”, ngăn không cho điện áp vượt quá ngưỡng tới hạn. Bằng cách chiếu sáng đồng thời các đèn LED, bạn có thể biết ngân hàng nào có công suất thấp hơn - đèn LED trên bộ cân bằng của họ sẽ sáng trước. Bộ cân bằng có một yêu cầu bổ sung quan trọng: dòng điện mà chúng tiêu thụ từ pin ở chế độ “chờ” phải nhỏ, thường là 5-10 µA.

Cần nói thêm rằng bộ cân bằng không ngăn chặn việc xả quá mức của một số ô trong pin không cân bằng; nó chỉ có tác dụng bảo vệ khỏi hư hỏng các ô trong quá trình sạc và như một phương tiện để chỉ ra các ô “xấu” trong pin. Những điều trên áp dụng cho pin được tạo thành từ 3 phần tử trở lên, theo quy định, bộ cân bằng không được sử dụng cho pin 2 lon.

Có ý kiến cho rằng không thể sử dụng pin lithium-polymer ở nhiệt độ dưới 0. Thật vậy, trong Thông số kỹ thuật Pin có phạm vi hoạt động từ 0-50 °C (ở 0 °C 80% dung lượng được giữ lại). Tuy nhiên, bạn có thể cho chúng bay ở nhiệt độ khoảng –10...-15 °C. Vấn đề là bạn không cần phải đông lạnh pin trước chuyến bay - hãy đặt pin vào túi nơi ấm. Và trong suốt chuyến bay, hiện tại, quá trình sinh nhiệt bên trong pin đang diễn ra tài sản hữu ích, giúp pin không bị đóng băng. Tất nhiên, hiệu suất của pin sẽ thấp hơn một chút so với ở nhiệt độ bình thường.

Phần kết luận

Xem xét tốc độ phát triển của tiến bộ kỹ thuật trong lĩnh vực điện hóa, có thể giả định rằng tương lai thuộc về pin lithium-polymer - nếu pin nhiên liệu không bắt kịp chúng. Khi nhu cầu về pin tăng lên và khối lượng sản xuất tăng lên, giá cả chắc chắn sẽ giảm, và khi đó lithium cuối cùng sẽ trở nên phổ biến như NiMH. Ở phương Tây, thời điểm này đã đến được sáu tháng, ít nhất là ở Mỹ. Sự phổ biến của máy bay điện sử dụng pin lithium-polymer ngày càng tăng. Tôi hy vọng rằng động cơ không chổi than và bộ điều khiển cho chúng cũng sẽ trở nên rẻ hơn, nhưng trong lĩnh vực này, tiến trình giảm giá diễn ra chậm hơn. Rốt cuộc, chỉ hai năm trước, câu hỏi đã được đặt ra trên diễn đàn: "Có ai thực sự lái máy bay không chổi than không?" Và lúc đó không có đề cập gì đến pin lithium cả...

Nói chung, chúng ta sẽ chờ xem.

Đặc điểm của pin lithium polymer và quy tắc hoạt động của chúng

Pin lithium polymer là phiên bản sửa đổi của pin lithium ion. Sự khác biệt chính là việc sử dụng vật liệu polymer hoạt động như chất điện phân. Các tạp chất dẫn điện với hợp chất lithium được thêm vào polyme này. Những loại pin như vậy đã được phát triển tích cực trong những năm gần đây và được sử dụng trong điện thoại di động, máy tính bảng, máy tính xách tay, các mẫu điều khiển bằng sóng vô tuyến và các thiết bị khác. Mặc dù pin lithium không thể cung cấp dòng điện cao phóng điện, một số loại pin polyme đặc biệt có thể tạo ra dòng điện vượt quá công suất của chúng một cách đáng kể. Vì pin lithium polymer đang nhanh chóng lan rộng trên thị trường nên bạn cần hiểu rõ về thiết kế, quy tắc vận hành và các biện pháp phòng ngừa an toàn khi sử dụng chúng. Điều này sẽ được thảo luận trong tài liệu của chúng tôi ngày hôm nay.

Ưu điểm của việc thay thế chất điện phân hữu cơ dạng lỏng bằng chất điện phân polymer là tăng độ an toàn khi vận hành pin. Điều này rất quan trọng đối với pin lithium. Chính việc sử dụng an toàn cho mục đích thương mại đã kìm hãm sự phát triển của chúng ngay từ đầu. Ngoài ra, chất điện phân polymer mang lại sự tự do hơn nhiều khi lựa chọn hình dạng của pin.

Thiết kế của pin Li─Pol dựa trên quá trình chuyển đổi một số polyme sang trạng thái bán dẫn khi các ion điện phân được đưa vào chúng. Trong trường hợp này, độ dẫn điện tăng lên nhiều lần. Các nhà nghiên cứu chủ yếu bận rộn lựa chọn chất điện phân polymer cho pin có mẫu lithium kim loại và Li─Ion. Về lý thuyết, mật độ năng lượng của pin polymer có thể tăng lên nhiều lần so với pin lithium-ion. Ngày nay, có thể phân biệt một số nhóm pin Li─Pol, khác nhau về thành phần chất điện phân:

Với chất điện phân đồng nhất giống như gel. Nó thu được là kết quả của việc đưa muối lithium vào cấu trúc polymer;
Với chất điện phân polymer khô. Loại này được làm từ oxit polyetylen với các muối lithium khác nhau;
Chất điện phân ở dạng ma trận polyme vi xốp trong đó dung dịch muối lithium không chứa nước được hấp phụ.

Nếu chúng ta so sánh chất điện phân polymer và chất lỏng, điều đáng chú ý là độ dẫn ion thấp hơn trước đây. Nó giảm đáng kể ở nhiệt độ subzero. Vì vậy, một vấn đề là chọn thành phần cho chất điện phân có độ dẫn điện cao. Và nhiệm vụ quan trọng thứ hai là mở rộng phạm vi nhiệt độ hoạt động của pin polymer. Các mẫu pin lithium-polymer được sử dụng trong công nghệ hiện đại không thua kém gì về đặc tính so với Li-Ion.

Vì không có chất điện phân lỏng trong pin polymer nên độ an toàn khi vận hành của chúng cao hơn nhiều. Ngoài ra, chúng có thể được chế tạo ở hầu hết mọi hình dạng và cấu hình.

Hộp đựng của một số kiểu máy có chứa bình, được làm bằng polyme kim loại hóa. Do sự kết tinh của chất điện phân polymer, các thông số của loại pin này bị giảm đáng kể ở nhiệt độ thấp.

Có sự phát triển của pin polymer với cực dương kim loại. Các nhà khoa học đã cố gắng đạt được mật độ dòng điện cao và mở rộng đáng kể phạm vi nhiệt độ hoạt động. Những loại pin này cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị điện tử cầm tay và thiết bị gia dụng khác nhau. Giải phóng pin tương tự Nhiều công ty hàng đầu đã làm điều này.

Hơn nữa, các nhà sản xuất khác nhau có thể có vật liệu điện cực, thành phần chất điện phân và công nghệ lắp ráp khác nhau. Vì lý do này, các thông số của các loại pin này rất khác nhau. Tuy nhiên, tất cả các nhà sản xuất đều đồng ý rằng độ ổn định của hoạt động Li─Pol bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi tính đồng nhất của chất điện phân polymer. Và nó phụ thuộc vào nhiệt độ trùng hợp và tỷ lệ các thành phần.

Hiện nay, có nhiều thí nghiệm đã được thực hiện chứng minh mức độ an toàn của pin polymer cao hơn so với pin ion. Điều này áp dụng cho việc sạc quá mức, phóng điện nhanh, rung, nén, đoản mạch, thủng pin lithium polymer. Vì vậy, loại pin này có triển vọng phát triển tốt nhất. Dưới đây là kết quả kiểm tra khả năng vận hành an toàn của pin Li─Pol.

Loại bài kiểm tra
Loại bài kiểm tra	Pin có chất điện phân gel polymer	Pin có chất điện phân lỏng
Đâm thủng bằng kim	Không có thay đổi	Nổ, khói, rò rỉ chất điện phân, nhiệt độ tăng lên tới 250°C
Làm nóng lên tới 200°C	Không có thay đổi	Nổ, rò rỉ chất điện phân
Dòng điện ngắn mạch	Không có thay đổi	Rò rỉ chất điện giải, nhiệt độ tăng 100°C
Nạp tiền (600%)	đầy hơi	Nổ, rò rỉ chất điện phân, nhiệt độ tăng 100°C

Có những ví dụ về pin lithium polymer dày 1 mm. Những mô hình như vậy cho phép các nhà thiết kế thiêt bị di động tạo ra thiết bị rất nhỏ gọn. Điều này mở ra những khả năng mới để giảm kích thước của các thiết bị điện tử. Để giảm điện trở trong của pin Li-Pol, chất điện phân dạng gel được thêm vào. Pin sử dụng trong điện thoại di động sử dụng loại chất điện phân này. Chúng kết hợp các tính năng của pin polymer và ion.

Sự khác biệt giữa pin Li─Ion và Li─Pol là gì? Họ liên quan và gần gũi trong Đặc điểm điện từ. Nhưng các mô hình polymer sử dụng chất điện phân rắn. Thành phần gel được thêm vào chất điện phân để giảm điện trở trong của pin và kích thích quá trình trao đổi ion.

Xét về cường độ năng lượng, lithium-polymer những cục pin có thể tự nạp lại có cường độ năng lượng riêng cao gấp 4-5 lần và cao hơn 3-4 lần. Cả hai loại này đều thuộc về . Việc so sánh được thực hiện với chúng vì pin lithium đã thay thế phần lớn pin kiềm trong thiết bị điện tử di động.

Pin Li-Pol có nguồn cung cấp 500-600 chu kỳ sạc-xả (ở dòng xả 2C). Theo chỉ số này, chúng kém hơn cadmium (1 nghìn chu kỳ) và gần tương ứng với hydrua kim loại. Công nghệ sản xuất và thiết kế không ngừng được cải tiến và có lẽ trong tương lai, các đặc tính sẽ được cải thiện. Điều đáng chú ý là trong 1-2 năm, pin polymer sẽ mất khoảng 20% dung lượng. Trong thông số này, chúng tương ứng với pin ion.

Cần lưu ý rằng trong số các loại pin polymer dùng cho mục đích thương mại có 2 loại lớn. Đây là những lần xả thường xuyên và nhanh chóng. Loại thứ hai thường được gọi là Hi xả. Sự khác biệt giữa các nhóm này là dòng phóng điện tối đa cho phép. Nó có thể được chỉ định trong giá trị tuyệt đối hoặc bội số của công suất định mức.

Ví dụ: 3C. Đối với pin thông thường, dòng xả tối đa không quá 3-5C. Model phóng điện nhanh có dòng xả tối đa là 8─10C. Trọng lượng của pin xả nhanh cao hơn khoảng 20% so với pin mô hình tiêu chuẩn. Việc đánh dấu các loại pin này có ký hiệu HC hoặc HD.

KKM2500 biểu thị một model thông thường có dung lượng 2500 mAh và ký hiệu KKM2000HD là viết tắt của pin xả nhanh có dung lượng 2000 mAh. Mô hình xả nhanh không được sử dụng trong các thiết bị gia dụng và điện tử tiêu dùng. Pin của điện thoại di động và máy tính bảng không thể chịu được dòng phóng điện cao và do đó được trang bị tính năng bảo vệ chống lại các chế độ hoạt động đó.

Các lĩnh vực ứng dụng của pin lithium polymer phát sinh từ các nhiệm vụ được đặt ra trong quá trình phát triển chúng. Điều này làm tăng thời gian hoạt động của thiết bị và giảm trọng lượng của thiết bị. Mẫu Li─Pol tiêu chuẩn hoạt động trong nhiều thiết bị điện tử khác nhau với mức tiêu thụ dòng điện thấp. Đó là máy tính xách tay, điện thoại thông minh, sách điện tử, máy tính bảng.

Các mô hình cung cấp khả năng phóng điện nhanh còn được gọi là "nguồn". Chúng được sử dụng trong các thiết bị yêu cầu mức tiêu thụ dòng điện cao. Lĩnh vực ứng dụng nổi tiếng nhất của pin “điện” là các mẫu pin điều khiển bằng sóng vô tuyến. Thị trường này là thị trường hấp dẫn nhất đối với các nhà sản xuất pin polymer. Trong lĩnh vực hoạt động của các thiết bị có dòng phóng điện rất cao (lên đến 50 C), pin lithium polymer kém hơn pin kiềm. Có lẽ trong tương lai các mẫu lithium sẽ khắc phục được hạn chế này. Về giá cả, chúng gần giống như hydrua kim loại niken.

Hoạt động của pin lithium polymer

Sự an toàn

Pin lithium nói chung và pin polymer nói riêng đòi hỏi khả năng xử lý khá tinh tế trong quá trình hoạt động. Những điều bạn cần nhớ khi sử dụng pin Li─Pol:

Sạc pin quá mức có hại (trên 4,2 volt cho mỗi cell pin);
Không được phép đoản mạch;
Không thể chấp nhận việc phóng điện với dòng điện dẫn đến làm nóng pin hơn 60 độ C;
Pin không thể bị giảm áp suất;
Không xả pin dưới 3 volt;
Làm nóng trên 60 độ là không thể chấp nhận được;
Lưu trữ xả thải là không được phép.

Việc không tuân thủ các quy tắc này có thể dẫn đến hỏa hoạn ở mức tồi tệ nhất và tốt nhất là mất công suất đáng kể.

Về vấn đề này, có thể đưa ra một số khuyến nghị cho sử dụng an toàn pin lithium polymer. Đầu tiên bạn nên mua bộ sạc chất lượng cao và sử dụng cài đặt chính xác. Ngoài ra, nên sử dụng các đầu nối không cho phép đoản mạch. Hãy chắc chắn để theo dõi dòng điện mà thiết bị tiêu thụ.

Điều đáng lưu ý là bạn phải tuân thủ chế độ nhiệt độ và ngăn chặn pin polymer quá nóng. Đây là điểm yếu của tất cả các loại pin lithium. Nếu pin nóng lên tới 70 độ, phản ứng tự phát sẽ bắt đầu trong đó, chuyển năng lượng thành nhiệt. Kết quả là đánh lửa và đôi khi gây nổ. Nếu có thể kiểm soát được điện áp của ắc quy thì cần theo dõi đặc biệt chặt chẽ vào cuối quá trình xả.

Một lý do khác khiến pin lithium bị hỏng là do hiện tượng giảm áp suất. Trong mọi trường hợp không được để không khí lọt vào bên trong hộp pin polyme. Ban đầu, hộp được niêm phong và không bị va đập hoặc rơi. Nếu bạn đang hàn dây dẫn thì bạn cần thực hiện việc này cực kỳ cẩn thận.

Trước khi gửi đi lưu trữ pin polyme, nên sạc nửa chừng. Pin nên được bảo quản ở nơi mát mẻ, tránh ánh nắng trực tiếp. Giống như tất cả các loại pin, pin lithium polymer có khả năng tự phóng điện nhưng ít hơn so với pin chì hoặc kiềm.

Pin lithium-ion và lithium-polymer

Tư duy kỹ thuật không ngừng phát triển: nó được kích thích bởi các vấn đề liên tục nảy sinh đòi hỏi sự phát triển của các công nghệ mới để giải quyết. Trước đây, pin niken-cadmium (NiCd) đã được thay thế bằng pin niken-kim loại hydrua (NiMH), và hiện nay pin lithium-ion (Li-ion) đang cố gắng thay thế pin lithium-ion (Li-ion). Pin NiMH ở một mức độ nào đó đã thay thế NiCd, nhưng nhờ những ưu điểm không thể phủ nhận của loại pin này như khả năng cung cấp dòng điện cao, chi phí thấp và lâu dài dịch vụ không thể cung cấp sự thay thế đầy đủ của họ. Nhưng còn pin lithium thì sao? Tính năng của chúng là gì và pin Li-pol khác với Li-ion như thế nào? Chúng ta hãy cố gắng hiểu vấn đề này.

Theo quy luật, khi mua điện thoại di động hoặc máy tính xách tay, tất cả chúng ta đều không nghĩ đến loại pin bên trong là gì và nhìn chung các thiết bị này khác nhau như thế nào. Và chỉ sau đó, khi gặp phải trong thực tế những phẩm chất tiêu dùng của một số loại pin nhất định, chúng ta mới bắt đầu phân tích và lựa chọn. Đối với những người đang vội và muốn có câu trả lời ngay cho câu hỏi loại pin nào là tối ưu cho điện thoại di động, tôi sẽ trả lời ngắn gọn - Li-ion. Các thông tin sau đây là dành cho những người tò mò.

Để bắt đầu chuyến tham quan nhỏ vào lịch sử.

Các thí nghiệm đầu tiên về việc tạo ra pin lithium bắt đầu vào năm 1912, nhưng phải đến sáu thập kỷ sau, đầu những năm 70, chúng mới lần đầu tiên được đưa vào các thiết bị gia dụng. Hơn nữa, hãy để tôi nhấn mạnh, đây chỉ là pin. Những nỗ lực sau đó để phát triển pin lithium (pin sạc) đã thất bại do lo ngại về an toàn. Lithium, loại kim loại nhẹ nhất, có tiềm năng điện hóa lớn nhất và cung cấp mật độ năng lượng lớn nhất. Pin sử dụng điện cực kim loại lithium cung cấp cả điện áp cao và dung lượng tuyệt vời. Nhưng theo kết quả của nhiều nghiên cứu trong những năm 80, người ta phát hiện ra rằng hoạt động theo chu kỳ (sạc - xả) của pin lithium dẫn đến thay đổi điện cực lithium, do đó độ ổn định nhiệt giảm và có mối đe dọa về trạng thái nhiệt. vượt khỏi tầm kiểm soát. Khi điều này xảy ra, nhiệt độ của nguyên tố nhanh chóng đạt đến điểm nóng chảy của lithium - và một phản ứng dữ dội bắt đầu, đốt cháy khí thoát ra. Ví dụ, một số lượng lớn Pin điện thoại di động lithium cung cấp cho Nhật Bản năm 1991 đã bị thu hồi sau một số sự cố cháy nổ.

Do tính không ổn định vốn có của lithium, các nhà nghiên cứu đã chuyển sự chú ý sang pin lithium phi kim loại dựa trên các ion lithium. Mất đi một chút mật độ năng lượng và thực hiện một số biện pháp phòng ngừa khi sạc và xả, họ đã nhận được cái gọi là pin Li-ion an toàn hơn.

Mật độ năng lượng Pin Li-ion thường có mật độ gấp đôi NiCd tiêu chuẩn và trong tương lai, nhờ sử dụng vật liệu hoạt tính mới, dự kiến nó sẽ còn tăng hơn nữa và đạt được tính ưu việt gấp ba lần so với NiCd. Ngoài công suất lớn, pin Li-ion hoạt động tương tự như NiCds khi phóng điện (đặc tính phóng điện của chúng có hình dạng giống nhau và chỉ khác nhau về điện áp).

Ngày nay, có rất nhiều loại pin Li-ion và bạn có thể nói rất lâu về ưu điểm và nhược điểm của loại này hay loại khác, nhưng bạn có thể phân biệt chúng bằng cách vẻ bề ngoài không thể nào. Do đó, chúng tôi sẽ chỉ lưu ý những ưu điểm và nhược điểm đặc trưng của tất cả các loại thiết bị này và xem xét các lý do dẫn đến sự ra đời của pin lithium-polymer.

Ưu điểm chính.

Mật độ năng lượng cao và do đó có dung lượng lớn với cùng kích thước so với pin niken.
Tự xả thấp.
Điện áp cao trên mỗi ô (3,6 V so với 1,2 V đối với NiCd và NiMH), giúp đơn giản hóa thiết kế - thường pin chỉ bao gồm một ô. Nhiều nhà sản xuất ngày nay chỉ sử dụng loại pin đơn như vậy trong điện thoại di động (hãy nhớ đến Nokia). Tuy nhiên, để cung cấp cùng một nguồn điện thì phải cung cấp dòng điện cao hơn. Và điều này đòi hỏi phải đảm bảo điện trở trong của phần tử ở mức thấp.
Chi phí bảo trì (vận hành) thấp do không có hiệu ứng bộ nhớ, đòi hỏi chu kỳ xả điện định kỳ để khôi phục công suất.

Sai sót.

Công nghệ sản xuất pin Li-ion không ngừng được cải tiến. Nó được cập nhật khoảng sáu tháng một lần và rất khó để hiểu pin mới “hoạt động” như thế nào sau khi bảo quản lâu dài.

Nói một cách dễ hiểu, pin Li-ion sẽ tốt cho tất cả mọi người nếu nó không gặp vấn đề trong việc đảm bảo an toàn khi vận hành và giá thành cao. Nỗ lực giải quyết những vấn đề này đã dẫn đến sự xuất hiện của pin lithium-polymer (Li-pol hoặc Li-polymer).

Sự khác biệt chính của chúng so với Li-ion được thể hiện qua tên gọi và nằm ở loại chất điện phân được sử dụng. Ban đầu, vào những năm 70, chất điện phân polymer rắn khô được sử dụng, tương tự như màng nhựa và không dẫn điện. điện, nhưng cho phép trao đổi các ion (nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử tích điện). Chất điện phân polymer thay thế hiệu quả thiết bị phân tách xốp truyền thống được tẩm chất điện phân.

Thiết kế này đơn giản hóa quá trình sản xuất, an toàn hơn và cho phép sản xuất pin mỏng hình thức miễn phí. Ngoài ra, việc không có chất điện phân dạng lỏng hoặc gel sẽ loại bỏ khả năng bắt lửa. Độ dày của phần tử là khoảng một milimet, vì vậy các nhà phát triển thiết bị có thể tự do lựa chọn hình dạng, hình dạng và kích thước, thậm chí bao gồm cả việc thực hiện nó trong các mảnh quần áo.

Nhưng thật không may, cho đến nay, pin Li-polymer khô không đủ độ dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Điện trở trong của chúng quá cao và không thể cung cấp lượng dòng điện cần thiết cho nguồn điện và thông tin liên lạc hiện đại. ổ cứng những chiếc máy tính xách tay. Đồng thời, khi được làm nóng đến nhiệt độ 60 °C trở lên, độ dẫn điện của Li-polymer tăng đến mức chấp nhận được, nhưng điều này không phù hợp để sử dụng với số lượng lớn.

Các nhà nghiên cứu đang tiếp tục phát triển pin Li-polymer với chất điện phân rắn khô hoạt động ở nhiệt độ phòng. Những loại pin như vậy dự kiến sẽ được thương mại hóa vào năm 2005. Chúng sẽ ổn định, cho phép thực hiện 1000 chu kỳ sạc-xả đầy đủ và có nhiều hơn thế. mật độ cao năng lượng hơn pin Li-ion ngày nay

Trong khi đó, một số loại pin Li-polymer hiện được sử dụng làm nguồn điện dự phòng ở vùng có khí hậu nóng. Ví dụ, một số nhà sản xuất đặc biệt lắp đặt các bộ phận làm nóng để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho pin.

Bạn có thể hỏi: làm sao điều này có thể xảy ra được? Pin Li-polymer được bán rộng rãi trên thị trường, các nhà sản xuất trang bị cho điện thoại và máy tính, nhưng ở đây chúng tôi muốn nói rằng chúng vẫn chưa sẵn sàng để sử dụng thương mại. Mọi thứ đều rất đơn giản. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về pin không có chất điện phân rắn khô. Để tăng độ dẫn điện của pin Li-polymer nhỏ, một lượng chất điện phân dạng gel nhất định được thêm vào chúng. Và hầu hết pin Li-polymer được sử dụng cho điện thoại di động ngày nay thực chất là loại pin lai vì chúng chứa chất điện phân dạng gel. Sẽ đúng hơn nếu gọi chúng là polymer lithium-ion. Nhưng hầu hết các nhà sản xuất chỉ dán nhãn chúng là Li-polymer cho mục đích quảng cáo. Chúng ta hãy tìm hiểu chi tiết hơn về loại pin lithium-polymer này, vì hiện tại chúng đang được quan tâm nhiều nhất.

Vậy, sự khác biệt giữa pin Li-ion và pin Li-polymer có thêm chất điện phân dạng gel là gì? Mặc dù đặc điểm và hiệu quả của cả hai hệ thống phần lớn tương tự nhau, nhưng điểm độc đáo của pin Li-ion polymer (bạn có thể gọi như vậy) là nó vẫn sử dụng chất điện phân rắn, thay thế cho bộ phân tách xốp. Chất điện phân gel chỉ được thêm vào để tăng độ dẫn ion.

Những khó khăn về kỹ thuật và sự chậm trễ trong việc tăng cường sản xuất đã làm trì hoãn việc giới thiệu pin polymer Li-ion. Theo một số chuyên gia, điều này là do mong muốn của các nhà đầu tư đã đầu tư rất nhiều tiền vào việc phát triển và sản xuất hàng loạt pin Li-ion để thu hồi vốn đầu tư. Vì vậy, họ không vội chuyển sang công nghệ mới, dù với việc sản xuất hàng loạt Li-ion polyme pin sẽ rẻ hơn pin lithium-ion.

Và bây giờ là về tính năng vận hành pin Li-ion và Li-polymer.

Đặc điểm chính của họ rất giống nhau. Việc sạc pin Li-ion được mô tả đầy đủ chi tiết trong bài viết. Ngoài ra, tôi sẽ chỉ đưa ra một biểu đồ (Hình 1) để minh họa các giai đoạn tích điện và những giải thích nhỏ về nó.

Thời gian sạc cho tất cả pin Li-ion có dòng sạc ban đầu là 1C (về mặt số lượng bằng giá trị danh nghĩa của dung lượng pin) trung bình là 3 giờ. Sạc đầy đạt được khi điện áp pin bằng ngưỡng trên và khi dòng sạc giảm xuống mức xấp xỉ bằng 3% giá trị ban đầu. Pin vẫn lạnh trong khi sạc. Như có thể thấy từ biểu đồ, quá trình sạc bao gồm hai giai đoạn. Trong lần đầu tiên (khoảng hơn một giờ), điện áp tăng ở mức dòng sạc ban đầu gần như không đổi là 1C cho đến khi đạt đến ngưỡng điện áp trên lần đầu tiên. Lúc này, pin đã được sạc tới khoảng 70% dung lượng. Khi bắt đầu giai đoạn thứ hai, điện áp gần như không đổi và dòng điện giảm cho đến khi đạt mức trên 3%. Sau đó, quá trình sạc dừng hoàn toàn.

Nếu bạn cần sạc pin mọi lúc, nên sạc lại sau 500 giờ hoặc 20 ngày. Thông thường, nó được thực hiện khi điện áp ở các cực của pin giảm xuống 4,05 V và dừng khi đạt đến 4,2 V

Một vài lời về Phạm vi nhiệt độ khi sạc. Hầu hết các loại pin Li-ion có thể được sạc với dòng điện 1C ở nhiệt độ từ 5 đến 45°C. Ở nhiệt độ từ 0 đến 5 °C, nên sạc với dòng điện 0,1 C. Cấm sạc ở nhiệt độ dưới 0. Nhiệt độ tối ưu để sạc là 15 đến 25°C.

Quá trình sạc trong pin Li-polymer gần như giống hệt với quy trình được mô tả ở trên, vì vậy người tiêu dùng hoàn toàn không cần biết mình đang cầm trong tay loại pin nào trong hai loại pin. Và tất cả những bộ sạc mà anh ấy sử dụng cho pin Li-ion đều phù hợp với Li-polymer.

Và bây giờ là về điều kiện xả thải. Thông thường, pin Li-ion xả tới giá trị 3,0 V mỗi ô, mặc dù đối với một số loại, ngưỡng thấp hơn là 2,5 V. Các nhà sản xuất thiết bị chạy bằng pin thường thiết kế các thiết bị có ngưỡng tắt là 3,0 V (cho mọi trường hợp). Điều đó có nghĩa là gì? Điện áp trên pin giảm dần khi bật điện thoại và ngay khi đạt 3.0 V, thiết bị sẽ cảnh báo bạn và tắt. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là nó đã ngừng tiêu thụ năng lượng từ pin. Năng lượng, dù nhỏ nhưng cần thiết để phát hiện khi nhấn phím nguồn của điện thoại và một số chức năng khác. Ngoài ra, năng lượng được tiêu thụ bởi mạch bảo vệ và điều khiển bên trong của chính nó, đồng thời khả năng tự phóng điện, mặc dù nhỏ nhưng vẫn là hiện tượng điển hình ngay cả đối với pin dựa trên lithium. Kết quả là, nếu để pin lithium trong thời gian dài mà không sạc lại, điện áp trên chúng sẽ giảm xuống dưới 2,5 V, điều này rất tệ. Trong trường hợp này, có thể vô hiệu hóa mạch bên trong kiểm soát và bảo vệ, và không phải bộ sạc nào cũng có thể sạc được những loại pin như vậy. Ngoài ra, việc xả sâu ảnh hưởng tiêu cực đến cấu trúc bên trong của pin. Pin đã xả hoàn toàn phải được sạc ở giai đoạn đầu tiên với dòng điện chỉ 0,1C. Nói tóm lại, pin thích ở trạng thái sạc hơn là ở trạng thái xả.

Một vài lời về điều kiện nhiệt độ trong quá trình phóng điện (đọc trong khi vận hành).

Nhìn chung, pin Li-ion hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ phòng. Hoạt động trong điều kiện ấm hơn sẽ làm giảm nghiêm trọng tuổi thọ của chúng. Ví dụ, mặc dù pin axit chì có công suất cao nhất ở nhiệt độ trên 30 °C, nhưng hoạt động lâu dài trong những điều kiện như vậy sẽ rút ngắn tuổi thọ của pin. Tương tự như vậy, Li-ion hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ cao, điều này ban đầu chống lại sự gia tăng điện trở trong của pin do lão hóa. Nhưng sản lượng năng lượng tăng lên chỉ tồn tại trong thời gian ngắn, vì nhiệt độ tăng dần sẽ thúc đẩy quá trình lão hóa nhanh hơn, kèm theo sự gia tăng thêm điện trở trong.

Trường hợp ngoại lệ duy nhất ở thời điểm hiện tại là pin lithium-polymer có chất điện phân polymer rắn khô. Chúng yêu cầu nhiệt độ sống từ 60 °C đến 100 °C. Và những loại pin như vậy đã tìm được chỗ đứng trên thị trường nguồn dự phòng ở những vùng có khí hậu nóng. Chúng được đặt trong một vỏ cách nhiệt với các bộ phận làm nóng tích hợp được cung cấp năng lượng bởi mạng bên ngoài. Pin polymer Li-ion làm pin dự phòng được coi là có dung lượng và độ bền vượt trội so với pin VRLA, đặc biệt là ở điều kiện hiện trường khi không thể kiểm soát nhiệt độ. Nhưng họ giá cao vẫn là yếu tố hạn chế.

Tại nhiệt độ thấp Hiệu suất của pin của tất cả các hệ thống điện hóa giảm mạnh. Trong khi pin NiMH, SLA và Li-ion ngừng hoạt động ở -20°C thì pin NiCd tiếp tục hoạt động ở mức -40°C. Hãy để tôi lưu ý rằng một lần nữa chúng ta chỉ nói về pin được sử dụng rộng rãi.

Điều quan trọng cần nhớ là mặc dù pin có thể hoạt động ở nhiệt độ thấp nhưng điều này không có nghĩa là pin cũng có thể được sạc trong những điều kiện này. Khả năng đáp ứng sạc của hầu hết các loại pin ở nhiệt độ rất thấp là cực kỳ hạn chế và dòng điện sạc trong những trường hợp này phải giảm xuống 0,1C.

Tóm lại, tôi muốn lưu ý rằng bạn có thể đặt câu hỏi và thảo luận các vấn đề liên quan đến Li-ion, Li-polymer, cũng như các loại pin khác, trên diễn đàn trong diễn đàn con phụ kiện.

Khi viết bài này, tài liệu đã được sử dụng [—Pin cho thiết bị di động và máy tính xách tay. Máy phân tích pin.

Các công nghệ sản xuất pin không đứng yên và dần dần pin Ni-Cd (niken-cadmium) và Ni-MH (niken-kim loại hydrua) đang được thay thế trên thị trường bằng pin dựa trên công nghệ lithium. Pin lithium polymer (Li-Po) và lithium-ion (Li-ion) ngày càng được sử dụng làm nguồn năng lượng trong các thiết bị điện tử khác nhau

Liti- Kim loại màu trắng bạc, mềm, dẻo, cứng hơn natri nhưng mềm hơn chì. Lithium là kim loại nhẹ nhất trên thế giới! Mật độ của nó là 0,543 g/cm3. Nó có thể được xử lý bằng cách nhấn và lăn. Mỏ lithium được tìm thấy ở Nga, Argentina, Mexico, Afghanistan, Chile, Mỹ, Canada, Brazil, Tây Ban Nha, Thụy Điển, Trung Quốc, Úc, Zimbabwe và Congo

Du ngoạn vào lịch sử

Các thí nghiệm đầu tiên về việc tạo ra pin lithium bắt đầu vào năm 1912, nhưng phải đến sáu thập kỷ sau, đầu những năm 70, chúng mới lần đầu tiên được đưa vào các thiết bị gia dụng. Hơn nữa, hãy để tôi nhấn mạnh, đây chỉ là pin. Những nỗ lực sau đó để phát triển pin lithium (pin sạc) đã thất bại do lo ngại về an toàn. Lithium, loại kim loại nhẹ nhất, có tiềm năng điện hóa lớn nhất và cung cấp mật độ năng lượng lớn nhất. Pin sử dụng điện cực kim loại lithium có đặc điểm là điện áp cao và dung lượng tuyệt vời. Nhưng theo kết quả của nhiều nghiên cứu trong những năm 80, người ta phát hiện ra rằng hoạt động theo chu kỳ (sạc - xả) của pin lithium dẫn đến thay đổi điện cực lithium, do đó độ ổn định nhiệt giảm và có mối đe dọa về trạng thái nhiệt. vượt khỏi tầm kiểm soát. Khi điều này xảy ra, nhiệt độ của nguyên tố nhanh chóng đạt đến điểm nóng chảy của lithium - và một phản ứng dữ dội bắt đầu, đốt cháy khí thoát ra. Ví dụ, một số lượng lớn pin điện thoại di động lithium vận chuyển đến Nhật Bản vào năm 1991 đã bị thu hồi sau một số sự cố cháy nổ.

Do tính không ổn định vốn có của lithium, các nhà nghiên cứu đã chuyển sự chú ý sang pin lithium phi kim loại dựa trên các ion lithium. Bằng cách thử nghiệm mật độ năng lượng một chút và thực hiện một số biện pháp phòng ngừa khi sạc và xả, họ đã tạo ra loại pin lithium-ion (Li-ion) an toàn hơn.

Mật độ năng lượng của pin Li-ion thường cao hơn nhiều lần so với NiCd tiêu chuẩn và Pin NiMH. Nhờ sử dụng các hoạt chất mới nên tính ưu việt này ngày càng tăng lên hàng năm. Ngoài công suất lớn, pin Li-ion hoạt động tương tự như pin niken khi phóng điện (đặc tính phóng điện của chúng giống nhau và chỉ khác nhau về điện áp).

Ngày nay có rất nhiều loại pin Li-ion, bạn có thể nói rất lâu về ưu nhược điểm của loại này hay loại khác, nhưng không thể phân biệt chúng bằng vẻ bề ngoài. Do đó, chúng tôi sẽ chỉ lưu ý những ưu điểm và nhược điểm đặc trưng của tất cả các loại thiết bị này và xem xét các lý do dẫn đến sự ra đời của pin lithium-polymer (Li-Po).

Pin Li-ion tốt cho tất cả mọi người, nhưng vấn đề đảm bảo an toàn khi vận hành và chi phí cao đã khiến các nhà khoa học phải tạo ra pin lithium-polymer (Li-pol hoặc Li-po).

Sự khác biệt chính của chúng so với Li-ion được thể hiện qua tên gọi và nằm ở loại chất điện phân được sử dụng. Ban đầu, vào những năm 70, người ta sử dụng chất điện phân polymer rắn khô, tương tự như màng nhựa và không dẫn điện nhưng cho phép trao đổi các ion (nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử tích điện). Chất điện phân polymer thực sự thay thế các thiết bị phân tách xốp truyền thống được tẩm chất điện phân, nhờ đó chúng có vỏ nhựa dẻo, có nhẹ hơn, sản lượng dòng điện cao và có thể được sử dụng làm pin điện cho các thiết bị có động cơ điện mạnh mẽ.

Thiết kế này giúp đơn giản hóa quy trình sản xuất, được đặc trưng bởi độ an toàn cao hơn và cho phép sản xuất pin mỏng hình thức miễn phí. Độ dày tối thiểu của phần tử là khoảng một milimet, vì vậy các nhà phát triển thiết bị có thể tự do lựa chọn hình dạng, hình dạng và kích thước, thậm chí bao gồm cả việc triển khai nó trong các mảnh quần áo.

Ưu điểm chính

Pin lithium-ion và lithium-polymer có cùng trọng lượng có cường độ năng lượng vượt trội so với pin niken (NiCd và Ni-MH)
Tự xả thấp
Điện áp cao trên mỗi ô (3,6-3,7V so với 1,2V-1,4 đối với NiCd và NiMH), giúp đơn giản hóa thiết kế - thường pin chỉ bao gồm một ô. Nhiều nhà sản xuất sử dụng nó trong các thiết bị điện tử nhỏ gọn khác nhau ( Điện thoại cầm tay, thiết bị liên lạc, thiết bị định vị, v.v.) chỉ như một loại pin đơn
Độ dày phần tử từ 1 mm
Khả năng có được các hình thức rất linh hoạt

sai sót

Pin có thể bị lão hóa ngay cả khi không được sử dụng và chỉ nằm trên kệ. Vì những lý do hiển nhiên, các nhà sản xuất im lặng về vấn đề này. Đồng hồ bắt đầu tích tắc kể từ thời điểm pin được sản xuất tại nhà máy và việc giảm công suất là kết quả của sự gia tăng điện trở trong, do đó được tạo ra bởi quá trình oxy hóa chất điện phân. Cuối cùng, điện trở trong sẽ đạt đến mức pin không thể cung cấp năng lượng dự trữ được nữa, mặc dù pin vẫn còn đủ năng lượng và sau hai hoặc ba năm, pin thường không thể sử dụng được.
Chi phí cao hơn so với pin NiCd và Ni-MH
Khi sử dụng pin lithium polymer, luôn có nguy cơ cháy nổ, có thể xảy ra do chập điện các điểm tiếp xúc, sạc không đúng cách hoặc hư hỏng cơ họcắc quy Vì nhiệt độ cháy của lithium rất cao (vài nghìn độ) nên nó có thể đốt cháy các vật thể ở gần và gây cháy.

Đặc điểm chính của pin Li-Po

Như đã đề cập ở trên, pin lithium-polymer có cùng trọng lượng sẽ có cường độ năng lượng cao hơn nhiều lần so với pin NiCd và Ni-MH. Theo quy định, tuổi thọ của pin Li-Po hiện đại không vượt quá 400-500 chu kỳ sạc-xả. Để so sánh, tuổi thọ sử dụng của hiện đại Pin Ni-MH với khả năng tự xả thấp là 1000-1500 chu kỳ.

Công nghệ sản xuất pin lithium không đứng yên và những con số trên có thể mất đi sự liên quan bất cứ lúc nào, bởi vì Các nhà sản xuất pin đang tăng cường đặc tính của họ mỗi tháng thông qua việc giới thiệu các sản phẩm mới quy trình công nghệ sản xuất của họ.

Trong số các loại pin lithium-polymer được bán, có thể phân biệt hai nhóm chính: xả nhanh(Chào Xả) và bình thường. Chúng khác nhau ở dòng xả tối đa - nó được biểu thị bằng ampe hoặc đơn vị dung lượng pin, được ký hiệu bằng chữ “C”.

Các lĩnh vực ứng dụng của pin Li-Po

Việc sử dụng pin Li-Po cho phép bạn giải quyết hai vấn đề quan trọng - tăng thời gian hoạt động của thiết bị và giảm trọng lượng pin

Thường xuyên Pin Li-Po được sử dụng làm nguồn điện trong các thiết bị điện tử có mức tiêu thụ dòng điện tương đối thấp ( Điện thoại cầm tay, thiết bị liên lạc, máy tính xách tay, v.v.).

Xả nhanh Pin lithium polymer thường được gọi là " bằng vũ lực"- những loại pin như vậy được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị có mức tiêu thụ dòng điện cao. Một ví dụ nổi bật về việc sử dụng pin Li-Po “điện” là các mẫu xe điều khiển bằng sóng vô tuyến với động cơ điện và ô tô hybrid hiện đại. Chính ở phân khúc thị trường này, vai trò chính của cuộc chiến cạnh tranh các nhà sản xuất khác nhau Pin Li-Po.

Lĩnh vực duy nhất mà pin lithium-polymer vẫn thua kém pin niken là khu vực có dòng phóng điện siêu cao (40-50C). Xét về giá cả, xét về dung lượng, pin lithium polymer có giá ngang ngửa NiMH. Nhưng các đối thủ cạnh tranh đã xuất hiện trong phân khúc thị trường này - (Li-Fe), công nghệ sản xuất đang phát triển hàng ngày.

Sạc pin Li-Po

Hầu hết pin Li-Po được sạc bằng thuật toán khá đơn giản - từ nguồn điện áp không đổi 4,20V/cell với giới hạn dòng điện là 1C (một số mẫu pin Li-Po công suất hiện đại cho phép chúng được sạc với dòng điện 5C) . Quá trình sạc được coi là hoàn thành khi dòng điện giảm xuống 0,1-0,2C. Trước khi chuyển sang chế độ ổn định điện áp ở dòng điện 1C, pin sẽ tăng khoảng 70-80% công suất. Mất khoảng 1-2 giờ để sạc đầy. Bộ sạc phải tuân theo các yêu cầu khá nghiêm ngặt về độ chính xác của việc duy trì điện áp khi kết thúc quá trình sạc - không kém hơn 0,01 V/cell.
Trong số các bộ sạc trên thị trường, có thể phân biệt hai loại chính - bộ sạc đơn giản, không phải “máy tính” ở mức giá từ 10-40 USD, chỉ được thiết kế cho pin lithium và bộ sạc phổ thông ở mức giá từ 80-400 USD, được thiết kế để phục vụ các loại pin.

Theo quy định, những cái đầu tiên chỉ có đèn LED báo sạc, số lượng lon và dòng điện trong chúng được đặt bằng cách sử dụng nút nhảy hoặc bằng cách kết nối pin với các đầu nối khác nhau trên bộ sạc. Ưu điểm của bộ sạc như vậy là giá thấp. Hạn chế chính là một số thiết bị này không thể phát hiện chính xác thời điểm kết thúc quá trình sạc. Họ chỉ xác định thời điểm chuyển từ chế độ ổn định dòng điện sang chế độ ổn định điện áp, xấp xỉ 70-80% công suất.

Nhóm bộ sạc thứ hai có khả năng rộng hơn nhiều, theo quy định, chúng đều hiển thị điện áp, dòng điện và dung lượng tính bằng mAh mà pin “chấp nhận” trong quá trình sạc, điều này cho phép bạn xác định chính xác hơn mức độ sạc của pin. Khi sử dụng bộ sạc, điều quan trọng nhất là phải đặt chính xác số lượng lon cần thiết trong pin và dòng điện sạc trên bộ sạc, thường là 1C.

Hoạt động và biện pháp phòng ngừa của pin Li-Po

Có thể nói rằng pin lithium polymer là loại pin “tinh tế” nhất hiện có, tức là. yêu cầu bắt buộc phải tuân thủ một số quy tắc đơn giản. Chúng tôi liệt kê chúng theo thứ tự nguy hiểm giảm dần:

Sạc lại pin - sạc tới điện áp vượt quá 4,20V mỗi cell
Đoản mạch pin
Xả với dòng điện vượt quá khả năng tải hoặc dẫn đến làm nóng pin Li-Po trên 60°C
Xả dưới điện áp 3V trên mỗi bình
Pin nóng lên trên 60°С
Giảm áp pin
Lưu trữ ở trạng thái xả

Việc không tuân thủ ba điểm đầu tiên sẽ dẫn đến hỏa hoạn, tất cả những điểm khác - mất hoàn toàn hoặc một phần công suất

Từ tất cả những gì đã nói, có thể rút ra kết luận sau:

Để tránh hỏa hoạn, bạn phải có một bộ sạc thông thường và đặt chính xác số lon cần sạc trên đó.
Cũng cần sử dụng các đầu nối loại trừ khả năng đoản mạch của pin và kiểm soát dòng điện tiêu thụ của thiết bị lắp pin Li-Po
Bạn cần phải chắc chắn rằng thiết bị điện tử trong trong đó pin được lắp đặt không quá nóng. Ở +70°С, một “phản ứng dây chuyền” bắt đầu trong pin, biến năng lượng tích trữ trong pin thành nhiệt, pin sẽ lan rộng theo đúng nghĩa đen, đốt cháy mọi thứ có thể cháy
Nếu bạn làm chập mạch một cục pin gần như đã cạn điện, sẽ không có hiện tượng cháy, nó sẽ “chết” một cách lặng lẽ và yên bình do xả quá mức
Theo dõi điện áp khi hết pin và nhớ tắt điện sau khi sử dụng
Giảm áp suất cũng là nguyên nhân khiến pin lithium bị hỏng. Không có không khí nên đi vào bên trong phần tử. Điều này có thể xảy ra nếu lớp bảo vệ bên ngoài (pin được bọc kín trong bao bì như ống co nhiệt) bị hỏng do va đập hoặc bị hư hỏng do vật sắc nhọn hoặc nếu cực pin bị quá nhiệt nghiêm trọng trong quá trình hàn. Kết luận - không thả từ độ cao lớn và hàn cẩn thận
Theo khuyến cáo của nhà sản xuất, pin nên được bảo quản ở trạng thái sạc được 50-70%, tốt nhất là ở nơi thoáng mát, nhiệt độ không quá 30°C. Lưu trữ ở trạng thái xả có tác động tiêu cực đến tuổi thọ sử dụng. Giống như tất cả các loại pin, pin lithium polymer có khả năng tự phóng điện nhẹ.

Lắp ráp pin Li-Po

Để có được pin có dòng điện cao hoặc dung lượng cao, người ta sử dụng kết nối song song của pin. Nếu bạn mua pin làm sẵn, thì bằng cách đánh dấu, bạn có thể biết nó chứa bao nhiêu lon và cách chúng được kết nối. Chữ P (song song) sau số cho biết số lượng hộp được kết nối song song và S (nối tiếp) - nối tiếp. Ví dụ: "Kokam 1500 3S2P" có nghĩa là pin được mắc nối tiếp với ba cặp pin và mỗi cặp được tạo thành bởi hai pin được mắc song song với dung lượng 1500 mAh, tức là. Dung lượng pin sẽ là 3000 mAh (khi mắc song song thì dung lượng tăng lên), điện áp sẽ là 3,7V x 3 = 11,1V.

Nếu bạn mua riêng pin, thì trước khi kết nối chúng với pin, bạn cần cân bằng điện thế của chúng, đặc biệt đối với tùy chọn kết nối song song, vì trong trường hợp này, một ngân hàng sẽ bắt đầu sạc pin kia và dòng sạc có thể vượt quá 1C. Nên xả tất cả các ngân hàng đã mua xuống 3V với dòng điện khoảng 0,1-0,2C trước khi kết nối. Điện áp phải được theo dõi bằng vôn kế kỹ thuật số có độ chính xác ít nhất 0,5%. Điều này sẽ đảm bảo hiệu suất pin đáng tin cậy trong tương lai.

Do công suất giảm do hoạt động, trong mọi trường hợp, bạn không nên thêm ngân hàng mới nối tiếp với ngân hàng cũ - pin sẽ không cân bằng.

Khi hàn, bạn nên cẩn thận, không nên để các cực quá nóng - điều này có thể làm rách lớp niêm phong và vĩnh viễn “làm hỏng” cục pin chưa được sử dụng. Một số pin Li-Po đi kèm với các mảnh bảng mạch in textolite đã được hàn vào các cực để dễ dàng nối dây. Điều này làm tăng thêm trọng lượng - khoảng 1 g mỗi phần tử, nhưng sẽ mất nhiều thời gian hơn để làm nóng những nơi đặt dây hàn - sợi thủy tinh không dẫn nhiệt tốt. Dây có đầu nối phải được cố định vào hộp pin, ít nhất bằng băng dính để không vô tình bị đứt khi kết nối nhiều lần với bộ sạc

Các sắc thái của việc sử dụng pin Li-Po

Tôi sẽ đưa ra một vài ví dụ hữu ích tiếp theo những gì đã nói trước đó, nhưng thoạt nhìn thì không rõ ràng...

Theo thời gian sử dụng lâu dài, các thành phần của pin, do sự phân tán công suất nhỏ ban đầu, sẽ trở nên mất cân bằng - một số ngân hàng “già đi” sớm hơn những pin khác và mất dung lượng nhanh hơn. Với số lượng lon lớn hơn trong pin, quá trình này sẽ diễn ra nhanh hơn. Điều này dẫn đến quy tắc sau: cần theo dõi dung lượng của từng phần tử pin.

Nếu phát hiện pin trong một cụm có dung lượng khác với các phần tử khác hơn 15-20%, thì nên từ chối sử dụng toàn bộ cụm hoặc hàn pin có ít phần tử hơn so với các pin còn lại.

Bộ sạc hiện đại có bộ cân bằng tích hợp, cho phép bạn sạc riêng tất cả các bộ phận trong pin dưới sự kiểm soát chặt chẽ. Nếu bộ sạc không được trang bị bộ cân bằng thì phải mua riêng và nên sạc pin bằng bộ sạc này.

Bộ cân bằng bên ngoài là một bảng nhỏ được kết nối với mỗi ngân hàng, chứa điện trở tải, mạch điều khiển và đèn LED cho biết điện áp trên một ngân hàng nhất định đã đạt đến mức 4,17-4,19V. Khi điện áp trên một phần tử riêng biệt vượt quá ngưỡng 4,17V, bộ cân bằng sẽ đóng một phần dòng điện “với chính nó”, ngăn điện áp vượt quá ngưỡng tới hạn.

Cần nói thêm rằng bộ cân bằng không ngăn chặn việc phóng điện quá mức của một số tế bào trong pin không cân bằng, nó chỉ có tác dụng bảo vệ khỏi hư hỏng các phần tử trong quá trình sạc và như một phương tiện để xác định các phần tử “xấu” trong pin.

Điều trên áp dụng cho pin có từ ba phần tử trở lên; đối với pin hai lon, theo quy định, không sử dụng bộ cân bằng

Theo nhiều đánh giá, việc xả pin lithium xuống điện áp 2,7-2,8V có ảnh hưởng bất lợi đến công suất hơn, chẳng hạn như sạc lại ở điện áp 4,4V. Việc bảo quản pin ở trạng thái xả quá mức đặc biệt có hại.

Có ý kiến cho rằng không thể sử dụng pin lithium-polymer ở nhiệt độ dưới 0. Thật vậy, các thông số kỹ thuật của pin cho thấy phạm vi hoạt động là 0-50°C (ở 0°C 80% dung lượng pin được giữ lại). Tuy nhiên, vẫn có thể sử dụng pin Li-Po ở nhiệt độ dưới 0, khoảng -10...-15°C. Vấn đề là bạn không cần phải đông lạnh pin trước khi sử dụng - hãy đặt pin vào túi nơi ấm. Và trong quá trình sử dụng, hiện tượng sinh nhiệt bên trong pin hóa ra lại là một đặc tính hữu ích, giúp pin không bị đóng băng. Tất nhiên, hiệu suất của pin sẽ thấp hơn một chút so với ở nhiệt độ bình thường.

Phần kết luận

Xem xét tốc độ phát triển của tiến bộ kỹ thuật trong lĩnh vực điện hóa học, có thể giả định rằng tương lai nằm ở các công nghệ lưu trữ năng lượng lithium nếu pin nhiên liệu không bắt kịp chúng. Chờ và xem…

Bài viết sử dụng tư liệu từ các bài viết của Sergei Potupchik và Vladimir Vasiliev