Литиево-полимерна батерия: за разлика от йонната батерия, експлоатационния живот, устройството. Li-pol или Li-ion: което е по-добро

Нарастването на интереса на потребителите към мобилните джаджи и технологичните преносими технологии обикновено принуждава производителите да подобряват своите продукти по най-различни начини. В този случай съществуват редица общи параметри, чиято работа се извършва по същия начин. За такива е възможно да се носи начин на захранване. Само преди няколко години активните участници на пазара можеха да наблюдават процеса на изтласкване никел-кадмиеви батерии NiCd

Зарядно устройство Li-ion

Първите модели батерии, базирани на литиева основа, започнаха да се появяват в началото на 90-те години на миналия век. Въпреки това като активен електролит се използват кобалт и манган. При съвременните литиево-йонни батерии не е толкова важно веществото, а конфигурацията на разположението му в уреда. Такива батерии се състоят от електроди, които са разделени от сепаратор с пори. Теглото на сепаратора от своя страна е просто импрегнирано с електролита. Що се отнася до електродите, те се представят с катодна основа върху алуминиево фолио и меден анод. Вътре в блока катод и анод са свързани помежду си чрез терминали - токови колектори. Поддръжката на заряда извършва положителен заряд на литиев йон. Този материал е изгоден, тъй като има способността лесно да проникне в кристалните решетки на други вещества, образуващи химически връзки. Положителните качества на такива батерии обаче все повече не са достатъчни за съвременните задачи, които доведоха до появата на Li-pol елементи, които имат много функции. По принцип, заслужава да се отбележи сходството на литиево-йонните захранвания с батерии с пълна дължина за автомобили. И в двата случая батериите са проектирани с очакване за физическа практичност в употреба. Отчасти тази посока на развитие продължи и полимерните елементи.

Устройство от литиево-полимерна батерия

Натиск за подобрение литиеви батерии стана необходимостта от борба с двата недостатъка на съществуващите литиево-йонни батерии. Първо, те не са безопасни за работа, и второ, те са доста скъпи на цената. За да се отърват от тези минуси, технолозите решиха да променят електролита. В резултат полимерният електролит дойде да замени импрегнирания порест сепаратор. Трябва да се отбележи, че полимерът преди това е бил използван в електрически нужди като пластмасов филм, който води ток. В съвременната батерия дебелината на елемента Li-pol достига 1 мм, което също премахва ограниченията при използването на различни форми и размери. Но най-важното е, че няма течен електролит, който да елиминира риска от запалване. Сега е целесъобразно да разгледаме по-подробно разликите от литиево-йонни елементи.

Каква е основната разлика от йонната батерия?

Основната разлика е отхвърлянето на хелий и течни електролити. За по-пълно разбиране на тази разлика, струва си да се обърнете към съвременните модели автомобилни батерии. Необходимостта от замяна на течния електролит отново беше обусловена от интересите в областта на сигурността. Но ако в случай на автомобилни батерии напредъкът е спрял на същите порести електролити с импрегниране, тогава литиевите модели са получили пълна солидна основа. Какво е толкова добро за литиево-полимерната батерия в твърдо състояние? Разликата от йонното се дължи на факта, че активната субстанция във формата на плоча в контактната зона с литий предотвратява образуването на дендрити по време на велосипед. Само този фактор изключва възможността за експлозии и пожари на такива батерии. Това е само по отношение на заслугите, но има и слабости в новите батерии.

Живот на литиево-полимерна батерия

Средно тези батерии могат да издържат на около 800-900 цикъла на зареждане. Този индикатор е скромен на фона на съвременните аналози, но дори и този фактор не може да се разглежда като определящ ресурса на елемента. Факт е, че такива батерии са обект на интензивно стареене, независимо от естеството на операцията. Това означава, че ако батерията изобщо не се използва, ресурсът й ще бъде намален. И няма значение, това е литиево-йонна батерия или литиев полимерен елемент. Всички литиеви батерии се характеризират с този процес. Значителна загуба на обем може да се забелязва още една година след придобиването. След 2-3 години някои батерии са напълно неподходящи. Но много зависи от производителя, защото в сегмента има и разлики в качеството на батерията. Подобни проблеми са налице и в елементите на NiMH, които са обект на стареене при резки температурни колебания.

недостатъци

В допълнение към проблемите с бързото стареене такива батерии се нуждаят от допълнителна система за защита. Това се дължи на факта, че вътрешният стрес в различни области може да доведе до изгаряне. Затова се използва специална схема за стабилизиране, за да се предотврати прегряването и претоварването. Същата система води до други недостатъци. Най-важното от тях е настоящето ограничение. Но, от друга страна, допълнителните защитни вериги правят литиево-полимерната батерия по-безопасна. Разликата от йонните по отношение на разходите също се осъществява. Полимерните батерии са по-евтини, но не много. Тяхната цена се увеличава и поради въвеждането на електронни защитни вериги.

Оперативни характеристики на гелообразни модификации

За да се увеличи електрическата проводимост, към полимерните елементи на технологията се добавя желеобразен електролит. Няма въпрос за пълен преход към такива вещества, тъй като това противоречи на понятието за тази технология. Но в преносимата технология често се използват хибридни клетки. Тяхната особеност се крие в чувствителността към температурата. Производителите препоръчват използването на такива модели батерии при условия от 60 ° С до 100 ° С. Това изискване е определило специална ниша на приложение. Използвайте модели, подобни на гел, само на места с горещ климат, да не говорим за нуждата от потапяне в топлоизолиран корпус. Въпреки това, въпросът за това коя батерия да избере - Li-pol или Li-ion, - не е толкова остра в предприятията. Където температурата има специален ефект, често се използват комбинирани решения. Полимерните елементи в такива случаи обикновено се използват като резервни.

Оптимален метод за зареждане

Нормалното време за зареждане на литиеви батерии е средно 3 часа. Освен това, по време на процеса на зареждане уредът остава студен. Пълнежът се извършва на два етапа. На първо време напрежението достига пикови стойности и този режим се поддържа до 70%. Останалите 30% вече са събрани при нормални стресови условия. Друг интересен въпрос е как да зареждате литиево-полимерна батерия, ако е необходимо да поддържате целия си обем в постоянен режим? В този случай трябва да следвате графика за зареждане. Тази процедура се препоръчва да се извършва приблизително на всеки 500 часа работа с пълно изтощаване.

обезпечителни мерки

В процеса на работа трябва да се използва само подходящо зарядно устройство, което да го свързва към мрежа със стабилно напрежение. Също така е необходимо да проверите състоянието на съединителите, така че батерията да не се отваря. Важно е да се има предвид, че въпреки високата степен на безопасност, все още е чувствителен към батерии тип претоварване. Литиевият полимерен елемент не толерира превишаване на текущите индикатори, прекомерно охлаждане на външната среда и механични удари. За всички тези показатели полимерните блокове са все още по-надеждни от литиево-йонните. И все пак, основният аспект на безопасността е безвредността на електрозахранването в твърдо състояние - разбира се, при условие, че те се държат здраво.

Коя батерия е по-добра - Li-pol или Li-ion?

Този проблем до голяма степен се определя от условията на работа и целевото енергоснабдяване. Основните предимства на полимерните устройства са доста осезаеми за самите производители, които могат свободно да използват новите технологии. За потребителя разликата ще бъде незначителна. Например, във връзка с това как да се зарежда литиево-полимерна батерия, собственикът ще трябва да обърне повече внимание на качеството на източника на захранване. При същото време на зареждане, това са идентични елементи. Що се отнася до издръжливостта, при този параметър ситуацията е двусмислена. Ефектът от стареенето е по-характерен за полимерните елементи, но практиката показва различни примери. Например, има мнения за литиево-йонни клетки, които стават неизползваеми след една година на употреба. В някои устройства полимерът се използва в продължение на 6-7 години.

заключение

Около батериите все още има много митове и фалшиви преценки, които се отнасят до различни нюанси на експлоатация. И напротив, някои характеристики на батериите са затънали от производителите. Що се отнася до митовете, един от тях се отрича от литиево-полимерната батерия. Разликата от йонния аналог е, че полимерните модели изпитват по-малко вътрешни натоварвания. Поради тази причина зарядните сесии на все още незаети батерии не оказват неблагоприятно въздействие върху характеристиките на електродите. Ако говорим за фактите, скрити от производителите, един от тях се отнася до трайността. Както вече споменахме, животът на батерията се характеризира не само от скромен индикатор за циклите на зареждане, но и от неизбежната загуба на използваемия обем на клетката.