Litijumska polimerna baterija: za razliku od jonske baterije, vijek trajanja, uređaj. Li-pol ili Li-ion: što je bolje

Rast interesovanja potrošača za mobilne uređaje i tehnološku prenosivu tehnologiju uopšteno natera proizvođače da poboljšaju svoje proizvode na različite načine. Istovremeno, postoji i jedan broj opštih parametara, rad na kome se vrši u istoj veni. Ovo uključuje metod snabdevanja energijom. Pre samo nekoliko godina, aktivni učesnici na tržištu mogli su da prate proces pomeranja nikl-kadmijumskih NiCd baterija sa naprednijim elementima nikl-metalnog hidrida NiMH. Danas rivalstvo vodi nova generacija baterija. Rasprostranjena litijum-jonska tehnologija u nekim segmentima uspešno zamenjuje litijum-polimersku bateriju. Razlika od jonskih u novom bloka nije toliko primetna za prosečnog korisnika, ali u nekim aspektima to je značajno. Istovremeno, kao iu slučaju konkurencije između NiCd i NiMH ćelija, tehnologija zamjene je daleko od besprekornog i inferiornija prema analogu u nekim aspektima.

Punjač baterija Li-ion

Prvi modeli litijumskih serijskih baterija počeo je da se pojavljuju početkom devedesetih. Međutim, kobalt i mangan su korišćeni kao aktivni elektrolit. U savremenim litijum-jonskim baterijama nije toliko važna supstanca, već konfiguracija njegovog postavljanja u jedinicu. Takve baterije se sastoje od elektroda, koje su odvojene separatorom sa porama. Težina separatora je, upravo, impregnirana elektrolitom. Što se tiče elektroda, oni predstavljaju katodnu bazu na aluminijumskoj foliji i bakarnoj anodi. Unutar bloka, katod i anoda su međusobno povezani strujnim kolektorima. Održavanje punjenja vrši pozitivno punjenje litijum jona. Ovaj materijal je povoljan po tome što ima mogućnost lako prodora u kristalne rešetke drugih supstanci, formirajući hemijske veze. Međutim, pozitivni kvaliteti takvih baterija sve više nisu dovoljni za savremene zadatke, što je dovelo do pojavljivanja Li-pol elemenata, koji imaju mnoge karakteristike. Uopšteno govoreći, vredi spomenuti sličnost litijum-jonskih izvora napajanja sa helijumskim punom baterijom za automobile. U oba slučaja, baterije su dizajnirane sa očekivanjima fizičke praktičnosti u upotrebi. Delimično, ovaj pravac razvoja je nastavljen i polimerni elementi.

Uređaj litijum-polimerne baterije

Podsticaj za poboljšanje litijumskih baterija bila je potreba za suzbijanjem dva nedostatka postojećih Li-ion baterija. Prvo, nisu bezbedni za rad, a drugo, prilično su skupi po ceni. Da bi se rešili ovih minusa, tehnolozi su odlučili promenom elektrolita. Kao rezultat, polimerni elektrolit je došao da zameni impregnirani porozni separator. Treba napomenuti da je polimer prethodno korišten u električnim potrebama kao plastični film koji provodi struju. U modernoj bateriji, debljina Li-pol elementa dostiže 1 mm, što takođe uklanja ograničenja upotrebe različitih oblika i veličina. Ali najvažnije je da nema tečnog elektrolita, što eliminiše rizik od paljenja. Sada je vredno razmotriti razlike u litijum-jonskim elementima.

Koja je glavna razlika od jonske baterije?

Glavna razlika je odbacivanje helijuma i tečnih elektrolita. Za potpunije razumevanje ove razlike potrebno je obratiti se savremenim modelima automobila. Potreba za zamjenom tečnog elektrolita je, opet, bila zbog sigurnosti. Ali ako se u slučaju automobilskih baterija zaustavio na istim poroznim elektrolitima impregnacijom, onda su litijumski modeli dobili čvrstu čvrstu osnovu. Šta je dobro u vezi sa polutvrdom litijum-polimerskom baterijom? Razlika od jonskog leži u činjenici da aktivna supstanca u obliku ploče u kontaktnoj zoni sa litijumom ometa stvaranje dendrita tokom biciklizma. Ovaj faktor isključuje mogućnost eksplozija i požara takvih baterija. Ovo je samo o vrlinama, ali postoje i slabosti u novim baterijama.

Lifetime litijum-polimerske baterije

U proseku, takve baterije mogu izdržati oko 800-900 ciklusa punjenja. Ovaj indikator je skroman u odnosu na pozadinu modernih analoga, ali čak ni ovaj faktor ne može se smatrati determinisanjem resursa elementa. Činjenica je da su takve baterije podložne intenzivnom starenju, bez obzira na prirodu operacije. To jest, čak iako se baterija uopšte ne koristi, njegov resurs će biti smanjen. I nije važno, to je litijum-jonska baterija ili element litijum-polimera. Svi naponi na bazi litijuma karakterišu ovaj proces. Značajan gubitak u obimu može se primetiti već godinu dana nakon kupovine. Nakon 2-3 godine neke baterije su potpuno van reda. Ali puno zavisi od proizvođača, jer u segmentu postoje i razlike u kvalitetu baterije. Slični problemi su takođe prisutni u NiMH ćelijama, koji su podložni starenju pod oštrim temperaturnim fluktuacijama.

Nedostaci

Pored problema sa brzim starenjem, takvim baterijama je potreban dodatni sistem zaštite. To je zbog činjenice da unutrašnji stres u različitim oblastima može dovesti do izgorelosti. Zbog toga se koristi posebna šema stabilizacije kako bi se sprečilo pregrevanje i prekomerno punjenje. Isti sistem podrazumeva i druge nedostatke. Najvažniji od njih je trenutna ograničenja. Ali, s druge strane, dodatni zaštitni krug čini sigurniju litijum-polimernu bateriju. Takođe se odvija razlika od jonskih po pitanju troškova. Polimer baterije su jeftinije, ali ne mnogo. Njihova cijena se povećava i zbog uvođenja elektronskih zaštitnih krugova.

Operativne karakteristike gel modifikacija

Da bi se povećala električna provodljivost, na polimerne elemente tehnologije dodaje se elektrolit gela. Ne postoji pitanje punog prelaska na takve supstance, jer je to u suprotnosti sa konceptom ove tehnologije. Ali u prenosnoj tehnologiji, često se koriste hibridne ćelije. Njihova osobina je osjetljivost na temperaturu. Proizvođači preporučuju korišćenje takvih modela baterija u uslovima od 60 ° C do 100 ° C. Ovaj zahtev utvrdio je posebnu nišu primjene. Koristite gel modele samo na mestima sa toplom klimom, a da ne pominjemo potrebu za uronjenjem u kućište izolovano toplom vodom. Bez obzira na to, pitanje koje bateriju treba izabrati - Li-pol ili Li-ion, - nije tako akutno u preduzećima. Gde god temperatura ima poseban efekat, često se koriste kombinovana rješenja. U takvim slučajevima, polimerni elementi se koriste kao rezervni elementi.

Optimalan način punjenja

Normalno vreme punjenja litijumskih baterija je u proseku 3 sata. Štaviše, tokom procesa punjenja uređaj ostane hladan. Punjenje se odvija u dve faze. Prvo napon dostigne maksimalne vrednosti, a ovaj režim se održava do 70%. Preostalih 30% su već prikupljene pod normalnim stresnim uslovima. Još jedno zanimljivo pitanje je kako napuniti litijum-polimersku bateriju, ako je neophodno održati punu jačinu zvuka u stalnom modu? U tom slučaju, trebalo bi da pratite raspored za punjenje. Ova procedura se preporučuje da se izvrši približno svakih 500 sati rada uz puno pražnjenje.

Mere predostrožnosti

U procesu rada treba koristiti samo odgovarajući punjač, povezujući ga sa mrežom sa stabilnim naponom. Takođe je potrebno provjeriti stanje konektora tako da se baterija ne otvori. Važno je uzeti u obzir da je uprkos visokom stepenu sigurnosti i dalje baterija osjetljiva na preopterećenje. Element litijum-polimera ne toleriše prevazilaženje trenutnih indikatora, prekomerno hlađenje vanjskog okruženja i mehaničke šokove. Međutim, za sve ove indikatore, blokovi polimera su i dalje pouzdaniji od litijum-jonskih. Ipak, glavni sigurnosni aspekt je bezazlenost napajanja sa solid state-om - naravno, pod uslovom da se oni čvrsto drže.

Koji je baterija bolja - Li-pol ili Li-ion?

Ovo pitanje u velikoj meri određuju uslovi rada i meta napajanja. Glavne prednosti polimernih uređaja prilično su opipljive za same proizvođače, koji mogu slobodno da koriste nove tehnologije. Za korisnika, razlika će biti suptilna. Na primjer, kada je reč o tome kako napuniti litijum-polimersku bateriju, vlasnik će morati više pažnje posvetiti kvalitetu izvora napajanja. U vreme istog naplata, to su identični elementi. Što se tiče trajnosti, u ovom parametru situacija je dvosmislena. Efekat starenja je karakterističnije za polimerne elemente, ali praksa pokazuje različite primere. Na primjer, postoje komentari o litijum-jonskim ćelijama, koje postaju neupotrebljive nakon godinu dana upotrebe. Polimeri u nekim uređajima rade 6-7 godina.

Zaključak

Oko baterija još uvek postoji mnogo mitova i lažnih presuda, koji se odnose na različite nijanse eksploatacije. Naprotiv, neke karakteristike baterija čine proizvođači. Što se tiče mitova, jedan od njih izbjegava litijum-polimersku bateriju. Razlika od jonskog analoga je u tome što modeli polimera doživljavaju manje unutrašnjih opterećenja. Iz tog razloga, sjednice za punjenje još uvijek praznih baterija ne negativno utječu na karakteristike elektroda. Ako govorimo o činjenicama koje skrivaju proizvođači, onda se jedan odnosi na izdržljivost. Kao što je već pomenuto, trajanje baterije se karakteriše ne samo skromnim indikatorom ciklusa punjenja, već i neizbežnim gubitkom volumena korisne ćelije.