Αναρωτιέστε: «Τι να επιλέξετε: Μπαταρία Li-Ion ή Li-Po;» Θα εξηγήσουμε λεπτομερώς τις διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων μπαταριών.

Όπως όλοι γνωρίζουμε, η ισχύς ενός φορητού φορτιστή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα των μπαταριών μέσα στη συσκευή. Υπάρχουν δύο τύποι μπαταριών στην αγορά σήμερα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή φορητών φορτιστών: κυψέλες μπαταριών Li-Ion και Li-Po.

Li-Ion ή Li-Po: Ποια είναι η διαφορά και τι να επιλέξετε

Προς ενημέρωση των χρηστών, μια από τις συχνές ερωτήσεις σχετικά με τους φορητούς φορτιστές είναι: ποια είναι η διαφορά μεταξύ των μπαταριών Li-Ion και Li-Po και επίσης ποια είναι καλύτερη. Ας το καταλάβουμε.

Τι είναι το Li-Ion και το Li-Po;

Το Li-Ion είναι συντομογραφία για το ιόν λιθίου και το Li-Po είναι συντομογραφία για το λίθιο-πολυμερές. Οι καταλήξεις "ιονικό" και "πολυμερές" είναι ένδειξη της καθόδου. Μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου αποτελείται από μια κάθοδο πολυμερούς και έναν στερεό ηλεκτρολύτη, ενώ μια μπαταρία ιόντων λιθίου αποτελείται από άνθρακα και έναν υγρό ηλεκτρολύτη. Και οι δύο μπαταρίες είναι επαναφορτιζόμενες και στη συνέχεια, με τη μία ή την άλλη έννοια, εκτελούν και οι δύο την ίδια λειτουργία. Γενικά, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι παλαιότερες από τις μπαταρίες πολυμερών λιθίου, αλλά εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω του χαμηλού κόστους και της χαμηλής συντήρησης. Οι μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς θεωρούνται πιο προηγμένες, με βελτιωμένα χαρακτηριστικά που παρέχουν υψηλότερο επίπεδο ασφάλειας, επομένως, τέτοιες μπαταρίες είναι πιο ακριβές από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Υπάρχουν πολλές διαμορφώσεις μπαταριών Li-Ion. Οι πιο συνηθισμένες μπαταρίες ιόντων λιθίου για φορητούς φορτιστές είναι οι μπαταρίες 18650 με διάμετρο 18 mm και μήκος 65 mm, στις οποίες το 0 υποδηλώνει μια κυλινδρική διαμόρφωση. Περισσότερο από το 60% των φορητών φορτιστών είναι κατασκευασμένα από 18650 μπαταρίες Το μέγεθος και το βάρος τέτοιων στοιχείων τους επιτρέπει εύκολα να χρησιμοποιηθούν σε πολλές ηλεκτρονικές συσκευές. Οι τεχνολογίες παραγωγής επίσης δεν μένουν ακίνητες.

Καθώς οι καταναλωτές απαιτούν όλο και περισσότερο ελαφρύτερους, μικρότερους φορητούς φορτιστές, οι περιορισμοί των μπαταριών ιόντων λιθίου γίνονται όλο και πιο εμφανείς. Έτσι, οι κατασκευαστές στρέφονται σε ελαφρύτερες, πιο επίπεδες αρθρωτές μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς για νέους φορητούς φορτιστές. Επιπλέον, οι μπαταρίες Li-Po είναι λιγότερο πιθανό να εκραγούν, επομένως οι φορητοί φορτιστές δεν χρειάζεται πλέον να έχουν ενσωματωμένο προστατευτικό στρώμα, ενώ οι περισσότερες μπαταρίες Li-ion 18650 χρειάζεται μόνο να διαθέτουν προστατευτικό στρώμα.

Ας συνοψίσουμε τις διαφορές μεταξύ ιόντων λιθίου και πολυμερούς λιθίου με τη μορφή πίνακα.

Βασικά χαρακτηριστικά	Li-Ion	Li-Po
Ενεργειακή πυκνότητα	Υψηλός	Χαμηλό, με λιγότερους κύκλους σε σύγκριση με Li-Ion
Ευστροφία	Χαμηλός	Υψηλό, οι κατασκευαστές δεν είναι συνδεδεμένοι με την τυπική μορφή κυψέλης
Βάρος	Λίγο πιο βαρύ	Πνεύμονες
Χωρητικότητα	Παρακάτω	Ο ίδιος όγκος μπαταρίας Li-Po είναι σχεδόν διπλάσιος από το Li-Ion
Κύκλος ζωής	Μεγάλο	Μεγάλο
Κίνδυνος έκρηξης	Πιο ψηλά	Η βελτιωμένη ασφάλεια μειώνει τον κίνδυνο υπερφόρτισης καθώς και διαρροής ηλεκτρολυτών
Χρόνος φόρτισης	Λίγο περισσότερο	κοντύτερος
Φορησιμότητα	Χάνει λιγότερο από 0,1% της αποτελεσματικότητάς του κάθε μήνα	Πιο αργή από τις μπαταρίες Li-Ion
Τιμή	Πιο φθηνα	Πιο ακριβό

Αφού μελετήσετε όλα τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και τα χαρακτηριστικά των δύο τύπων μπαταριών, μπορείτε να είστε σίγουροι ότι δεν υπάρχει ισχυρός ανταγωνισμός μεταξύ τους. Αν και η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι πιο λεπτή και κομψή, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα και είναι πολύ φθηνότερες στην παραγωγή.

Επομένως, δεν πρέπει να δίνετε μεγάλη σημασία στον τύπο της μπαταρίας, απλά επιλέξτε έναν επώνυμο φορητό φορτιστή που να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις σας. Άλλωστε, σε αυτές τις μπαταρίες προστίθενται πολλές χημικές ουσίες, οπότε μένει να δούμε ποιες θα διαρκέσουν περισσότερο.

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι μπαταριών είναι το πολυμερές λιθίου και το ιόν λιθίου. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους;

Γεγονότα για τις μπαταρίες πολυμερών λιθίου

ΣΕ μπαταρίες πολυμερούς λιθίουχρησιμοποιείται ένας στερεός πολυμερής ηλεκτρολύτης. Στα πρώτα κιόλας δείγματα μπαταριών αυτού του τύπου, που δημιουργήθηκαν τη δεκαετία του '70, ήταν παρόν κυρίως σε ξηρή τροποποίηση. Αυτός ο ηλεκτρολύτης στην πραγματικότητα δεν άγει ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά μπορούσε να ανταλλάξει ιόντα που σχηματίζονται από ενώσεις λιθίου. Οι σύγχρονες συσκευές - φορητοί υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα, gadgets - χρησιμοποιούν μπαταρίες που περιέχουν επίσης μια ορισμένη ποσότητα ηλεκτρολύτη σε μορφή τζελ.

Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου είναι ικανές να παρέχουν υψηλά επίπεδα ηλεκτρικής πυκνότητας για το μέγεθος και το βάρος τους. Χαρακτηρίζονται από μια αρκετά χαμηλή αυτοεκφόρτιση, δεν έχουν το λεγόμενο φαινόμενο μνήμης - όταν μια φορτισμένη μπαταρία κατά τη χρήση μερικές φορές αποφορτίζεται μόνο σε επίπεδο που αντιστοιχεί στη στιγμή φόρτισης της μπαταρίας (δηλαδή, όχι απαραίτητα σε μηδέν), και μπορεί επίσης να λειτουργήσει σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.

Ωστόσο, οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου δεν είναι πάντα ασφαλείς - ειδικά εάν υπερθερμαίνονται ή χρειάζονται πολύ χρόνο για να φορτιστούν. Οι μπαταρίες του υπό εξέταση τύπου έχουν περίπου 800-900 κύκλους λειτουργίας, στους οποίους το επίπεδο απώλειας χωρητικότητας δεν υπερβαίνει το 20%. Η μπαταρία χάνει το ίδιο 20% απόδοσης μετά από 2 χρόνια λειτουργίας, ακόμα κι αν δεν χρησιμοποιείται αλλά βρίσκεται στην αποθήκευση.

Οι μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς είναι συχνά πολύ μικρού μεγέθους - είναι θεωρητικά δυνατή η παραγωγή μπαταριών με πάχος περίπου ενός χιλιοστού. Η χρήση μεταλλικού σώματος στο σχεδιασμό τους είναι προαιρετική.

Γεγονότα για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου

Σχέδιο μπαταρία ιόντων λιθίουαποτελείται από ηλεκτρόδια και διαχωριστές, συνήθως εμποτισμένους με υγρό ηλεκτρολύτη. Τα πρώτα αντιπροσωπεύονται από καθόδους αλουμινίου και άνοδος χαλκού. Το ηλεκτρικό φορτίο σε μπαταρίες αυτού του τύπου μεταφέρεται από ένα θετικά φορτισμένο ιόν λιθίου, το οποίο έχει την ικανότητα να ενσωματώνεται στα κρυσταλλικά πλέγματα άλλων ουσιών και να σχηματίζει έτσι νέες ενώσεις. Οι κάθοδοι στις σύγχρονες μπαταρίες ιόντων λιθίου αντιπροσωπεύονται συνήθως από ενώσεις λιθίου με κοβάλτιο, νικέλιο, μαγγάνιο και φωσφορικό σίδηρο.

Οι μπαταρίες αυτού του τύπου χαρακτηρίζονται, όπως τα προϊόντα λιθίου-πολυμερούς, από χαμηλή αυτοεκφόρτιση, αλλά ελαφρώς τις υπερβαίνουν σε ενεργειακή ένταση. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν χρειάζεται να φορτίζονται και να αποφορτίζονται περιοδικά για τη διατήρηση της λειτουργικότητας.

Τα παλαιότερα μοντέλα μπαταριών ιόντων λιθίου θεωρούνται μη ασφαλή στη χρήση, αλλά αυτά που περιλαμβάνουν στοιχεία κατασκευασμένα από ένωση φωσφορικού σιδήρου λιθίου θεωρούνται αρκετά αξιόπιστα. Όπως και οι συσκευές πολυμερούς λιθίου, αυτοί οι τύποι μπαταριών χάνουν χωρητικότητα με την πάροδο του χρόνου - ακόμα και όταν δεν χρησιμοποιούνται.

Σύγκριση

Η κύρια διαφορά μεταξύ μιας μπαταρίας λιθίου-πολυμερούς και μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι η χρήση ενός κυρίως ξηρού ηλεκτρολύτη (με μικρό ποσοστό γέλης) στη δομή της πρώτης, ενώ η δεύτερη, κατά κανόνα, χρησιμοποιεί έναν υγρό ηλεκτρολύτη . Αυτό προκαθορίζει τη δυνατότητα, πρώτα απ 'όλα, να μην χρησιμοποιηθεί μεταλλικό κέλυφος στο σχεδιασμό μπαταριών λιθίου-πολυμερούς και να παραχθεί μπαταρία μικρού μεγέθους και πάχους. Σε μπαταρίες ιόντων λιθίου, με τη σειρά του, είναι απαραίτητο - διαφορετικά ο ηλεκτρολύτης θα διαρρεύσει. Η σημασία της χρήσης μεταλλικού κελύφους μπορεί να δυσκολέψει τους κατασκευαστές να μειώσουν το μέγεθος των μπαταριών τους.

Έχοντας καθορίσει ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας μπαταρίας πολυμερούς λιθίου και μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου, θα αντικατοπτρίσουμε τα συμπεράσματα σε έναν μικρό πίνακα.

Τραπέζι

Μπαταρίες πολυμερούς λιθίου	Μπαταρίες ιόντων λιθίου
Τι έχουν κοινό;
Έχουν γενικές αρχές μεταφοράς ηλεκτρικού φορτίου - χρησιμοποιώντας ενώσεις λιθίου
Χαρακτηρίζεται από χαμηλή αυτοεκφόρτιση
Χωρίς εφέ μνήμης
Υπάρχει ένα κοινό μειονέκτημα με τη μορφή μείωσης της χωρητικότητας με την πάροδο του χρόνου
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ τους;
Έχουν στερεό ηλεκτρολύτη στη δομή τους (με την προσθήκη τζελ)	Έχουν υγρό ηλεκτρολύτη στη δομή τους
Δεν απαιτεί μεταλλικό κέλυφος και μπορεί να είναι μικρό σε μέγεθος	Απαιτεί ένα μεταλλικό κέλυφος, το οποίο καθορίζει το μεγαλύτερο μέγεθός τους σε σύγκριση με τις μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς
Έχουν ελαφρώς χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας	Έχουν ελαφρώς μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας

Η μπαταρία πολυμερούς λιθίου είναι μια βελτιωμένη έκδοση της παραδοσιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου. Η κύρια διαφορά του είναι η χρήση ενός ειδικού πολυμερούς υλικού, στο οποίο χρησιμοποιούνται ως γέμιση εγκλείσματα λιθίου που μοιάζουν με γέλη. Αυτός ο τύπος μπαταρίας χρησιμοποιείται σε πολλά μοντέλα κινητών συσκευών, τηλεφώνων, ψηφιακών συσκευών, ραδιοελεγχόμενων αυτοκινήτων κ.λπ.

Μια παραδοσιακή μπαταρία πολυμερούς λιθίου για οικιακή χρήση δεν μπορεί να παρέχει πολύ ρεύμα. Ωστόσο, σήμερα υπάρχουν ειδικές ποικιλίες ισχύος τέτοιων συσκευών που μπορούν να παρέχουν ρεύμα που είναι πολλές φορές υψηλότερο από την χωρητικότητά του σε αμπέρ-ώρες.

Σχέδιο μπαταρίας πολυμερούς λιθίου

Η διαφορά μεταξύ του πολυμερούς λιθίου και της αποθήκευσης ενέργειας ιόντων λιθίου είναι ο τύπος του ηλεκτρολύτη που χρησιμοποιείται. Οι μπαταρίες πολυμερών χρησιμοποιούν ένα ειδικό πολυμερές με διάλυμα που περιέχει λίθιο, ενώ οι μπαταρίες ιόντων χρησιμοποιούν έναν κανονικό ηλεκτρολύτη γέλης. Τα συστήματα ισχύος των περισσότερων σύγχρονων μοντέλων χρησιμοποιούν μπαταρία πολυμερούς λιθίου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι παρέχει ισχυρότερα ρεύματα εκφόρτισης. Ωστόσο, δεν υπάρχει πολύ αυστηρός διαχωρισμός μεταξύ αυτών των τύπων μπαταριών, καθώς διαφέρουν μόνο ως προς τη φύση του ηλεκτρολύτη. Αυτό ισχύει για τα χαρακτηριστικά φόρτισης και εκφόρτισης, τους κανόνες λειτουργίας και τις προφυλάξεις ασφαλείας.

Τα κύρια χαρακτηριστικά

Μια σύγχρονη μπαταρία λιθίου-πολυμερούς με την ίδια μάζα είναι σημαντικά πιο ενεργοβόρα από τις μπαταρίες νικελίου-καδμίου (NiCd) και νικελίου-υδριδίου μετάλλου (NiMH). Έχουν έναν αριθμό κύκλων λειτουργίας περίπου 500-600. Ας θυμηθούμε ότι για το NiCd είναι 1000 κύκλοι και για το NiMH είναι περίπου 500. Όπως το ιόν λιθίου, οι φορείς πολυμερών γερνούν επίσης με την πάροδο του χρόνου. Επομένως, μετά από 2 χρόνια, μια τέτοια μπαταρία θα χάσει έως και το 20% της χωρητικότητάς της.

Τύποι μπαταριών πολυμερών λιθίου ισχύος

Σήμερα υπάρχουν δύο κύριοι τύποι τέτοιων μπαταριών - τυπική και γρήγορης εκφόρτισης. Διαφέρουν ως προς το επίπεδο μέγιστου ρεύματος εκφόρτισης. Αυτή η ένδειξη υποδεικνύεται είτε σε μονάδες χωρητικότητας μπαταρίας είτε σε αμπέρ. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το μέγιστο επίπεδο ρεύματος εκφόρτισης δεν υπερβαίνει τους 3C. Ωστόσο, ορισμένα μοντέλα μπορούν να παράγουν ρεύμα 5C. Σε συσκευές ταχείας εκφόρτισης επιτρέπεται ρεύμα εκφόρτισης έως 8-10 C. Ωστόσο, τα μοντέλα ταχείας εκφόρτισης δεν χρησιμοποιούνται για οικιακές συσκευές.

Χαρακτηριστικά της εφαρμογής

Η χρήση μπαταρίας λιθίου-πολυμερούς μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον χρόνο λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα μειώνοντας παράλληλα το βάρος της ίδιας της μπαταρίας. Επομένως, εάν αντικαταστήσετε μια κανονική μπαταρία NiMH 650 mAh με δύο κανονικές μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς, μπορείτε να λάβετε 3 φορές περισσότερη ενέργεια με χωρητικότητα ενέργειας. Επιπλέον, μια τέτοια μπαταρία θα είναι περισσότερο από 10 g ελαφρύτερη. Εάν παίρνετε μπαταρίες γρήγορης εκφόρτισης, τότε μπορείτε να επιτύχετε ακόμη υψηλότερη απόδοση. Ένα τέτοιο σύστημα θα είναι μια εξαιρετική επιλογή όχι μόνο για μικρά μοντέλα αεροπλάνων ή ελικοπτέρων, αλλά και για εντυπωσιακές ραδιοελεγχόμενες συσκευές.

Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου, σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, έχουν καλή απόδοση σε μικρά ελικόπτερα όπως το Hummingbird και το Piccolo. Παρόμοια μοντέλα με συμβατικούς κινητήρες μεταγωγέα μπορούν να πετούν με δύο μπαταρίες πολυμερούς για μισή ώρα. Όταν χρησιμοποιείτε κινητήρα χωρίς ψήκτρες, αυτός ο χρόνος αυξάνεται στα 50 λεπτά. Αυτός ο τύπος μπαταρίας θεωρείται ιδανική επιλογή για ελαφριά αεροσκάφη εσωτερικού χώρου. Η απόδοσή τους σε αυτή την περίπτωση καθορίζεται από το πολύ μικρότερο βάρος τους σε σύγκριση με τις μπαταρίες NiCd.

Ο μόνος τομέας στον οποίο μια μπαταρία λιθίου-πολυμερούς είναι κατώτερη από το NiCd είναι η χρήση της σε συσκευές με εξαιρετικά υψηλά ρεύματα εκφόρτισης έως και 50 C. Ωστόσο, είναι πολύ πιθανό σε λίγα χρόνια να εμφανιστούν πιο ισχυρές μπαταρίες αυτού του τύπου . Ταυτόχρονα, οι τιμές για τις μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς, ιόντων λιθίου και NiCd είναι περίπου οι ίδιες για την ίδια μάζα συσκευών.

Χαρακτηριστικά λειτουργίας

Οι κανόνες λειτουργίας για τις μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς και ιόντων λιθίου είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοιοι. Όταν χρησιμοποιείτε μια μπαταρία πολυμερούς, πρέπει να αποφεύγετε ορισμένες επικίνδυνες καταστάσεις που μπορεί να της προκαλέσουν ανεπανόρθωτη βλάβη:

• φόρτιση της συσκευής με τάση 4,2 βολτ ανά βάζο.
• εκφόρτιση με ρεύματα με χωρητικότητα φορτίου που υπερβαίνει την κατάλληλη.
• εκφόρτιση με τάση κάτω από 3 βολτ ανά στοιχείο.
• αποσυμπίεση μπαταρίας?
• θέρμανση της συσκευής πάνω από 60 μοίρες.
• μακροχρόνια αποθήκευση σε πλήρως αποφορτισμένη κατάσταση.

Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου και ιόντων λιθίου ενέχουν κίνδυνο πυρκαγιάς όταν υπερθερμαίνονται και υπερφορτίζονται. Για την καταπολέμηση αυτού του φαινομένου, όλες οι σύγχρονες μπαταρίες είναι εξοπλισμένες με ένα ενσωματωμένο ηλεκτρονικό σύστημα που αποτρέπει την υπερφόρτιση ή την υπερθέρμανση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου απαιτεί ειδικούς αλγόριθμους φόρτισης.

Φορτιστής

Η διαδικασία φόρτισης μπαταριών λιθίου-πολυμερούς πρακτικά δεν διαφέρει από τη φόρτιση μπαταριών ιόντων λιθίου. Η φόρτιση των περισσότερων μπαταριών λιθίου-πολυμερούς με ρεύμα εκκίνησης φόρτισης 1C επιτυγχάνεται σε περίπου 3 ώρες. Για να επιτευχθεί πλήρης φόρτιση, είναι απαραίτητο να έχετε την τάση της μπαταρίας να αντιστοιχεί στο ανώτερο όριο. Επιπλέον, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η μείωση του ρεύματος φόρτισης στο 3% της ονομαστικής τιμής. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας φόρτισης, μια τέτοια μπαταρία παραμένει πάντα κρύα. Εάν θέλετε να διατηρείτε τη μπαταρία συνεχώς φορτισμένη, τότε συνιστάται να επαναφορτίζετε περίπου μία φορά κάθε 500 ώρες, που αντιστοιχεί σε 20 ημέρες. Κατά κανόνα, η φόρτιση πραγματοποιείται συνήθως όταν η τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας πέσει στα 4,05 V. Η φόρτιση διακόπτεται αφού η τάση στους ακροδέκτες φτάσει τα 4,2 V.

Θερμοκρασία φόρτισης

Οι περισσότερες μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς μπορούν να φορτιστούν σε θερμοκρασία 5-45 βαθμών σε ρεύμα 1C. Εάν η θερμοκρασία είναι στην περιοχή από 0 έως 5 μοίρες, τότε συνιστάται η μετάβαση σε ρεύμα 0,1C. Η φόρτιση σε θερμοκρασίες κάτω του μηδενός απαγορεύεται εντελώς σε αυτή την περίπτωση. Παραδοσιακά, πιστεύεται ότι οι πιο ευνοϊκές συνθήκες φόρτισης είναι 15-25 μοίρες. Δεδομένου ότι όλες οι διαδικασίες φόρτισης στις μπαταρίες πολυμερών λιθίου και ιόντων λιθίου είναι σχεδόν πανομοιότυπες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ίδιοι φορτιστές για αυτές.

Συνθήκες εκκένωσης

Παραδοσιακά, αυτός ο τύπος μπαταρίας αποφορτίζεται με τάση 3,0 V ανά μπαταρία. Ωστόσο, ορισμένοι τύποι συσκευών πρέπει να αποφορτίζονται σε ελάχιστο όριο 2,5 V. Οι κατασκευαστές κινητών συσκευών παρέχουν ένα όριο απενεργοποίησης 3,0 V, το οποίο θα είναι κατάλληλο για κάθε τύπο μπαταρίας. Δηλαδή, καθώς η μπαταρία αποφορτίζεται ενώ η κινητή συσκευή είναι ενεργοποιημένη, η τάση πέφτει σταδιακά και, όταν φτάσει τα 3,0 V, η συσκευή σε προειδοποιεί αυτόματα και σβήνει. Ωστόσο, η συσκευή εξακολουθεί να καταναλώνει κάποια ενέργεια από την μπαταρία. Αυτό απαιτείται για τον εντοπισμό πότε πατιέται το κουμπί λειτουργίας ή για άλλες παρόμοιες λειτουργίες. Επίσης, η ενέργεια εδώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το δικό της κύκλωμα προστασίας και ελέγχου. Επιπλέον, ένα χαμηλό επίπεδο αυτοεκφόρτισης παραμένει χαρακτηριστικό των φορέων λιθίου-πολυμερούς. Επομένως, εάν αφήσετε τέτοιες μπαταρίες για μεγάλο χρονικό διάστημα, η τάση σε αυτές μπορεί να πέσει κάτω από 2,5 V, κάτι που είναι πολύ επιβλαβές. Όλα τα συστήματα εσωτερικής προστασίας και ελέγχου ενδέχεται να είναι απενεργοποιημένα. Ως αποτέλεσμα, τέτοιες μπαταρίες δεν μπορούν πλέον να φορτιστούν με συμβατικούς φορτιστές. Επιπλέον, η πλήρης αποφόρτιση είναι πολύ επιβλαβής για την εσωτερική δομή της μπαταρίας. Επομένως, μια πλήρως αποφορτισμένη μπαταρία πρέπει να φορτιστεί στο πρώτο στάδιο με ελάχιστο ρεύμα 0,1C.

Θερμοκρασία κατά την αποφόρτιση

Η μπαταρία πολυμερούς λιθίου αποδίδει καλύτερα σε θερμοκρασία δωματίου. Εάν χρησιμοποιείτε τη συσκευή σας σε πιο ζεστά περιβάλλοντα, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Όσο για την μπαταρία ιόντων λιθίου, αυτή η μπαταρία λειτουργεί καλύτερα σε υψηλές θερμοκρασίες. Αρχικά αποτρέπει την αύξηση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας που θεωρείται αποτέλεσμα γήρανσης. Ωστόσο, στη συνέχεια η παραγωγή ενέργειας μειώνεται και η αύξηση της θερμοκρασίας επιταχύνει τη διαδικασία γήρανσης λόγω της αύξησης της εσωτερικής αντίστασης.

Η μπαταρία πολυμερούς λιθίου έχει ελαφρώς διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας, καθώς διαθέτει ξηρό και στερεό ηλεκτρολύτη. Η ιδανική θερμοκρασία για τη λειτουργία του είναι 60-100 βαθμοί. Επομένως, ένας τέτοιος φορέας ενέργειας έχει γίνει μια ιδανική επιλογή για εφεδρικές πηγές ενέργειας σε περιοχές με ζεστά κλίματα. Τοποθετούνται ειδικά σε θερμομονωτικό περίβλημα με ενσωματωμένα στοιχεία θέρμανσης που τροφοδοτούνται από εξωτερικό δίκτυο.

• Η μπαταρία πολυμερούς λιθίου έχει ανώτερη χωρητικότητα και ανθεκτικότητα σε σχέση με την μπαταρία ιόντων λιθίου.
• Εύκολη χρήση σε συνθήκες πεδίου όταν δεν υπάρχει τρόπος ελέγχου της θερμοκρασίας.
• Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα ανά μονάδα βάρους και όγκου.
• Χαμηλή αυτοεκφόρτιση.
• Λεπτά στοιχεία όχι περισσότερο από 1 mm.
• Ευελιξία φόρμας.
• Χωρίς εφέ μνήμης.
• Ευρύ εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας από -20 έως +40 °C.
• Ασήμαντη πτώση τάσης κατά την εκφόρτιση.

Μειονεκτήματα των μπαταριών πολυμερών λιθίου:

• Χαμηλή απόδοση σε θερμοκρασίες από -20 βαθμούς και κάτω.
• Υψηλή τιμή.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας μπαταρίας πολυμερούς λιθίου και μιας μπαταρίας ιόντων;

Η συντριπτική πλειοψηφία των κατοίκων των αναπτυγμένων χωρών έχει κινητά τηλέφωνα, tablet και φορητούς υπολογιστές. Όταν αγοράζετε ένα gadget σε ένα κατάστημα, πιθανότατα, δεν σκέφτεστε καν τον τύπο της μπαταρίας που περιέχει. Και αυτό δεν προκαλεί έκπληξη. Οι τεχνολογίες αναπτύσσονται με ταχείς ρυθμούς, μεταξύ άλλων στον τομέα των μπαταριών. Όχι πολύ καιρό πριν, οι μπαταρίες Ni─Cd χρησιμοποιήθηκαν στα κινητά ηλεκτρονικά, οι οποίες αργότερα αντικαταστάθηκαν από Ni─MH. Στη συνέχεια εμφανίστηκε το ιόν λιθίου, το οποίο κατέκτησε γρήγορα την αγορά των φορητών gadgets. Και τώρα συμπιέζονται από μπαταρίες πολυμερών λιθίου. Σε κάποιο σημείο, ο χρήστης αρχίζει να σκέφτεται τι είδους μπαταρία έχει. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του; Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσουμε να καταλάβουμε ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας μπαταρίας πολυμερούς λιθίου και μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου.

Οι εργασίες για τη δημιουργία μπαταριών με χρήση λιθίου συνεχίζονται εδώ και αρκετό καιρό. Αλλά τα πρώτα λειτουργικά αντίγραφα για οικιακές συσκευές εμφανίστηκαν μόνο στη δεκαετία του '70 του περασμένου αιώνα. Αλλά τότε αυτά ήταν ατελή μοντέλα με ηλεκτρόδια από μέταλλο λίθιο. Και η λειτουργία τέτοιων μπαταριών είναι προβληματική όσον αφορά την ασφάλεια. Υπήρχαν πολλά ανεπίλυτα προβλήματα με τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης τέτοιων μπαταριών.

Το γεγονός είναι ότι το μέταλλο λιθίου είναι πολύ ενεργό και έχει υψηλό ηλεκτροχημικό δυναμικό. Η χρήση του σε μπαταρίες μπορεί να αυξήσει σημαντικά την ενεργειακή πυκνότητα. Οι μπαταρίες με ηλεκτρόδια μετάλλου Li, που ήταν οι πρώτες που αναπτύχθηκαν, έχουν υψηλή τάση και μεγάλη χωρητικότητα. Ωστόσο, η συνεχής λειτουργία μιας τέτοιας μπαταρίας σε λειτουργία φόρτισης και εκφόρτισης οδηγεί στο γεγονός ότι το ηλεκτρόδιο λιθίου αλλάζει.

Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι διαταράσσεται η σταθερότητα της λειτουργίας και υπάρχει κίνδυνος ανάφλεξης λόγω της ανεξέλεγκτης αντίδρασης στην μπαταρία. Το στοιχείο της μπαταρίας θερμαίνεται γρήγορα και, όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει στο σημείο που λιώνει το λίθιο, εμφανίζεται μια βίαιη αντίδραση με την ανάφλεξη. Αυτό συνδέθηκε με τις ανακλήσεις των πρώτων μπαταριών λιθίου στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης στις αρχές της δεκαετίας του '90.

Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες άρχισαν να αναπτύσσουν μπαταρίες βασισμένες σε ιόντα λιθίου. Λόγω του γεγονότος ότι έπρεπε να εγκαταλείψουμε τη χρήση μετάλλου λιθίου, η ενεργειακή πυκνότητα μειώθηκε κάπως. Αλλά από την άλλη πλευρά, τα προβλήματα ασφάλειας κατά τη λειτουργία της μπαταρίας επιλύθηκαν. Αυτές οι νέες μπαταρίες ονομάζονται μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι 2-3 φορές (ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιούνται) υψηλότερη από αυτή του . Όταν είναι αποφορτισμένες, οι μπαταρίες Li─Ion παρουσιάζουν χαρακτηριστικά παρόμοια με Ni─Cd. Το μόνο πράγμα στο οποίο είναι κατώτερα από αυτά είναι η λειτουργία σε εξαιρετικά υψηλά ρεύματα εκφόρτισης (πάνω από 10C).Μέχρι σήμερα, πολλές διαφορετικές τροποποιήσεις μπαταριών ιόντων λιθίου έχουν ήδη κυκλοφορήσει.

Διαφέρουν ως προς το υλικό που χρησιμοποιείται ως κάθοδος, τον παράγοντα μορφής και ορισμένες άλλες παραμέτρους. Χαρακτηρίζονται μοναδικά από ένα σχέδιο που περιλαμβάνει ηλεκτρόδια βυθισμένα σε υγρό ηλεκτρολύτη που περιέχει ιόντα λιθίου. Αυτό το στοιχείο μπαταρίας τοποθετείται σε σφραγισμένο μεταλλικό κέλυφος (χάλυβας, αλουμίνιο). Για τον έλεγχο των διαδικασιών φόρτισης και εκφόρτισης στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, υπάρχει μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που ονομάζεται ελεγκτής.

Για να είναι ολοκληρωμένη η εικόνα των μπαταριών Li─Ion, ας εξετάσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.

Πλεονεκτήματα του Li─Ion

• Ελαφριά αυτοεκφόρτιση.
• Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και χωρητικότητα σε σύγκριση με τα αλκαλικά.
• Ένα στοιχείο μπαταρίας έχει τάση περίπου 3,7 βολτ. Για το κάδμιο και το υδρίδιο μετάλλου, αυτή η τιμή είναι 1,2 βολτ. Αυτό επιτρέπει στον σχεδιασμό να απλοποιηθεί σημαντικά. Τα τηλέφωνα, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν μπαταρίες που περιέχουν μόνο ένα στοιχείο.
• Δεν υπάρχει εφέ μνήμης, πράγμα που σημαίνει ότι η συντήρηση της μπαταρίας απλοποιείται.

Μειονεκτήματα του Li─Ion

• Απαιτείται ελεγκτής. Πρόκειται για μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που ελέγχει την τάση του στοιχείου ή των στοιχείων της μπαταρίας, εάν υπάρχουν πολλά από αυτά. Η πλακέτα ελέγχει επίσης το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης, και σε ορισμένες περιπτώσεις, τη θερμοκρασία του δοχείου. Χωρίς ελεγκτή, η ασφαλής λειτουργία μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι αδύνατη.
• Η υποβάθμιση του συστήματος Li─Ion συμβαίνει ακόμη και κατά την αποθήκευση. Δηλαδή μετά από ένα χρόνο η χωρητικότητα της μπαταρίας μειώνεται αισθητά, ακόμα κι αν δεν χρησιμοποιηθεί. Οι μπαταρίες άλλων τύπων (αλκαλικές, μολύβδου-οξέος) επίσης υποβαθμίζονται σταδιακά κατά την αποθήκευση, αλλά σε αυτές αυτό είναι λιγότερο έντονο.
• Η τιμή του ιόντος λιθίου είναι υψηλότερη από το κάδμιο ή .

Οι δυνατότητες της τεχνολογίας ιόντων λιθίου δεν έχουν αναπτυχθεί πλήρως. Επομένως, εμφανίζονται συνεχώς νέες μπαταρίες, όπου λύνονται ορισμένα προβλήματα αυτού του τύπου μπαταρίας. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το τι είναι, διαβάστε το άρθρο στον σύνδεσμο που παρέχεται.

Μπαταρία Li-Pol

Λόγω προβλημάτων με τη διασφάλιση της ασφάλειας κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση των μπαταριών Li─Ion, ξεκίνησε η περαιτέρω ανάπτυξη τροποποιήσεων αυτών των μπαταριών. Ως αποτέλεσμα, αναπτύχθηκαν μπαταρίες πολυμερών λιθίου. Η διαφορά τους από τα ιοντικά είναι στον ηλεκτρολύτη που χρησιμοποιείται. Αξίζει να πούμε ότι οι πρώτες εξελίξεις προς αυτή την κατεύθυνση πραγματοποιήθηκαν ταυτόχρονα με την τεχνολογία Li─Ion. Τον περασμένο αιώνα, χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά ένας ξηρός ηλεκτρολύτης από στερεό πολυμερές. Στην εμφάνιση μοιάζει με πλαστική μεμβράνη. Αυτό το πολυμερές δεν μεταφέρει ρεύμα, αλλά δεν παρεμβαίνει στην ανταλλαγή ιόντων, η οποία περιλαμβάνει την κίνηση φορτισμένων ατόμων ή ομάδων αυτών. Εκτός από το ότι περιέχει ηλεκτρολύτη, το πολυμερές λειτουργεί επίσης ως πορώδες διαχωριστικό μεταξύ των ηλεκτροδίων.

Ο νέος σχεδιασμός έχει βελτιώσει την ασφάλεια και απλοποίησε την παραγωγή μπαταριών. Και ακόμη πιο σημαντικό είναι ότι οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου μπορούν να παραχθούν σχεδόν σε οποιοδήποτε σχήμα και πολύ μικρό πάχος (μέχρι 1 χιλιοστό). Αυτό καθιστά δυνατή τη δημιουργία διαφόρων συσκευών που τροφοδοτούνται από μπαταρίες Li─Pol λεπτές, συμπαγείς και κομψές. Ορισμένες μπαταρίες πολυμερούς λιθίου μπορούν ακόμη και να ραμθούν σε ρούχα.

Φυσικά, υπάρχουν και μειονεκτήματα. Συγκεκριμένα, οι μπαταρίες Li─Pol με ξηρό ηλεκτρολύτη έχουν χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα σε θερμοκρασία δωματίου. Αυτό συμβαίνει επειδή σε αυτή τη θερμοκρασία η εσωτερική τους αντίσταση είναι υψηλή, γεγονός που τους εμποδίζει να παρέχουν το ρεύμα εκφόρτισης που απαιτείται για τη λειτουργία φορητών ηλεκτρονικών.

Εάν θερμάνετε μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου στους 60 βαθμούς Κελσίου, η αγωγιμότητα αυξάνεται. Προφανώς, αυτό δεν είναι κατάλληλο για χρήση σε τηλέφωνα ή tablet. Ωστόσο, οι μπαταρίες ξηρού πολυμερούς έχουν βρει τη θέση τους στην αγορά. Χρησιμοποιούνται ως εφεδρικές πηγές ενέργειας σε συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών. Υπάρχουν επιλογές όταν τοποθετούνται θερμαντικά στοιχεία για να παρέχουν την απαραίτητη θερμοκρασία για την κανονική λειτουργία της μπαταρίας.

Ένα άλλο σημαντικό σημείο αξίζει να διευκρινιστεί εδώ. Σίγουρα όλοι έχουν δει ότι οι μπαταρίες με την ένδειξη Li─Pol χρησιμοποιούνται σε smartphone, tablet και φορητούς υπολογιστές για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτές είναι υβριδικές μπαταρίες πολυμερών λιθίου, να το πω έτσι. Είναι μια διασταύρωση μεταξύ μπαταριών Li-Ion και ξηρού πολυμερούς. Οι κατασκευαστές που παράγουν μπαταρίες πολυμερών λιθίου χρησιμοποιούν μια ουσία που μοιάζει με γέλη με ιόντα λιθίου ως ηλεκτρολύτη.

Έτσι, σχεδόν όλες οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου στα σύγχρονα κινητά gadget χρησιμοποιούν έναν ηλεκτρολύτη που μοιάζει με gel. Από το σχεδιασμό τους, είναι ένα υβρίδιο μπαταριών ιόντων και πολυμερών. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ιοντικών και πολυμερών μπαταριών με ηλεκτρολύτη γέλης; Οι βασικές ηλεκτροχημικές τους παράμετροι είναι περίπου οι ίδιες. Η διαφορά μεταξύ τέτοιων υβριδικών μπαταριών είναι ότι χρησιμοποιούν έναν στερεό ηλεκτρολύτη αντί για έναν πορώδες διαχωριστή. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, λειτουργεί και ως πορώδες διαχωριστικό. Και ο ηλεκτρολύτης σε κατάσταση γέλης χρησιμοποιείται για την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας των ιόντων.

Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου γίνονται όλο και πιο διαδεδομένες στην αγορά και αποτελούν το μέλλον. Τουλάχιστον στον τομέα των οικιακών συσκευών και ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης. Αλλά μέχρι στιγμής η εφαρμογή τους δεν είναι πολύ ενεργή. Ορισμένοι ειδικοί της αγοράς το εξηγούν λέγοντας ότι έχουν επενδυθεί πάρα πολλά χρήματα για την ανάπτυξη μπαταριών Li-Ion. Και οι επενδυτές θέλουν απλώς να «ανακτήσουν» τα επενδυμένα χρήματά τους. διαβάστε το σύνδεσμο.

Το αυξανόμενο ενδιαφέρον των καταναλωτών για φορητές συσκευές και τεχνολογικά προηγμένο φορητό εξοπλισμό γενικά αναγκάζει τους κατασκευαστές να βελτιώσουν τα προϊόντα τους προς διάφορες κατευθύνσεις. Ταυτόχρονα, υπάρχει μια σειρά από γενικές παραμέτρους, οι εργασίες στις οποίες εκτελούνται προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτές περιλαμβάνουν τη μέθοδο παροχής ενέργειας. Μόλις πριν από λίγα χρόνια, οι ενεργοί συμμετέχοντες στην αγορά μπορούσαν να παρατηρήσουν τη διαδικασία αντικατάστασης από πιο προηγμένα στοιχεία προέλευσης νικελίου-υδριδίου μετάλλου (NiMH). Σήμερα, νέες γενιές μπαταριών ανταγωνίζονται μεταξύ τους. Η ευρεία χρήση της τεχνολογίας ιόντων λιθίου σε ορισμένα τμήματα αντικαθίσταται με επιτυχία από την μπαταρία λιθίου-πολυμερούς. Η διαφορά από το ιοντικό στη νέα μονάδα δεν είναι τόσο αισθητή για τον μέσο χρήστη, αλλά από ορισμένες απόψεις είναι σημαντική. Ταυτόχρονα, όπως και στην περίπτωση του ανταγωνισμού μεταξύ στοιχείων NiCd και NiMH, η τεχνολογία αντικατάστασης απέχει πολύ από το να είναι άψογη και από ορισμένες απόψεις είναι κατώτερη από την ανάλογή της.

Συσκευή μπαταρίας Li-ion

Τα πρώτα μοντέλα σειριακών μπαταριών με βάση το λίθιο άρχισαν να εμφανίζονται στις αρχές της δεκαετίας του 1990. Ωστόσο, το κοβάλτιο και το μαγγάνιο χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια ως ενεργός ηλεκτρολύτης. Στα σύγχρονα δεν είναι τόσο σημαντική η ουσία, αλλά η διαμόρφωση της τοποθέτησής της στο μπλοκ. Τέτοιες μπαταρίες αποτελούνται από ηλεκτρόδια που χωρίζονται από έναν διαχωριστή με πόρους. Η μάζα του διαχωριστή, με τη σειρά της, είναι εμποτισμένη με ηλεκτρολύτη. Όσον αφορά τα ηλεκτρόδια, αντιπροσωπεύονται από μια βάση καθόδου σε φύλλο αλουμινίου και μια άνοδο χαλκού. Μέσα στο μπλοκ συνδέονται μεταξύ τους με ακροδέκτες συλλέκτη ρεύματος. Η διατήρηση της φόρτισης πραγματοποιείται από το θετικό φορτίο του ιόντος λιθίου. Αυτό το υλικό είναι πλεονεκτικό στο ότι έχει την ικανότητα να διεισδύει εύκολα στα κρυσταλλικά πλέγματα άλλων ουσιών, σχηματίζοντας χημικούς δεσμούς. Ωστόσο, οι θετικές ιδιότητες τέτοιων μπαταριών αποδεικνύονται όλο και περισσότερο ανεπαρκείς για σύγχρονες εργασίες, γεγονός που οδήγησε στην εμφάνιση κυψελών Li-pol, που έχουν πολλά χαρακτηριστικά. Γενικά, αξίζει να σημειωθεί η ομοιότητα των τροφοδοτικών ιόντων λιθίου με τις μπαταρίες ηλίου πλήρους μεγέθους για αυτοκίνητα. Και στις δύο περιπτώσεις, οι μπαταρίες είναι σχεδιασμένες να είναι πρακτικές στη χρήση. Εν μέρει, αυτή η κατεύθυνση ανάπτυξης συνεχίστηκε από πολυμερή στοιχεία.

Σχέδιο μπαταρίας πολυμερούς λιθίου

Η ώθηση για τη βελτίωση των μπαταριών λιθίου ήταν η ανάγκη να καταπολεμηθούν δύο ελλείψεις των υπαρχουσών μπαταριών ιόντων λιθίου. Πρώτον, δεν είναι ασφαλή στη χρήση και, δεύτερον, είναι αρκετά ακριβά. Οι τεχνολόγοι αποφάσισαν να απαλλαγούν από αυτά τα μειονεκτήματα αλλάζοντας τον ηλεκτρολύτη. Ως αποτέλεσμα, ο εμποτισμένος πορώδης διαχωριστής αντικαταστάθηκε από έναν πολυμερή ηλεκτρολύτη. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το πολυμερές έχει χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για ηλεκτρικές ανάγκες ως πλαστικό φιλμ που μεταφέρει ρεύμα. Σε μια σύγχρονη μπαταρία, το πάχος του στοιχείου Li-pol φτάνει το 1 mm, το οποίο επίσης αφαιρεί τους περιορισμούς στη χρήση διαφόρων σχημάτων και μεγεθών από τους προγραμματιστές. Αλλά το κύριο πράγμα είναι ότι δεν υπάρχει υγρός ηλεκτρολύτης, ο οποίος εξαλείφει τον κίνδυνο ανάφλεξης. Τώρα αξίζει να ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις διαφορές από τα κύτταρα ιόντων λιθίου.

Ποια είναι η κύρια διαφορά από μια μπαταρία ιόντων;

Η θεμελιώδης διαφορά είναι η εγκατάλειψη του ηλίου και των υγρών ηλεκτρολυτών. Για μια πληρέστερη κατανόηση αυτής της διαφοράς, αξίζει να στραφούμε σε σύγχρονα μοντέλα μπαταριών αυτοκινήτων. Η ανάγκη αντικατάστασης του υγρού ηλεκτρολύτη οφειλόταν, πάλι, σε συμφέροντα ασφαλείας. Αλλά εάν στην περίπτωση των μπαταριών αυτοκινήτων η πρόοδος σταμάτησε στους ίδιους πορώδεις ηλεκτρολύτες με εμποτισμό, τότε τα μοντέλα λιθίου έλαβαν μια πλήρη στερεά βάση. Τι είναι τόσο καλό για μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου στερεάς κατάστασης; Η διαφορά από την ιοντική είναι ότι η δραστική ουσία με τη μορφή πλάκας στη ζώνη επαφής με το λίθιο εμποδίζει το σχηματισμό δενδριτών κατά την ανακύκλωση. Αυτός ο παράγοντας εξαλείφει την πιθανότητα εκρήξεων και πυρκαγιών τέτοιων μπαταριών. Αυτό αφορά μόνο τα πλεονεκτήματα, αλλά υπάρχουν και αδυναμίες στις νέες μπαταρίες.

Διάρκεια μπαταρίας πολυμερούς λιθίου

Κατά μέσο όρο, τέτοιες μπαταρίες μπορούν να αντέξουν περίπου 800-900 κύκλους φόρτισης. Αυτός ο δείκτης είναι μέτριος σε σύγκριση με τα σύγχρονα ανάλογα, αλλά ούτε αυτός ο παράγοντας μπορεί να θεωρηθεί ότι καθορίζει τον πόρο ενός στοιχείου. Το γεγονός είναι ότι τέτοιες μπαταρίες υπόκεινται σε έντονη γήρανση, ανεξάρτητα από τη φύση της χρήσης. Δηλαδή, ακόμα κι αν η μπαταρία δεν χρησιμοποιηθεί καθόλου, η διάρκεια ζωής της θα μειωθεί. Δεν έχει σημασία αν είναι μπαταρία ιόντων λιθίου ή κυψέλη λιθίου-πολυμερούς. Όλα τα τροφοδοτικά με βάση το λίθιο χαρακτηρίζονται από αυτή τη διαδικασία. Σημαντική απώλεια όγκου μπορεί να παρατηρηθεί εντός ενός έτους μετά την απόκτηση. Μετά από 2-3 χρόνια, ορισμένες μπαταρίες αποτυγχάνουν εντελώς. Αλλά πολλά εξαρτώνται από τον κατασκευαστή, αφού εντός της κατηγορίας υπάρχουν και διαφορές στην ποιότητα της μπαταρίας. Παρόμοια προβλήματα παρουσιάζονται με τα κύτταρα NiMH, τα οποία υπόκεινται σε γήρανση λόγω απότομων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας.

Ελαττώματα

Εκτός από τα προβλήματα με την ταχεία γήρανση, τέτοιες μπαταρίες απαιτούν πρόσθετο σύστημα προστασίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εσωτερική ένταση σε διαφορετικές περιοχές μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ένα ειδικό κύκλωμα σταθεροποίησης για την αποφυγή υπερθέρμανσης και υπερφόρτισης. Αυτό το ίδιο σύστημα συνεπάγεται και άλλα μειονεκτήματα. Το κυριότερο είναι ο τρέχων περιορισμός. Αλλά, από την άλλη πλευρά, πρόσθετα προστατευτικά κυκλώματα καθιστούν την μπαταρία πολυμερούς λιθίου ασφαλέστερη. Υπάρχει επίσης διαφορά από το ιοντικό ως προς το κόστος. Οι μπαταρίες πολυμερών είναι φθηνότερες, αλλά όχι πολύ. Η τιμή τους αυξάνεται επίσης λόγω της εισαγωγής ηλεκτρονικών κυκλωμάτων προστασίας.

Λειτουργικά χαρακτηριστικά τροποποιήσεων που μοιάζουν με gel

Προκειμένου να αυξηθεί η ηλεκτρική αγωγιμότητα, οι τεχνολόγοι εξακολουθούν να προσθέτουν έναν ηλεκτρολύτη που μοιάζει με γέλη στα πολυμερή στοιχεία. Δεν γίνεται λόγος για πλήρη μετάβαση σε τέτοιες ουσίες, καθώς αυτό έρχεται σε αντίθεση με την έννοια αυτής της τεχνολογίας. Αλλά στη φορητή τεχνολογία, χρησιμοποιούνται συχνά υβριδικές μπαταρίες. Η ιδιαιτερότητά τους είναι η ευαισθησία στη θερμοκρασία. Οι κατασκευαστές συνιστούν τη χρήση αυτών των μοντέλων μπαταριών σε συνθήκες που κυμαίνονται από 60 °C έως 100 °C. Αυτή η απαίτηση καθόρισε επίσης μια ειδική θέση εφαρμογής. Τα μοντέλα τύπου gel μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σε μέρη με ζεστό κλίμα, για να μην αναφέρουμε την ανάγκη βύθισης σε θερμομονωμένη θήκη. Ωστόσο, το ερώτημα ποια μπαταρία να επιλέξετε - Li-pol ή Li-ion - δεν είναι τόσο πιεστικό στις επιχειρήσεις. Όπου η θερμοκρασία έχει ιδιαίτερη επίδραση, χρησιμοποιούνται συχνά συνδυασμένα διαλύματα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα πολυμερή στοιχεία χρησιμοποιούνται συνήθως ως εφεδρικά στοιχεία.

Βέλτιστη μέθοδος φόρτισης

Ο συνήθης χρόνος επαναφόρτισης για τις μπαταρίες λιθίου είναι κατά μέσο όρο 3 ώρες. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης η μονάδα παραμένει κρύα. Η πλήρωση γίνεται σε δύο στάδια. Στην πρώτη, η τάση φτάνει τις μέγιστες τιμές και αυτή η λειτουργία διατηρείται μέχρι να φτάσει το 70%. Το υπόλοιπο 30% κερδίζεται υπό κανονικές συνθήκες στρες. Μια άλλη ενδιαφέρουσα ερώτηση είναι πώς να φορτίσετε μια μπαταρία λιθίου-πολυμερούς εάν χρειάζεται να διατηρείτε συνεχώς την πλήρη χωρητικότητά της; Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να ακολουθήσετε το πρόγραμμα επαναφόρτισης. Συνιστάται η διεξαγωγή αυτής της διαδικασίας περίπου κάθε 500 ώρες λειτουργίας με πλήρη αποφόρτιση.

Προληπτικά μέτρα

Κατά τη λειτουργία, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε μόνο φορτιστή που πληροί τις προδιαγραφές, συνδέοντάς τον σε δίκτυο με σταθερή τάση. Είναι επίσης απαραίτητο να ελέγξετε την κατάσταση των βυσμάτων ώστε να μην ανοίγει η μπαταρία. Είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη ότι, παρά τον υψηλό βαθμό ασφάλειας, αυτός εξακολουθεί να είναι ένας τύπος μπαταρίας ευαίσθητος στην υπερφόρτωση. Η κυψέλη λιθίου-πολυμερούς δεν ανέχεται υπερβολικό ρεύμα, υπερβολική ψύξη του εξωτερικού περιβάλλοντος και μηχανικούς κραδασμούς. Ωστόσο, σύμφωνα με όλους αυτούς τους δείκτες, τα μπλοκ πολυμερών εξακολουθούν να είναι πιο αξιόπιστα από τα ιόντα λιθίου. Ωστόσο, η κύρια πτυχή της ασφάλειας έγκειται στην ακίνδυνη κατάσταση των τροφοδοτικών στερεάς κατάστασης - φυσικά, υπό την προϋπόθεση ότι διατηρούνται σφραγισμένα.

Ποια μπαταρία είναι καλύτερη - Li-pol ή Li-ion;

Αυτό το ζήτημα καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες λειτουργίας και τη στοχευόμενη εγκατάσταση παροχής ενέργειας. Τα κύρια οφέλη των πολυμερών συσκευών είναι πιο πιθανό να γίνουν αισθητά από τους ίδιους τους κατασκευαστές, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιούν πιο ελεύθερα τις νέες τεχνολογίες. Για τον χρήστη, η διαφορά θα είναι ελάχιστα αισθητή. Για παράδειγμα, στο ερώτημα πώς να φορτίσετε μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου, ο ιδιοκτήτης θα πρέπει να δώσει μεγαλύτερη προσοχή στην ποιότητα της τροφοδοσίας. Όσον αφορά τον χρόνο φόρτισης, πρόκειται για πανομοιότυπα στοιχεία. Όσον αφορά την ανθεκτικότητα, η κατάσταση σε αυτήν την παράμετρο είναι επίσης διφορούμενη. Το φαινόμενο γήρανσης χαρακτηρίζει τα πολυμερή στοιχεία σε μεγαλύτερο βαθμό, αλλά η πρακτική δείχνει διαφορετικά παραδείγματα. Για παράδειγμα, υπάρχουν κριτικές σχετικά με τα κύτταρα ιόντων λιθίου που γίνονται άχρηστα μετά από μόλις ένα χρόνο χρήσης. Και τα πολυμερή σε ορισμένες συσκευές χρησιμοποιούνται για 6-7 χρόνια.

συμπέρασμα

Υπάρχουν ακόμα πολλοί μύθοι και ψευδείς απόψεις σχετικά με τις μπαταρίες που σχετίζονται με διάφορες αποχρώσεις λειτουργίας. Αντίθετα, ορισμένες λειτουργίες της μπαταρίας αποσιωπούνται από τους κατασκευαστές. Όσο για τους μύθους, έναν από αυτούς διαψεύδει η μπαταρία πολυμερούς λιθίου. Η διαφορά από το ιοντικό ανάλογο είναι ότι τα πολυμερή μοντέλα αντιμετωπίζουν λιγότερη εσωτερική καταπόνηση. Για το λόγο αυτό, οι συνεδρίες φόρτισης για μπαταρίες που δεν έχουν ακόμη εξαντληθεί δεν έχουν επιβλαβή επίδραση στα χαρακτηριστικά των ηλεκτροδίων. Αν μιλάμε για τα γεγονότα που κρύβονται από τους κατασκευαστές, τότε ένα από αυτά αφορά την ανθεκτικότητα. Όπως ήδη αναφέρθηκε, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας χαρακτηρίζεται όχι μόνο από ένα μέτριο ρυθμό κύκλων φόρτισης, αλλά και από την αναπόφευκτη απώλεια του χρήσιμου όγκου της μπαταρίας.