в чем разница и что выбрать?

12446 просмотров

Разработка аккумуляторов (для смартфонов и не только) проходит по строго обозначенным стандартам и технологиям. При выборе между Li-Ion и Li-Pol АКБ, стоит учитывать специфику их производства. Так, компоненты для Li-Ion батарей в большей степени дешевле, что позволяет и продавать их за значительно низкую стоимость. С другой стороны, цена на литий-полимерные батареи значительно выше, но и вопрос их производства куда сложнее.

Задача этой статьи проста – рассмотреть плюсы и минусы в обозначенных выше батареях, а также помочь читателю определиться с выбором.

Li-Ion

Батареи типа Li-Ion считаются самыми известными и наиболее часто встречающимися: в подавляющем большинстве смартфонов, планшетов или ноутбуков с завода установлен именно этот вид АКБ.

Обозначим ключевые достоинства:

• Нет каких-либо особых требований по соблюдению зарядки/разрядки с момента начала первого использования;
• Медленная разрядка во время неактивного использования устройства, а также его неиспользования вовсе;
• Отсутствует эффект памяти;
• Низкая цена и по-настоящему огромный ассортимент.

Среди уязвимостей выделим следующие:

• Выдерживают меньшее количество циклов перезаряда в сравнении с Li-Pol;
• Необходимость в поддержке контроля напряжения;
• Со временем литий-ионные батареи изнашиваются и теряют немалую часть своей емкости;
• Также утрата емкости происходит при использовании аккумулятора на морозе;
• Риски “вздутия” аккумулятора из-за брака/старения/неправильной эксплуатации.

Как можно заметить, данный вид аккумуляторов не лишен недостатков, но стоит сделать важную оговорку: за счет своей цены – это отличный вариант. Кроме того, далеко не у каждого пользователя того или иного мобильного устройства могут возникнуть серьезные проблемы с аккумуляторами данного типа. Однако стоит учитывать, что определенные риски все же есть.

Li-Pol

Первые прототипы и последующее массовое производство литий-полимерных аккумуляторов пришлось на 70-е годы XX века. За счет применения сухого полимера, аккумуляторы данного типа и приобрели свою популярность. Однако из-за плохой проводимости тока при использовании сухого проводника, производство таких батарей происходило с определенными сложностями. Проблема была решена путем добавления гелеобразного электролита.

Li-Pol аккумуляторы, несмотря на высокую стоимость, также достаточно популярны.

Плюсы Li-Pol:

• Компактность и легкость за счет тонкости и уникальности конструкции при минимальном внедрении металлических компонентов;
• Разнообразие форм-фактора;
• Высокая автономность и минимальный уровень разряда при неактивной эксплуатации;
• Способность выдерживать большее количество циклов заряда-разряда, нежели Li-Ion;
• Очень высокий уровень надежности и минимальный риск возгорания;
• Высокий уровень емкости.

Минусы Li-Pol:

• Как и литий-ионные батареи, литий-полимерные тоже имеют свойство стареть. В год исчезает примерно 10% от общей емкости;
• Относительно высокий уровень сложности в разработке и производстве, а следовательно – высокая стоимость даже за небольшую емкость.

По количеству преимуществ этот тип батарей, разумеется, выигрывает у предыдущего, ведь за счет внедрения более передовых технологий, Li-Pol аккумуляторы не только максимально качественные, но также и предельно автономные и надежные.

Вывод

При выборе между Li-Ion и Li-Pol, нужно четко определиться со своими требованиями и запросами: если Вы достаточно требовательно относитесь к вещам и Вам нужен максимальный уровень автономности и надежности, то Li-Pol батареи будут идеальным вариантом. Если же Вам необходима батарея на относительно небольшой промежуток времени, но тем не менее хорошего качества, то обратите внимания на Li-Ion из среднего и дорогого ценовых сегментов.

Различия между NiCD, NiMh и Li – ion, Li – pol

 

В данной статье, мы рассмотрим, некоторые, основные отличия Ni – CD от Ni – Mh перезаряжаемыми аккумуляторами и отличия Li – ion от Li – pol. Стоит учитывать, что все сведения являются приблизительными и предоставляются в ознакомительных целях, для общей наглядности различий, реальных параметров, которые могут отличаться в зависимости от производителя.

Ni Cd (Никель кадмиевый аккумулятор)

Появились и начали производиться раньше остальных типов

• Разряжена 0.9 — 1v
• Стандартное напряжение 1.2v
• Полностью заряжена 1.5 – 1.8v
• Устойчивость к перезаряду — средняя

Способны сохранять работоспособность приблизительно от -50 до+ 40 градусов по цельсию, присутствует возможность зарядки, при отрицательных температурах.

Количество циклов перезарядки от 100 – 900 до 2000, в зависимости от технологии производителя

Обладают эффектом памяти, вследствие чего, рекомендуется проводить тренировку, после приобретения или длительного хранения, от 3 до 5 циклов, полностью разряжая и заряжая аккумуляторные батарейки (следует придерживаться рекомендаций производителя), последующие соблюдение циклов, позволит наилучшим образом сохранять рабочие параметры.

Уровень саморазряда может достигать 8 – 10%, для более современных или 20 -30%, для более старых версий, от первоначальной емкости.

Могут храниться разряженными, в таком случае будут «сразу» готовы к эксплуатации, после зарядки.

Способны отдавать большой «пиковый» ток

Больший вес, при относительно одинаковых размерах с Ni –Mh

Более доступная стоимость

Ni Mh (Никель металл гидридный аккумулятор)

Появились после Ni – CD, избавлены от токсичных материалов, разрабатывались с учетом недостатков nicd

• Разряжена 0.9 — 1v
• Стандартное напряжение 1.2v
• Полностью заряжена 1.5 – 1.8v
• Устойчивость к перезаряду — слабая

Могут сохранять работоспособность от – 40 до + 50 градусов по цельсию
Возможна зарядка, при отрицательных температурах

Количество циклов перезарядки от 300 — 500, до 1000, в зависимости от используемой технологии и компонентов

Емкость больше до 20% процентов

Эффект памяти, как у кадмиевых отсутствует

Уровень саморазряда больше до 2 раз

При низких температурах скорость заряда необходимо снижать

LSD Ni-Mh

Более новая модификация NiMH аккумуляторов с очень низким уровнем саморазряда

Способны отдавать большие токи разряда

При отрицательных температурах медленнее теряют заряд

Количество циклов от 1000 до 1500 — 2000 циклов

Li – ion (Литий ионный аккумулятор)

Появились позже «никелевых»

• Разряжена 3v
• Стандартное напряжение 3.6v
• Полностью заряжена 4.1 – 4.4v
• Устойчивость к перезаряду – предельно слабая

Рабочий диапазон от – 20 до + 60

При отрицательных температурах разряд происходит существенно быстрее, практически невозможна зарядка

Количество циклов от 400 – 500, до 1000 – 1200.

Присутствует незначительный эффект памяти (в пределах погрешности, не требуется «тренировка» и полная разрядка, пред зарядом)

Уровень саморазряда около 3% при условии температуры выше 0

Нельзя допускать разряда ниже, порога в 3 вольта, в противном случае возможен выход из строя.

Не рекомендуется превышать рекомендованный производителем уровень заряда, в противном случае возможен выход из строя, самовозгорание или взрыв изделия.

Безопасность и контроль заряда, обеспечиваются встроенным, контроллером заряда, который может отсутствовать у некоторых моделей, в таком случае, требуется точный ручной контроль процесса, параметров и температуры.

Li – pol (Литий полимерный аккумулятор)

Усовершенствованная версия Li – ion

• Разряжена 2 — 3v
• Стандартное напряжение 3.6 – 3.7v
• Полностью заряжена 4.1 – 4.2v
• Устойчивость к перезаряду – предельно слабая

В качестве электролита, применяется полимерный материал, что обеспечивает большую безопасность, например, при повреждении оболочки или перегреве, в большинстве случаев не будет самовозгорания или взрыва.

Большая емкость, при аналогичных размерах

Меньшее падение напряжения, по мере по разряда

Благодаря полимерному электролиту, возможно исполнить меньшей толщины и практически любой формы

LiFePO

₄  (Литий железо фосфатный аккумулятор)

Модификация Li – ion, в которой LiFePO_4, выступает в качестве катода

• Устойчивость к перезаряду – предельно слабая

Большее количество циклов до 2000

Более экологичные, особенно при утилизации

Емкость до 15% выше

Ток зарядки

Рекомендуемый Ni – Cd = 0.1c , Ni – Mh = 0,1c; Li – ion, Li – pol, li –FePO4 = 0,5c

Быстрая зарядка Ni – Cd = 4с, Ni – nh = 1,5c; Li – ion = 1c, Li – pol = 1c, li – FePO4 = 4c

(лучше придерживаться советов производителя)

Производятся специальные версии, всех выше перечисленных типов аккумуляторов, рассчитанных на больший ток, более низкие температуры…

Как выбрать аккумулятор для квадрокоптера и RC моделей: Li-Ion 18650 или Li-Pol

В данной статье разобраны преимущества литий-ионных Li-Ion 18650 и литий-полимерных аккумуляторов Li-Pol при их использовании в квадрокоптерах и RC моделях. Никель-металл-гидридные батареи здесь не рассматриваются, поскольку их использование для машинок на радиоуправлении мало эффективно, а для дронов и RC моделей вертолетов практически неприменимо.

Определение по формулам расчетных емкости, тока и напряжения аккумуляторной батареи для квадрокоптера здесь не дается, так как параметры расчета зависят от типа дрона (съемочный, гоночный, дальнолет и т. д.) и многих других факторов, что требует отдельной статьи. В данном обзоре дано сравнение эксплуатационных качеств Li-Ion 18650 и Li-Pol аккумуляторов для работы в RC моделях и рекомендации по выбору типа батареи и лучшего производителя. 

Отличия 18650 Li-Ion и Li-Pol аккумуляторов для квадрокоптеров

18650 Li-Ion и Li-Pol аккумуляторы, применяемые для квадрокоптеров и RC моделей, в своей основе имеют одну и ту же литий-ионную технологию. То есть, по сути литий-полимерный аккумуляторный элемент является всего-лишь разновидностью литий-ионного. 

Основное отличие литий-ионных и литий полимерных аккумуляторов для RC моделей:

• в 18650 Li-Ion элементе пластины положительного и отрицательного электрода скручены в рулон, 
• в Li-Pol сборках эти пластины могут принимать любую форму, благодаря полимерному электролиту.

Поэтому Li-Pol аккумуляторы можно делать любой формы, в том числе очень плоскими, что позволяет лучше заполнить объем аккумуляторного отсека квадрокоптера или любой другой радиоуправляемой RC модели.

Преимущества Li-Pol аккумуляторов для RC моделей

Литий-полимерные Li-Pol аккумуляторы для RC моделей с радиоуправлением имеют следующие преимущества:

1. Снабжены двумя разъемами.
2. Прямоугольный формат элементов.
3. Входят в заводскую комплектацию RC моделей.

Li-Pol аккумуляторные сборки изначально имеют два разъема для RC моделей: силовой XT или Т-коннектор для подключения питания и балансировочный JST-XH, используемый для контроля равномерности заряда ячеек батареи. 

Прямоугольный формат Li-Pol акб позволяет полнее использовать пространство отсека для батареи. Именно литий-полимерными аккумуляторами комплектуются с завода серийные радиоуправляемые модели RC.

Преимущества Li-Ion 18650 аккумуляторов для квадрокоптеров

Li-Ion 18650 аккумуляторы перед Li-Pol батареями имеют следующие преимущества для квадрокоптеров :

1. Большая удельная емкость.
2. Больший разрядный ток.

• Литий-ионные аккумуляторные батареи 18650 Li-Ion имеют большую удельную емкость в пересчете на единицу веса. Это очень важное преимущество, так позволяет взять на борт батарею большей емкости при том же взлетном весе. 
• Больший разрядный ток Li-Ion 18650 аккумуляторов позволяет использовать мощные двигатели и не бояться перегрузки акб при резкой «подаче газа».

Несмотря на явные преимущества современных литий-ионных 18650 акб для применения в квадрокоптерах, батарею приходится собирать самостоятельно из отдельных Li-Ion ячеек.

Выбор аккумулятора для квадрокоптеров и RC моделей по характеристикам

При выборе аккумулятора для серийно производимого квадрокоптера или модели RC необходимо обратить внимание на характеристики комплектной аккумуляторной батареи.

• Новая батарея должна иметь напряжение не меньше, чем в заводской, но не выше, чем допускают двигатели RC модели. 
• Ток отдачи должен быть равен или больше, чем в комплектной акб.
• Емкость аккумулятора для квадрокоптера желательно иметь максимально возможную. Но надо понимать, что с ростом емкости увеличиваются размеры и вес батареи. И, с некоторой величины, прирост емкости не дает увеличения длительности полета дрона. Рекомендуется применять аккумуляторы с возможно большей емкостью, при условии, что взлетный вес не превысит 75% от максимального значения для данного квадрокоптера.
• Новая батарея должна помещаться в аккумуляторный отсек RC модели.

Маркировка характеристик на аккумуляторе для RC моделей

Для правильного выбора аккумулятора для RC моделей ниже описаны характеристики акб и соответствующая им маркировка, наносимая на корпус батареи.

1. Напряжение.
2. Максимальный ток отдачи.
3. Номинальная емкость.
4. Структура сборки.

• Напряжение измеряется в Вольтах и на элементах обозначается числом с символом «В» (вольт) или «V» (Volt). Напряжение, необходимое для работы квадрокоптера или RC модели, определяется используемыми моторами и платой управления. 
• Максимальный ток отдачи батареи измеряется в Амперах (А) или миллиамперах (мА), в зарубежном обозначении mA или A. Максимальный ток акб должен быть выше суммарного тока, потребляемого всеми вместе двигателями на максимальной мощности. Ток остальной электроники очень мал, в сравнении с этим значением. Максимальный ток обозначается на корпусе батареи числом с буквой «С». Это означает, что ток численно равен емкости, умноженной на число перед символом «С». Например, обозначение 15С на аккумуляторной батарее с емкостью 900 mAh показывает, что акб может отдавать ток 15*900=13500 мА, то есть 13.5 Ампер.
• Емкость аккумулятора показывает, как долго батарея может отдавать номинальный ток. Емкость измеряется в миллиАмпер*часах (мАч) или Ампер*часах (Ач), в зарубежном написании mAh или Ah. Чем выше емкость, тем дольше от одной зарядки может работать квадрокоптер или любая другая RC модель. 
• Структура аккумуляторной сборки записывается в формате xSyP, где x и y — числовые значения. S (Serial) — означает последовательное включение элементов (ячеек) батареи, а P (Parallel) — параллельное. Таким образом, запись 3S2P означает батарею из трех последовательно соединенных групп ячеек, в каждой из которых по два элемента включено параллельно. При последовательном включении аккумуляторных элементов суммируется напряжение, при параллельном — суммируется ток. Если ячейки включатся только последовательно (без параллельного включения), то надпись 1P может исключаться.

Сравнение Li-Ion 18650 и Li-Pol аккумулятора для квадрокоптера

Для сравнения возьмем две батареи аккумуляторов для квадрокоптера, Li-Ion и Li-Pol, с примерно одинаковыми параметрами:

1. Li-Pol — Robiton LP-STT3-2000 Lipo 11.1 В 2000 мАч. 
2. 3S1P из ячеек Li-Ion 18650 — Sony US 18650 VTC5A 35A 2600mAh.

Сравним их по трем параметрам:

1. Напряжение.
2. Емкость.
3. Ток отдачи.
4. Вес.
5. Габариты.

• Напряжение обоих аккумуляторных сборок одинаковое и составляет 11.1 Вольта.
• Емкость сборки 3S1P из трех ячеек 18650 Li-Ion аккумуляторов — 2500 мАч, у Li-Pol сборки — 2000 мАч.
• Ток отдачи сборки из Li-Ion 18650 Sony VTC5A  — 35 А. Ток Li-Pol батареи 15*2000 = 30000 мА = 30 А.
• Вес трех Li-Ion акб составляет 44*3= 132 грамма, а с учетом соединений и разъемов вес 3S1P — 142 грамма. Вес Li-Pol сборки 160 граммов.
• Габариты Li-Pol аккумулятора для квадрокоптера 1.38×1.8×16.5 см, объем 41 куб см. Размеры одной ячейки 18650 Li-Ion — диаметр 18 мм, длина 65 мм. Объем трех 18650 акб —  16.5×3 = 49.5 куб см, а если эти цилиндрические ячейки сложить в плоскую батарею для квадрокоптера, то 63 куб см.

Результат сравнения Li-Ion 18650 и Li-Pol аккумуляторов для дрона

Результат сравнения Li-Ion и Li-Pol аккумуляторов для дрона получился следующим:

Литий-ионный акб 18650 Sony VTC5A имеет:

• емкость на 25% выше,
• ток отдачи на 17% больше.
• вес на 13% меньше.
• объем на 20-50% больше.

Вывод: для дронов и квадрокоптеров, в частности, выгоднее использовать Li-Ion 18650 аккумуляторы во всех случаях, когда хватает места для их размещения. К тому же, литий-марганцевые 18650 аккумуляторные батареи не склонны с самовозгоранию при превышении тока, перегреве или перезаряде, в отличие от литий-полимерных.

Рекомендации по выбору производителя аккумуляторов для квадрокоптеров

При выборе Li-Ion 18650 аккумуляторов для квадрокоптеров рекомендуем акб следующих производителей:

1. LG.
2. Sony.
3. Samsung.

При выборе Li-Pol аккумуляторов для небольших RC моделей квадрокоптеров или вертолетов рекомендуем акб отечественного производителя Robiton.

Купить аккумулятор для квадрокоптера, дрона или машинки на радиоуправлении  с доставкой в ваш город Вы можете в нашем интернет-магазине «Вольта». На онлайн витрине представлен большой выбор аккумуляторных батареек для RC моделей по выгодной цене. В нашем интернет-магазине предлагаются только лучшие Li-Ion 18650 акб и Li-Pol сборки ведущих производителей: Sony, Samsung, LG, Panasonic, Fenix, Robiton, A123 Systems. Выбрать и купить аккумулятор для коптера с необходимыми характеристиками очень легко, используя точные описания и фотографии для каждой модели акб.

Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор: сравнение 2 видов

Портативные зарядные устройства стали неотъемлемым элементом современного обихода. Качество аккумуляторов – главное условие их работоспособности, эффективности и безопасности. Производители зарядных устройств используют в конструкции два вида аккумуляторов – литий-ионный и литий-полимерный. Для рядового потребителя, незнакомого с особенностями разных видов, часто становится проблемой выбрать тот или иной тип аккумулятора.

В чем отличие между этими разновидностями, какой из них выбрать будет правильнее – все эти вопросы требуют детальных знаний о каждом типе. В этой статье мы раскроем особенности литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, познакомим с их техническими свойствами, методами зарядки, сроком службы.

Устройство аккумулятора Li-ion

Первые модели серийных аккумуляторов на основе лития стали появляться еще в начале 1990 годов. Однако в качестве активного электролита тогда использовался кобальт и марганец. В современных же литий-ионных батареях важно не столько вещество, сколько конфигурация его размещения в блоке. Такие аккумуляторы состоят из электродов, которые разделяются сепаратором с порами. Масса сепаратора, в свою очередь, как раз и пропитывается электролитом. Что касается электродов, то их представляет катодная основа на алюминиевой фольге и медный анод. Внутри блока катод и анод соединяются между собой клеммами-токосъемникам. Обслуживание заряда выполняет положительный заряд ион лития. Этот материал выгоден тем, что располагает способностью легко проникать в кристаллические решетки других веществ, формируя химические связи. Впрочем, положительных качеств таких батарей все чаще оказывается недостаточно для современных задач, что и обусловило появление элементов Li-pol, которые имеют немало особенностей. В целом же стоит отметить и сходство литий-ионных источников питания с гелиевыми полноформатными АКБ для автомобилей. В обоих случаях батареи разрабатываются с расчетом на физическую практичность в использовании. Отчасти это направление развития продолжили и полимерные элементы.

Преимущества никель-кадмиевых акб

Многие осуждают кадмиевые накопительные батарейки в основном из-за того, что они более старые. Однако, невзирая на многочисленное осуждение, эти блоки имеют высокие показатели.

Например, они более емкие, при работе нагреваются не так сильно, как те же никель металлгидридные аккумуляторные элементы. Однозначный плюс в сторону использования их для шуруповерта.

Это благодаря теплопоглощательных реакций, которые происходят внутри аккумулятора. Теплопоглощающая реакция — поглощение выделяемого тепла внутри какого-нибудь элемента. Такие реакция не выпускают нагрев за пределы рабочей смеси. Теплопоглощающих реакций в Ni-Mh нет. Потому они так разогреваются.

Их сокращенное название — Ni-Cd. Это одни из первых щелочных батареек, производство которых началось еще под конец 19 столетия. В 19 эпохе производство аккумуляторных блоков было более дорогим, оно подразумевало приложения многочисленных усилий. Следовательно, оно не было столь интенсивным. Ускорилось производство в середине 20 века.

Если выбирать аккумуляторный элемент для электрошуруповерта, опираясь на их практичность и продуктивность, то Ni-Cd гораздо лучше Ni-Mh. На текущий момент они являются наиболее распространенным типом АКБ не только для электрошуруповертов либо дрелей, также других предметов бытовой техники.

Преимущества Ни-Кд АКБ:

1. Более низкий шанс перегрева элементов блока.
2. Они не перегорят и не испортятся в короткий срок, в противоположность Ни-Мг.
3. Оснащены прочным и надежным корпусом из металла, который предоставляет хорошую герметичность конструкции.
4. Устойчивы к различным нежелательным химическим реакциям.
5. Устойчивы к отрицательным температурам. Функционируют даже при -35°С.
6. При верной эксплуатации АКБ работают около 7-11 лет.
7. Адекватная стоимость. Li Ion накопительные батареи стоят намного больше.

Чтобы никель-кадмиевые накопительные блоки не сломались раньше положенного срока и прослужили 7-11 лет, необходимо придерживаться некоторых правил при их эксплуатации этого типа АКБ.

Прежде всего запомните, что батареям из никеля не страшен полный разряд элементов. Следовательно, при работе разряжайте накопительный блок до самого конца. После разрядки можно поставить аккумуляторную батарею на зарядку, ведь она не потеряет свою ёмкость. Это из-за того, что при зарядке Ни-Кд блоки быстро восполняют утраченную ёмкость.

Хранить их рекомендуется в разряженном состоянии, потому что обратимая потеря ёмкости, либо так называемый “эффект памяти” будет менее выражен. При хранении подзаряжать АКБ не надо. Обратимая потеря ёмкости не является сильной угрозой для батареи. Чтобы снизить ущерб от “эффекта памяти”, рекомендуется два либо три раза полностью зарядить и разрядить АКБ. Эти манипуляции помогут снизить обратимую потерю ёмкости.

Устройство литий-полимерного аккумулятора

Толчком для совершенствования литиевых аккумуляторов стала необходимость борьбы с двумя недостатками существующих батарей Li-ion. Во-первых, они небезопасны в эксплуатации, а во-вторых, довольно дорого обходятся по цене. Избавляться от данных минусов технологи решили путем смены электролита. В итоге на смену пропитанному пористому сепаратору пришел полимерный электролит. Надо отметить, что полимер и раньше использовался в электротехнических нуждах в качестве пластиковой пленки, проводящей ток. В современной же батарее толщина элемента Li-pol достигает 1 мм, что также снимает с разработчиков ограничения по использованию различных форм и размеров. Но главное заключается в отсутствии жидкого электролита, благодаря чему исключается риск воспламенения. Теперь стоит подробнее рассмотреть отличия от литий-ионных элементов.

Особенности технологии

Элементы питания, изготовленные по технологии, использующей литиевые электроды и включения этого металла в состав электролита, имеют прекрасные технические параметры, высокую емкость, большой рабочий ток, долговечность и компактность.

Одними из наиболее распространенных видов таких АКБ являются литий-ионные (Li Ion) и литий-полимерные (Li Polymer) изделия. Они имеют много схожих конструктивных особенностей, но и некоторые различия, влияющие на их эксплуатационные характеристики.

Рассмотрим подробнее, какие особенности и отличия имеют аккумуляторы, изготовленные по этим технологиям.

В чем главное отличие от ионной батареи?

Принципиальное отличие заключается в отказе от гелиевых и жидкостных электролитов. Для более полного понимания этой разницы стоит обратиться к современным моделям автомобильных аккумуляторов. Потребность в замене жидкого электролита была обусловлена, опять же, интересами безопасности. Но если в случае с автомобильными АКБ прогресс остановился на тех же пористых электролитах с пропиткой, то литиевые модели получили полноценную твердую основу. Чем же так хорош твердотельный литий-полимерный аккумулятор? Отличие от ионного заключается в том, что активное вещество в виде пластины в зоне контакта с литием препятствует формированию дендритов при циклировании. Как раз этот фактор исключает вероятность взрывов и возгораний таких батарей. Это лишь то, что касается достоинств, но также есть и слабые места у новых элементов питания.

Особенности использования литиевых АКБ

Литиевые батареи уже давно вытеснили своих никель-металлогибридных собратьев, так как они менее требовательны в уходе, но важно соблюдать ряд простых правил, чтобы АКБ функционировал без нареканий. К ним относят:

• Использование оригинальных ЗУ;
• Избегание полного разряда батареи;
• Всегда иметь резервный элемент питания;
• Исключить чрезмерный заряд и перенапряжение в клеммах;
• Избегать высоких токовых нагрузок.

Срок службы литий-полимерного аккумулятора

В среднем такие аккумуляторы выдерживают порядка 800-900 циклов зарядки. Данный показатель является скромным на фоне современных аналогов, но даже не этот фактор можно рассматривать как определяющий ресурс элемента. Дело в том, что такие аккумуляторы подвержены интенсивному старению независимо от характера эксплуатации. То есть даже если батарея вовсе не используется, ее ресурс будет сокращаться. Причем не имеет значения, это литий-ионный аккумулятор или литий-полимерный элемент. Все источники питания, базирующиеся на литиевой основе, характеризуются данным процессом. Существенную утрату в объеме можно заметить уже через год после приобретения. Спустя 2-3 года некоторые батареи и вовсе выходят из строя. Но многое зависит от производителя, поскольку внутри сегмента тоже есть различия в качестве исполнения аккумулятора. Аналогичные проблемы свойственны и элементам NiMH, которые подвергаются старению при резких температурных колебаниях.

Основные характеристики

При одинаковом весе гибридные батареи могут запасти энергии в три-четыре раза больше, чем никель-металлогидридные, и в четыре пять раз больше, чем никель-кадмиевые.

До того, как потеряют 20 % ёмкости, они могут вынести 500–600 циклов зарядки. Кроме этого, они подвержены эффекту старения и, даже если не будут работать, через два года потеряют пятую часть первоначальной ёмкости.

У обычных батарей ток разряда не должен превышать 3С°. Существуют также быстроразрядные накопители, у которых ток разряда может доходить до величины 8–10С°.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! Здесь число С является числовым выражением ёмкости. Например, для батареи ёмкостью 1000 мАч, ток заряда 1С равен 1000 мА. Гаджет считается заряженным, когда зарядный ток становится меньше 0,1–0,2С.

Рассматриваемые изделия могут иметь напряжение на своих выводах от 3,6 до 3,8 вольт.

Недостатки

Кроме проблем с быстрым устареванием, такие аккумуляторы нуждаются в дополнительной системе защиты. Связано это с тем, что внутреннее напряжение на разных участках может привести к перегоранию. Поэтому используется особая схема стабилизации, предотвращающая перегревы и перезаряды. Эта же система влечет и другие недостатки. Главным из них является ограничение тока. Но, с другой стороны, дополнительные защитные схемы делают безопаснее литий-полимерный аккумулятор. Отличие от ионного в плане стоимости тоже имеет место. Полимерные батареи стоят дешевле, но ненамного. Их ценник также повышается из-за внедрения электронных защитных схем.

Преимущества никель-металлгидридных батареек

Если не учитывать их склонность к сильному нагреву, Ни-Мг АКБ имеют следующие достоинства:

• Наносит меньший ущерб для природы.
• Меньший эффект памяти, чем у других.

Однако они не в состоянии конкурировать с Ни-Кд и Ни-Ли батарейками. Следовательно, не рекомендуется их использовать из-за низкой эффективности. Кроме того, их уже почти не используют в конструкциях шуруповертов.

Эксплуатационные особенности гелеобразных модификаций

С целью повышения электропроводности в полимерные элементы технологи все же добавляют гелеобразный электролит. О полном переходе на такие вещества речи не идет, поскольку это противоречит концепции данной технологии. Но в портативной технике часто используют именно гибридные элементы питания. Их особенность заключается в чувствительности к температуре. Производители рекомендуют использовать такие модели батарей в условиях от 60 °C до 100 °C. Это требование определило и особую нишу применения. Использовать гелеобразные модели можно только в местах с жарким климатом, не говоря о необходимости погружения в теплоизолированный корпус. Тем не менее вопрос о том, какой аккумулятор выбрать – Li-pol или Li-ion, — не так остро стоит на предприятиях. Там, где особое влияние имеет температура, часто применяются комбинированные решения. Полимерные элементы в таких случаях обычно используют в качестве резервных.

↑Дополнительная защита

Если рассматривать вопрос о том, в чем разница Li-ion от Li-Pol аккумуляторов, стоит обратить внимание на встроенные защитные системы. Модели, работающие на полимерно-литиевой основе, требуют использования дополнительных функций внутренней защиты. Для них характерны случаи перегорания из-за перегрева элементов. К таким последствиям приводит внутреннее напряжение различных рабочих участков.

Для того, чтобы обезопасить устройство от несанкционированных перезарядов, от перегрева деталей и перегорания, в конструкции использована специальная стабилизирующая система и механизм ограничения тока. Это повышает безопасность литий-полимерных моделей, но ощутимо повышает стоимость аккумулятора за счет использования защитных элементов.

Частично в конструкции задействованы электролитические компоненты в гелевой формации. Комбинированные элементы питания используются во многих портативных приборах. Они крайне чувствительны к температурным перепадам и требуют строгого соблюдения правил эксплуатации. Аккумулятор на полимерной базе можно использовать в устройствах с нагревом в диапазоне 60-100 градусов.

Производители заключают внутреннюю часть в корпус с теплоизолирующими свойствами – использовать такие аккумуляторы удобно в жарком климате. В условиях, где температурный режим не соответствует требованиям эксплуатации, элементы с полимерной составляющей применяются как резервные.

Оптимальный метод зарядки

Обычное время восполнения заряда у литиевых аккумуляторов составляет в среднем 3 ч. Причем в процессе зарядки блок остается холодным. Наполнение происходит в два этапа. На первом напряжение достигает пиковых величин, и такой режим поддерживается до набора 70%. Остальные 30% набираются уже в условиях нормального напряжения. Интересен и другой вопрос – как заряжать литий-полимерный аккумулятор, если нужно в постоянном режиме поддерживать его полный объем? В таком случае следует соблюдать график подзарядок. Эту процедуру рекомендуется производить примерно каждые 500 ч эксплуатации с полной разрядкой.

Особенности эксплуатации и зарядки

Гибридные аккумуляторы достаточно «нежные», и, чтобы они подольше прослужили, нужно выполнять некоторые несложные правила.

Чтобы минимизировать потерю ёмкости, которая происходит при хранении, нужно, чтобы температура в помещении была не выше 20 °С. Также производители рекомендуют хранить свои изделия заряженными на 40 % от их номинальной ёмкости.

Зарядка гибридных аккумуляторов длится примерно 2–3 часа и состоит из двух этапов. На начальном этапе батарея заряжается до 70 % от номинальной ёмкости. Ток заряда на этом этапе равен 1С. На втором этапе он начинает уменьшаться, пока не достигнет 3 % от начального. После этого батарея считается заряженной.

Меры предосторожности

В процессе эксплуатации следует применять только соответствующий по характеристикам зарядный прибор, подключая его к сети со стабильным напряжением. Также необходимо проверять состояние разъемов, чтобы не произошло размыкания аккумулятора. Важно учитывать, что, несмотря на высокую степень безопасности, это все же чувствительный к перегрузкам тип аккумулятора. Литий-полимерный элемент не терпит превышения показателей тока, чрезмерного охлаждения внешней среды и механических ударов. Впрочем, по всем этим показателя полимерные блоки все же более надежны, чем литий-ионные. И все-таки главный аспект безопасности заключается в безвредности твердотельных источников питания – разумеется, при условии поддержания их герметичности.

Сборка батареи

Для получения батарей с высокой токоотдачей или большой емкости используют параллельное соединение аккумуляторов. Если вы покупаете готовую батарею, то по маркировке можно узнать, сколько в ней банок и как они соединены. Буква P (parallel) после числа обозначает количество соединенных параллельно банок, а S (serial) –последовательно. Например, «Kokam 1500 3S2P» обозначает батарею, соединенную последовательно из 3-х пар аккумуляторов, и каждая пара образована 2-мя параллельно соединенными аккумуляторами емкостью по 1500мач., то есть емкость батареи будет 3000мАч (при соединении параллельно емкость возрастает), а напряжение – 3,7*3 = 11,1В..

Если вы покупаете аккумуляторы отдельно, то перед соединением их в батарею нужно уравнять их потенциалы. Особенно это касается варианта параллельного включения, так как при этом одна банка начнет заряжать другую, и зарядный ток может превысить значение 1С. Желательно все купленные банки перед соединением разрядить до 3-х вольт током 0.1С – 0.2С. Напряжение надо контролировать цифровым вольтметром с точностью не ниже 0.5%. Это обеспечит надежное функционирование батареи в будущем.

Выравнивание потенциалов (балансировку) также желательно проводить даже уже на собранных фирменных батареях перед их первым зарядом, так как многие фирмы, собирающие элементы в батарею, не балансируют их перед сборкой.

Из-за падения емкости в результате эксплуатации ни в коем случае нельзя добавлять новые банки последовательно старым — батарея будет при этом разбалансирована.

Конечно, также нельзя соединять в батарею аккумуляторы разных, даже близких емкостей – например 1800 и 2000 мАч, а также использовать в одной батарее аккумуляторы разных производителей, так как различное внутреннее сопротивление приведет к разбалансировке батареи. При пайке следует соблюдать аккуратность, нельзя допускать перегрева выводов, — это может нарушить герметизацию и навсегда убить еще не успевший полетать аккумулятор. Некоторые типы аккумуляторов Kokam поставляются с уже припаянными кусочками печатной платы к выводам, для удобства распайки проводов. При этом добавляется лишний вес — около 1г на элемент, зато греть места для припайки проводов можно гораздо дольше — стеклотекстолит плохо проводит тепло. Провода с разъемами следует закрепить на корпусе батарее, хотя бы скотчем, чтобы случайно не оторвать вывод под корень.

Какой аккумулятор лучше – Li-pol или Li-ion?

Данный вопрос в большей степени определяется условиями эксплуатации и целевым объектом энергоснабжения. Основные преимущества полимерных устройств скорее ощутимы для самих производителей, которые могут свободнее использовать новые технологии. Для пользователя разница будет малозаметна. Например, в вопросе о том, как заряжать литий-полимерный аккумулятор, владельцу придется больше внимания уделять качеству источника энергоснабжения. По времени же заряда это идентичные элементы. Что касается долговечности, то в этом параметре тоже ситуация неоднозначная. Эффект старения в большей степени характеризует полимерные элементы, но практика показывает разные примеры. К примеру, есть отзывы о литий-ионных элементах, которые становятся непригодными уже через год пользования. А полимерные в некоторых аппаратах эксплуатируются по 6-7 лет.

Подводим итоги

Литий-ионные источники тока широко распространены в различных сферах. Они используются для оснащения цифровой электроники, персонального электрического транспорта, роботов, аккумуляторных инструментов, инвалидных колясок и множества других устройств. Они имеют стандартизированные типоразмеры, легко подбираются под необходимые параметры и хорошо знакомы потребителям. Мощные АКБ успешно применяются для устройств, нуждающихся в высоком краткосрочном потреблении тока.

Литий-полимерные накопители энергии позволяют получить нужную емкость при меньших размерах и массе источника тока, поэтому востребованы в портативных устройствах, квадрокоптерах, игрушках, ружьях для страйкбола. Основные отличия аккумуляторов типа Li-polymer заключаются в более высокой цене, большой вариативности форм и меньшем количестве внутренних нагрузок.

На практике аккумуляторы обоих типов имеют схожие характеристики, поэтому предпочтения по выбору зависят преимущественно от сферы использования. Кроме типа АКБ и вещества катода, на характеристики источника тока влияет качество применяемого сырья и технология производства.

Предлагаем вашему вниманию познавательный материал о том, как восстановить Li-ion аккумулятор 18650 после глубокого разряда.

Литий─полимерный аккумулятор: отличие от ионного

Подавляющее большинство жителей развитых стран имеют мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки. Когда вы приобретаете какой-нибудь гаджет в магазине, скорее всего, даже не задумываетесь о типе аккумулятора в нём. И это неудивительно. Технологии быстро развиваются, в том числе, в сфере аккумуляторов. Не так давно в мобильной электронике использовались Ni─Cd аккумуляторы, которые потом сменили Ni─MH. Затем появились литий─ионные, которые быстро завоевали рынок портативных гаджетов. И вот теперь их теснят литий─полимерные батареи. В какой-то момент пользователь начинает задумываться о том, какая аккумуляторная батарея у него. В чём её преимущества и недостатки? В этой заметке мы попытаемся понять, в чём заключается отличие литий─полимерного аккумулятора от литий─ионного.

 

Содержание статьи

Li─Ion аккумулятор

Работы по созданию аккумуляторов с использованием лития велись достаточно давно. Но первые работоспособные экземпляры для бытовой техники появились только в 70-е годы прошлого столетия. Но тогда это были несовершенные модели с электродами из металлического лития. И эксплуатация таких аккумуляторов проблематичной в плане безопасности. Оставалось много нерешенных проблем с процессом заряда и разряда таких батарей.

Дело в том, что металлический литий очень активен и обладает высоким электрохимическим потенциалом. Его использование в аккумуляторах позволяет значительно увеличить энергетическую плотность. Аккумуляторные батареи с электродами из металлического Li, которые были разработаны первыми, имеют высокое напряжение и большую ёмкость. Однако постоянная работа такого аккумулятора в режиме заряда и разряда приводит к тому, что литиевый электрод изменяется.

Это приводит к тому, что стабильность работы нарушается и возникает угроза воспламенения из-за неконтролируемого протекания реакции в батарее. Аккумуляторный элемент быстро нагревается и, когда температура поднимается до плавления лития, то идёт бурная реакция с воспламенением. С этим были связаны отзывы первых аккумуляторов литиевого типа в потребительской электронике в начале 90-х годов.

В результате учёные стали заниматься разработкой АКБ на основе ионов Li. Из-за того, что пришлось отказаться от использования металлического лития, несколько уменьшилась энергетическая плотность. Но зато были решены проблемы с безопасностью при эксплуатации АКБ. Эти новые аккумуляторы получили название литий─ионных.

Рекомендуем дополнительно прочитать статью о том, как правильно заряжать li-polymer аккумуляторную батарею.

Энергетическая плотность литий─ионных аккумуляторов в 2─3 раза (в зависимости от используемых материалов) выше, чем у никель─кадмиевых. При разряде Li─Ion аккумуляторы показывают схожие с Ni─Cd характеристики. Единственное, в чём они им уступают – это работа при сверхвысоких токах разряда (более 10С). К настоящему времени уже выпущено немало различных модификаций литий─ионных аккумуляторов.

Они отличаются материалом, используемым в качестве катода, форм-фактором и по некоторым другим параметрам. Их однозначно характеризует конструкция, в которую входят электроды, погружённые в жидкий электролит, содержащий ионы лития. Этот аккумуляторный элемент помещён в герметичную металлическую оболочку (сталь, алюминий). Для управления процессами заряда и разряда в литий─ионных аккумуляторных батареях есть печатная плата, называемая контроллером.

Чтобы картина по Li─Ion батареям была полной, рассмотрим их преимущества и недостатки.
Вернуться к содержанию
 

Преимущества Li─Ion

• Небольшой саморазряд;
• Высокая энергетическая плотность и ёмкость по сравнению со щелочными;
• Один аккумуляторный элемент имеет напряжение около 3,7 вольта. Для кадмиевых и металлогидридных это значение 1,2 вольта. Это позволяет значительно упростить конструкцию. В телефонах, например, используются батареи, имеющие в своём составе только одну банку;
• Отсутствует эффект памяти, а значит, упрощается обслуживание АКБ.

Вернуться к содержанию
 

Недостатки Li─Ion

• Необходим контроллер. Это печатная плата, которая контролирует напряжение аккумуляторного элемента или элементов, если их несколько. Плата также контролирует максимальный ток разряда, а в некоторых случаях и температуру банки. Без контроллера невозможна безопасная эксплуатация литий─ионной АКБ;
• Деградация Li─Ion системы идёт даже при хранении. То есть, через год ёмкость батареи ощутимо уменьшается, даже если она не используется. Аккумуляторы других типов (щелочные, свинцово-кислотные) тоже постепенно деградируют в процессе хранения, но у них это менее выражено;
• Цена литий─ионных выше, чем кадмиевых или никель─металлогидридных.

Возможности литий─ионной технологии не выработаны до конца. Поэтому постоянно появляются новые батареи, где решаются те или иные проблемы этого типа АКБ. Подробнее о том, что представляет собой литий─ионный аккумулятор читайте в статье по указанной ссылке.
Вернуться к содержанию
 

Li─Pol аккумулятор

Из-за проблем с обеспечением безопасности при заряде-разряде Li─Ion аккумуляторов стали вестись дальнейшие разработки модификаций этих батарей. В результате были разработаны литий─полимерные аккумуляторы. Их отличие от ионных в применяемом электролите. Стоит сказать, что первые разработки в этом направлении велись одновременно с Li─Ion технологией. Ещё в прошлом столетии был впервые использован сухой электролит из твёрдого полимера. По внешнему виду он похож на плёнку из пластика. Этот полимер не проводит ток, но не препятствуйте ионному обмену, который подразумевает движение заряженных атомов или их групп. Помимо содержания в нём электролита, полимер ещё выступает как пористый сепаратор между электродами.

Конструкция литий─полимерного аккумулятора

Новая конструкция позволила повысить безопасность и упростить производство аккумуляторов. И ещё более важно то, что литий─полимерные аккумуляторы могут быть выпущены практически любой формы и очень малой толщины (до 1 миллиметра). Это позволяет делать различные устройства, работающие от Li─Pol аккумуляторных батарей, тонкими, компактными и изящными. Некоторые литий─полимерные аккумуляторные батареи могут быть даже вшиты в одежду.

Естественно, что есть и недостатки. В частности, Li─Pol аккумуляторы с сухим электролитом имеют низкую электрическую проводимость в условиях комнатной температуры. Это объясняется тем, что при этой температуре их внутреннее сопротивление большое, что препятствует выдаче разрядного тока, необходимого для работы портативной электроники.

Если нагреть литий─полимерный аккумулятор до 60 градусов Цельсия, то проводимость увеличивается. Понятно, что это не годится для использования в телефонах или планшетах. Однако аккумуляторы с сухим полимером нашли свою нишу на рынке. Их используются в роли запасных источников питания в условиях повышенных температур. Есть варианты, когда ставятся нагревательные элементы для обеспечения температуры, необходимой для нормальной работы аккумулятора.

Здесь стоит пояснить ещё один важный момент. Наверняка все видели, что в смартфонах, планшетах и ноутбуках уже давно используются аккумуляторы с пометкой Li─Pol. Это литий─полимерные аккумуляторы гибридного типа, если так можно выразиться. Они представляют собой нечто среднее между Li─Ion и батареями с сухим полимером. Производители, выпускающие литий─полимерные аккумуляторы, используют в них в роли электролита гелеобразное вещество с ионами лития.

Так, что практически все литий─полимерные аккумуляторы в современных мобильных гаджетах используют гелеобразный электролит. По своей конструкции они представляют собой гибрид ионных и полимерных батарей. В чём же отличие между ионными и полимерными АКБ с гелеобразным электролитом? Их основные электрохимические параметры примерно одинаковы. Отличие таких гибридных АКБ заключается в том, что в них вместо пористого сепаратора используется твёрдый электролит. Он, как говорилось выше, ещё и выполняет роль пористого сепаратора. А электролит в гелеобразном состоянии используется для того, чтобы увеличить электропроводимость ионов.

Литий─полимерные аккумуляторы всё больше распространяются на рынке и за ними будущее. По крайней мере, в сегменте бытовой техники и потребительской электроники. Но пока их внедрение идёт не очень активно. Некоторые эксперты на рынке объясняют это тем, что слишком много средств было вложено в разработку Li─Ion батарей. И инвесторы просто хотят «отбить» вложенные деньги. Подробнее о литий─полимерных аккумуляторах читайте по ссылке.
Вернуться к содержанию
 

Отличие литий─полимерного от литий─ионного аккумулятора

Теперь нужно обобщить, в чём же отличие Li─Pol и Li─Ion аккумуляторов.

В случае полимерных (Li─Pol) аккумуляторов присутствует гелеобразный электролит с ионами лития. В случае Li─Ion аккумуляторов имеется жидкий электролит;

Литий─полимерные АКБ могут выполняться без металлической оболочки, что недопустимо для ионных. Кроме того, Li─Pol могут выполняться любой формы и толщиной до 1 миллиметра. Это довольно существенное отличие и преимущество полимерных батарей;

Энергоёмкость Li─Pol аккумуляторов немного меньше ионных.

Вместе с тем они имеют следующие общие моменты:

• Общий принцип передачи заряда с помощью ионов лития;
• Отсутствует «эффект памяти»;
• Низкий уровень саморазряда;
• Оба типа аккумуляторов подвержены деградации при хранении.

Вернуться к содержанию
 

Опрос

Примите участие в опросе!

 Загрузка …
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

Как правильно заряжать Li Po аккумуляторы?

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 26-08-2021

На данный момент оптимальным и, в принципе, стандартным решением для автономной работы электроники являются литиевые аккумуляторы. Они делятся на различные типы, которые могут радикально отличаться своими технико-эксплуатационными характеристиками. Среди них практически промышленным стандартом стали литий-ионные АКБ (Li-Ion). Это связано с выгодным сочетанием стоимости производства, срока службы и выходных характеристик, которые хоть и не лучшие на рынке, но сбалансированные.

Тип Li-Ion был придуман давно и претерпел значительные изменения с точки зрения материалов на аноде и катоде. Однако с начала нулевых развивался другой литиевый подход — Li-Po (литий-полимерные аккумуляторные батареи, часто обозначаются Li-Pol, Li-Ion polymer и так далее).

Мы рассмотрим особенности полимерных батарей, их отличия от стандартных литий-ионных, а также подумаем, как правильно заряжать Li-Po аккумуляторы.

Особенности литий-полимерных аккумуляторных батарей

Для объяснения отличия Li-Po от Li-Ion сперва вкратце рассмотрим строение стандартного литий-ионного аккумулятора.

Литий-ионный аккумулятор состоит из медной и алюминиевой фольги с нанесенным анодным и катодным материалом. Между листами фольги расположен сепаратор с электролитом. Батарея отдает электроэнергию благодаря тому, что электролит не пропускает электроны, только положительно заряженные ионы. Поэтому при подключении нагрузки ионы лития проходят через сепаратор, а электроны вынуждены “догонять” их через внешнюю цепь. И вот это движение заряженных частиц, электронов, и есть электроэнергия.

Литий-ионные аккумуляторы стабильностью не отличаются. Их можно даже назвать огнеопасными. Особенно со временем, когда в результате деградации электролита по естественным причинам (старение) и из-за неправильной эксплуатации повышается риск замыкания анода с катодом и последующего возгорания.

Литий-полимерные аккумуляторы работают по тому же принципу с одним важным отличием. Аккумуляторные батареи типа Li-Po в качестве сепаратора используют полимерную пленку. Какие преимущества это дает?

• Значительно более высокий уровень безопасности. Вероятность замыкания анода с катодом сводится к нулю;
• Разнообразие форм и размеров. Литий-полимерные аккумуляторы не скованы стандартными типоразмерами и могут иметь самую разнообразную форму;
• Li-Po батареи могут иметь очень компактные размеры и особенно толщину. Ярким примером реализации данного преимущества являются беспроводные наушники, в которых используются супермаленькие аккумуляторы емкостью менее 100 мАч;
• Более высокая энергоемкость. В сравнении с Li-Ion полимерные аккумуляторы имеют большую емкость на единицу объема.

Как видите, достоинства полимерных аккумуляторов довольно явные. Самая распространенная сфера их применения, помимо блютуз-гарнитур — это радиоуправляемая техника (квадрокоптеры, машинки и различные модели)

Как правильно заряжать литий-полимерные аккумуляторы

Выше мы говорили о том, что Li-Ion аккумулятор может сулить проблемы как с возрастом, так и в случае с неправильной эксплуатацией. И если полимерной батарее деградация электролита в процессе старения не грозит, то вот с соблюдением требований по эксплуатации тут тоже все довольно серьезно.

Нельзя как перезаряжать аккумулятор, так и допускать его глубокий разряд. В этом плане последствия для Li-Ion и Li-Po одинаковы. Что будет, если перезарядить аккумулятор 18650 или другого типоразмера? С высокой вероятностью он вздуется. Вздутую батарею ни в коем случае нельзя эксплуатировать. АКБ все еще способна работать, но риск ее возгорания многократно возрастает.

Что же делать, чтобы не допустить перезаряд АКБ? Очевидно, использовать качественное зарядное устройство. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, для заряда которых с горем пополам, но допустимо использовать пусть даже кустарный блок питания при постоянном контроле, литий-полимерные АКБ нужно заряжать только качественным прибором. Данные батареи очень чувствительны к перезаряду.

Исключением, когда качественным ЗУ частично можно (но нежелательно) пренебречь, являются аккумуляторы с BMS-контроллером. Именно поэтому те же смартфоны можно держать на зарядке сколь угодно долго — встроенный контроллер питания останавливает процесс заряда сразу после насыщения аккумулятора, а встроенная защита позволяет ограничивать как входной, так и выходной ток.

Особое внимание наличию контроллера следует уделять в случае заряда сборки литий-полимерных аккумуляторов. Даже если батареи в сборке выпущены в одной партии, со временем будет появляться разность в уровне заряда каждой ячейки (ячейка — один литиевый элемент на 3,7В). Почему это проблема? Рассмотрим на примере последовательной цепи из двух литиевых ячеек. Напряжение заряженной ячейки составляет 4,2В, а значит цепь будем заряжать напряжением 8,4В. Поначалу оба аккумулятора будут заряжаться до 4,2В, однако по мере появления разницы в заряде из-за естественных причин будет возникать перекос. К примеру, аккумуляторы зарядятся на 4 и 4,4В соответственно. Таким образом, один из аккумуляторов цепи регулярно будет перезаряжаться. Последствия этого очевидны.

Чтобы избежать ситуации с перекосом при заряде сборки, следует использовать уравнитель заряда. В идеале Вам нужен BMS контроллер с балансировочными каналами. Благодаря такому контроллеру каждый цикл заряда будет заканчиваться балансировкой ячеек, и каждый из аккумуляторов сборки будет заряжен правильно.

Также иногда возникает вопрос, нужно ли заряжать литий-ионные и литий-полимерные АКБ разными зарядными устройствами. Ответ — нет. Данные типы АКБ полностью взаимозаменяемы как для потребителя, так и для зарядного устройства.

В Чем Различие и Что Выбрать

Литий-полимерный аккумулятор является усовершенствованным вариантом традиционной литий-ионной батареи. Его основным отличием считается использование специального полимерного материала, в котором в качестве наполнения применяются гелеобразные литий-проводящие включения. Такой тип аккумуляторов применяется во многих моделях мобильных устройств, телефонах, цифровых приборах, радиоуправляемых машинах и так далее.

Традиционный литий-полимерный аккумулятор для бытового использования не может выдавать слишком большой ток. Однако сегодня имеются специальные силовые разновидности подобных устройств, которые могут выдавать ток, который во много раз превышает показатели его емкости в ампер-часах.

Устройство литий-полимерного аккумулятора

Разница между литий-полимерным и литий-ионным носителем энергии заключается в типе применяемого электролита. В полимерных батареях применяется специальный полимер с литийсодержащим раствором, а в ионных — обычный гелевый электролит. В силовых системах большинства современных моделей используется именно литий полимерный аккумулятор. Это связано с тем, что он обеспечивает более мощные разрядные токи. Однако слишком жесткого разделения между этими типами аккумуляторов не существует, поскольку они отличаются только характером электролита. Это касается особенностей зарядки и разрядки, правил эксплуатации и техники безопасности.

Основные характеристики

Современный литий-полимерный аккумулятор при одинаковой массе является существенно более энергоемким, чем никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлгидридные (NiMH) батареи. Они имеют количество рабочих циклов примерно 500-600. Напомним, что у NiCd оно составляет 1000 циклов, а у NiMH — около 500. Как и литий-ионные, полимерные носители тоже со временем стареют. Поэтому через 2 года такой аккумулятор потеряет до 20% своей емкости.

Виды силовых литий-полимерных батарей

На сегодняшний день существует два основных вида таких батарей — стандартные и быстроразрядные. Они различаются между собой по уровню максимального разрядного тока. Этот показатель указывают либо в единицах аккумуляторной емкости, либо в амперах. В большинстве случаев максимальный уровень разрядного тока не превышает 3С. Однако некоторые модели могут давать ток в 5С. В быстроразрядных устройствах допускается ток разряда до 8-10С. Однако для бытовой техники быстроразрядные модели не используются.

Особенности применения

Применение литий-полимерного аккумулятора позволяет существенно увеличить время эксплуатации электромотора при сниженном весе самой батареи. Поэтому если заменить обычную батарею NiMH 650 мАч на два обычных литий-полимерных аккумулятора, то можно получить в 3 раза более емкий энергоноситель. При этом такая батарея будет более чем на 10 г легче. Если же взять быстроразрядные батареи, то тогда можно достичь еще более высокой производительности. Такая система станет отличным вариантом не только для небольших моделей самолетов или вертолетов, но и для внушительных радиоуправляемых устройств.

Литий-полимерные батареи, в отличие от литий-ионных, хорошо показали себя при использовании в вертолетах небольшого размера, таких как Hummingbird и Piccolo. Подобные модели с обычными коллекторными моторами могут летать на двух полимерных батареях в течение получаса. При использовании бесколлекторного мотора это время увеличивается до 50 минут. Такой тип аккумуляторных батарей считается идеальным вариантом для комнатных самолетов небольшого веса. Их эффективность в данном случае обуславливается гораздо меньшим весом по сравнению с NiCd батареями.

Единственное направление, в котором литий-полимерный аккумулятор уступает NiCd, это применение в устройствах со сверхвысоким разрядным током до 50 С. Однако, вполне возможно, что уже через несколько лет появятся более мощные батареи такого типа. При этом цены на литий-полимерные, литий ионные и NiCd аккумуляторы являются примерно одинаковыми при той же самой массе устройств.

Особенности эксплуатации

Правила эксплуатации литий-полимерного и литий-ионного аккумуляторов во многом схожи. При использовании батареи полимерного типа необходимо избегать некоторых опасных ситуаций, которые могут нанести ей непоправимый вред:

• зарядка устройства с напряжением 4,2 вольт на банку;
• разрядка токами с нагрузочной способностью, превышающей должную;
• разрядка с напряжением ниже 3 вольт на банку;
• разгерметизация батареи;
• нагревание устройства выше 60 градусов;
• длительное хранение в полностью разряженном состоянии.

Литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы отличаются пожароопасностью во время перегревания и переразрядки. Чтобы бороться с таким явлением, все современные батареи оснащаются встроенной электронной системой, которая препятствует переразрядке или перегреванию. Именно поэтому литий-полимерный аккумулятор требует специальных алгоритмов зарядки.

Зарядка

Процесс заряда литий-полимерных аккумуляторов практически ничем не отличается от зарядки литий-ионных батарей. Зарядка большинства литий-полимерных батарей при стартовом зарядном токе в 1С достигается примерно в течение 3 часов. Чтобы достичь полного заряда, необходимо иметь напряжение на аккумуляторе, соответствующее верхнему порогу. Кроме того, необходимым условием является уменьшение тока заряда до 3% от номинального значения. При этом во время подобной зарядки такой аккумулятор всегда остается холодным. Если вы хотите поддерживать батарею постоянно в заряженном состоянии, то тогда подзарядку желательно проводить примерно один раз в 500 часов, что соответствует 20 суткам. Как правило, зарядка обычно проводится в том случае, когда напряжение на выводах аккумулятора снижается до 4,05В. Зарядку прекращают после того, как напряжение на выводах достигнет 4,2В.

Температурный режим заряда

В большинстве литий-полимерных аккумуляторов предусмотрена зарядка при температуре 5-45 градусов при силе тока 1С. Если же температура находится в пределах от 0 до 5 градусов, то тогда рекомендуется перейти на ток в 0,1С. Зарядка при минусовой температуре в данном случае полностью запрещена. Традиционно, считается, что наиболее удачные условия для заряда — это 15-25 градусов. Поскольку все процессы заряда в литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторах практически идентичны, то для них можно использовать одни и те же зарядные устройства.

Условия разрядки

Традиционно, такой тип аккумуляторов разряжается при показателях напряжения 3,0В на батарею. Впрочем, некоторые виды устройств необходимо разряжать при минимальном пороге 2,5В. Производители мобильных устройств предусматривают порог выключения 3,0В, который будет годиться для любых типов батарей. То есть, по мере разрядки аккумулятора при включенном мобильном устройстве напряжение постепенно падает и, при достижении показателя 3,0В, прибор автоматически предупреждает вас и сам выключается. Однако при этом устройство все равно продолжает потреблять какое-то количество энергии от батареи. Это требуется для того, чтобы определять нажатие кнопки включения или для других подобных функций. Также энергия здесь может использоваться для собственной схемы защиты и управления. Тем более, что небольшой уровень саморазрядки все таки остается характерным для литий-полимерных носителей. Поэтому если оставить такие аккумуляторы на длительное время, то напряжение в них может упасть ниже 2,5В, что очень вредно. Могут отключиться все внутренние системы защиты и управления. В результате, такие батареи уже не смогут быть заряжены обычными зарядными устройствами. Помимо этого, полная разрядка очень вредна для внутренней структуры батареи. Поэтому полностью разряженный аккумулятор необходимо на первом этапе заряжать минимальным током в 0.1C.

Температурный режим при разрядке

Лучше всего литий-полимерный аккумулятор чувствует себя в условиях комнатной температуры. Если использовать устройство в более жарких условиях, то срок службы батареи может существенно снизиться. Что касается литий-ионной батареи, то такой аккумулятор лучше всего работает при высокой температуре. Вначале она препятствует повышению внутреннего сопротивления батареи, которое считается результатом старения. Правда, в последующем энергоотдача сокращается и повышение температуры ускоряет процесс старения за счет увеличения внутреннего сопротивления.

Литий-полимерный аккумулятор имеет несколько другие условия эксплуатации, так как он обладает сухим и твердым электролитом. Идеальной температурой для его работы является 60-100 градусов. Поэтому такой энергоноситель стал идеальным вариантом для источников резервного питания в регионах с жарким климатом. Их специально помещают в теплоизоляционный корпус со встроенными нагревательными элементами с питанием от внешней сети.

• Литий-полимерный аккумулятор превосходит по емкости и долговечности литий-ионный.
• Удобство использования в полевых условиях, когда нет возможности управлять температурой.
• Высокая плотность энергии на единицу веса и объема.
• Низкая саморазрядка.
• Тонкие элементы не более 1 мм.
• Гибкость формы.
• Отсутствие эффекта памяти.
• Широкий диапазон рабочих температур от −20 до +40 °C.
• Незначительность перепада напряжения при разрядке.

Недостатки литий-полимерных батарей:

• Низкая эффективность при температуре -20 градусов и ниже.
• Высокая цена.

Полимерный аккумулятор – модернизированная разновидность литиевых источников питания. В качестве наполнителя для литиево-полимерной батареи используется специальный гель, обладающий определенными особенностями.

Для того чтобы решить, стоит ли пользоваться li pol усовершенствованными аккумуляторами, нужно изучить определенную информацию, учесть преимуществ и недостатки.

Работоспособность оборудования, портативного устройства или установки во многом зависит от того, насколько правильно подобран источник питания. Так, для комплектации портативных зарядников используется литий ионный или литий ионный полимерный аккумулятор. Для того чтобы сделать правильный выбор, нужно знать, различие в чем. Обязателен учет плюсов и минусов источников питания.

Интересное видео про литиево-полимерные акб.

Литиево-ионные аккумуляторы

Демонстрация первых ионных аккумуляторов произошла еще в прошлом столетии. Тогда разработчики представили модели, электроды в которых были подготовлены из металлического лития. Они отличались низким уровнем безопасности, непродолжительной эксплуатацией. Поэтому металлический литий и заменили ионами li.

Модернизированная литиево-ионная акб имеет такие преимущества:

• Повышенная емкость, плотность электролита.
• Возможность эксплуатации при более высоком напряжении.
• Простота обслуживания из-за отсутствия эффекта памяти.
• Минимальный саморазряд.

Продолжительность эксплуатации ионной батареи зависит и от того, учтены ли недостатки:

• Необходим постоянный контроль уровня напряжения, тока и температуры. Для этого требуется специальный контроллер. Именно этим и отличаются ионные акб от полимерных.
• Постепенное уменьшение емкости.
• В состав должна быть введена проверенная защитная схема, контроллер с необходимыми компонентами. Такие работы требуют определенных материалов, инструмента. Процедура изготовления защитной схемы занимает определенное время. Все это приводит к увеличению стоимости li ion po батареи в 1,5–2 раза.

1.jpg» alt=»литий полимерный аккумулятор» srcset=»» data-srcset=»https://akbzona.ru/wp-content/uploads/2018/01/litij-polimernyj-akkumulyator-1..jpg 300w»>

Литиево-полимерные аккумуляторные батареи

К разработке литий полимерной качественной аккумуляторной батареи приступили из-за того, что уровень безопасности ионных источников питания был невысок. В результате, производители получили акб, которые обладают особыми преимуществами в отличие от li.

Вместо стандартного электролитического состава применяется полимерный сухой электролит, представленный в виде пленки. Он не проводит ток, не препятствует обмену заряженными частицами. В отличие от ионного источника питания в устройство полимерного аккумулятора не введен и пористый сепаратор.

Благодаря тому, что используется такая конструкция, уровень безопасности li pol бытовых аккумуляторов более высокий. Ведь вероятность воспламенения сведена к нулю.

Полимерный электролит хорошо поддается обработке. Поэтому производители легко создают li ion polymer аккумулятор требуемой формы, оптимальной конфигурации. Поэтому такие источники питания используют в телефонах, ноутбуках, портативной технике, видеокамерах.

К сожалению, литий ионные полимерные батареи выделяются невысокой электропроводностью. Ее уровень повышается лишь при нагревании. Но подобный эффект допустим не всегда. К примеру, нагрев батареи не допускается, если отсутствует система охлаждения.

Уровень сопротивления li ion polymer аккумуляторов высокий, поэтому требуемую величину тока получить достаточно сложно. Из-за этого современные аппараты такими источниками питания комплектоваться не могут.

Но вышеперечисленные проблемы присущи только тем li ion poly источникам питания, в которых электролит представлен в сухом виде.

300×175.jpg 300w»>

Модернизированные литиево-полимерные АКБ

Проблема, связанная с недостатком электропроводности, была решена за счет введения определенных компонентов в электролит. Теперь выпускают полимерные аккумуляторы, электролит в которых представлен в виде геля. Такие источники питания называются литиевыми ионными полимерными аккумуляторами. Ими оснащают наилучшие мобильные телефоны, зарядные и портативные устройства.

Аккумуляторные полимерные батареи встречаются повсеместно, какая бы техника ни была представлена.

Принципиальные отличия

Что же выбрать: li ion или аккумулятор li polymer? Обе конструкции обладают схожими характеристиками, параметрами. Отличие заключается в наличии твердого электролита в li ion pol аккумуляторах.

Модернизированный ли ионный полимерный аккумулятор не комплектуется пористым сепаратором. Он выделяется увеличенной емкостью, продолжительным периодом эксплуатации, повышенной электропроводностью.

Решая, какой аккумулятор лучше для телефона, производители учитывают конструктивные особенности, а также типов pol и li разницу. При этом чаще всего они используют ion li polymer акб, которые обладают всеми преимуществами.

1..-1..-1-300×137.jpg 300w»>

Особенности использования литиевых АКБ

Использование li ion и li ion pol осуществляется по схожему принципу. Для предотвращения проблем нужно:

• Поддерживать в течение всего периода эксплуатации напряжение в 4,2–2,7 В. Данные показатели соответствуют максимальному и минимальному заряду.
• Учет введенных производителями ограничений напряжения. Для тщательного контроля допускается использование проверенных схем.
• Срок эксплуатации заряжаемых до 45–46% pol или li аккумуляторов наиболее продолжителен.
• Введение в состав ли ионных полимерных аккумуляторов контроллеров способствует поддержанию приемлемого уровня напряжения.

Правила зарядки литиево-полимерных аккумуляторных батарей

Для увеличения времени работы акб без дополнительной подзарядки нужно учитывать правила эксплуатации зарядки.

1. Недопустим полный разряд. Полимерные аккумуляторы не обладают эффектом памяти. Поэтому использование зарядного устройства допустимо и при небольшой разрядке. Для продления срока использования li ion po аккумулятор нужно заряжать чаще. При этом применять нужно «родное» зарядное устройство.
2. Постоянно использовать батарею, которая полостью заряжена, вредно. Поэтому с определенной периодичностью источник питания необходимо разряжать до нуля. Обусловлено нестабильностью зарядки, использованием различных схем и устройств. При периодической разрядке исключается вероятность образования нижних, верхних порогов.
3. Неэксплуатируемые li ion po источники питания хранятся при температуре 15–20 градусов. Уровень заряда должен составлять 40%. Полностью заряженный источник питания хранить не стоит. Ведь это чревато потерей емкости, ухудшением показателей.
4. Для зарядки литий ионных полимерных аккумуляторов применяются оригинальные зарядники. Некоторые мобильные телефоны оснащены встроенными зарядными устройствами. Отдельно же поставляется внешний адаптер, способствующий стабилизации напряжения. Часть техники такими устройствами не укомплектована. Поэтому для зарядки акб изымается.
5. Полимерные аккумуляторы запрещено перегревать. Даже превышение на 1–2 градуса пагубно сказывается на состоянии источника питания. Негативное влияние оказывают и низкие температуры. Поэтому пользоваться аккумулятором нужно только в допустимом режиме.
6. Запрещена эксплуатация источников питания в непосредственной близости от обогревателей. На аккумулятор не должны попадать прямые лучи солнца. Ведь все это способствует сокращению периода использования.
7. Небезопасно применение зарядных устройств, которые не прошли сертификацию. Так как заряжать аккумуляторную батарею? Лучший выход – применение проверенных и сертифицированных зарядных устройств, которые рекомендованы производителями.
8. Все используемые разъемы должны совпадать по размерам. Только так исключается вероятность замыкания аккумуляторной батареи.
9. Температура источника питания должна постоянно отслеживаться. Это особо важно, если в наличии нет системы охлаждения.
10. Механические нагрузки запрещены. Это может спровоцировать образование микротрещин, других повреждений.

Видео про восстановление литиево-полимерных акб.

Перед использованием универсального зарядника необходимо:

• Сопоставить технические параметры.
• Проверить показатели емкости. При использовании зарядных устройств с ограничениями, сложно будет зарядить источник питания.
• Удостовериться в работоспособности зарядника. Ведь китайские изделия могут иметь дефекты.

При необходимости можно проверить, старый аккумулятор как будет заряжаться.

Хранение и утилизация полимерных аккумуляторных батарей

Период эксплуатации ли ионных полимерных аккумуляторов зависит от соблюдений правил хранения.

1. Первичные источники питания не требуют особых условий хранения. Достаточно выполнять рекомендации изготовителей.
2. Извлеченную из устройства аккумуляторную батарею располагают на сухую поверхность. При этом необходимо свести к минимуму вероятность попадания солнечных лучей на поверхность источника питания.
3. Вероятность замерзания увеличивается, если акб находится в разряженном виде. Поэтому для хранения подбираются помещения с требуемыми условиями.
4. Хранить полимерные аккумуляторы нужно с небольшим зарядом (40–50%).
5. Эксплуатировать и хранить литиево-полимерные батареи, у которых напряжение постоянно понижается, не стоит. Такие устройства подлежат утилизации.
6. После длительного хранения источник энергии необходимо осматривать. Поврежденные или вздутые акб стоит заменить.

Электрохимическая система полимерных акб безвредна. Ведь при подготовке учитывались экологические нормы, требования. Но утилизацию вышедших из строя устройств проводят обязательно. Такие действия способствуют сохранению окружающей среды. Вышедшие из строя источники передаются в соответствующие организации в предписанном порядке.

Модернизированные литиево-полимерные аккумуляторные батареи постепенно вытесняют традиционные источники питания. И обусловлено это немалыми возможностями, техническими характеристиками и повышенным уровнем безопасности.

Подавляющее большинство жителей развитых стран имеют мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки. Когда вы приобретаете какой-нибудь гаджет в магазине, скорее всего, даже не задумываетесь о типе аккумулятора в нём. И это неудивительно. Технологии быстро развиваются, в том числе, в сфере аккумуляторов. Не так давно в мобильной электронике использовались Ni─Cd аккумуляторы, которые потом сменили Ni─MH. Затем появились литий─ионные, которые быстро завоевали рынок портативных гаджетов. И вот теперь их теснят литий─полимерные батареи. В какой-то момент пользователь начинает задумываться о том, какая аккумуляторная батарея у него. В чём её преимущества и недостатки? В этой заметке мы попытаемся понять, в чём заключается отличие литий─полимерного аккумулятора от литий─ионного.

Работы по созданию аккумуляторов с использованием лития велись достаточно давно. Но первые работоспособные экземпляры для бытовой техники появились только в 70-е годы прошлого столетия. Но тогда это были несовершенные модели с электродами из металлического лития. И эксплуатация таких аккумуляторов проблематичной в плане безопасности. Оставалось много нерешенных проблем с процессом заряда и разряда таких батарей.

Дело в том, что металлический литий очень активен и обладает высоким электрохимическим потенциалом. Его использование в аккумуляторах позволяет значительно увеличить энергетическую плотность. Аккумуляторные батареи с электродами из металлического Li, которые были разработаны первыми, имеют высокое напряжение и большую ёмкость. Однако постоянная работа такого аккумулятора в режиме заряда и разряда приводит к тому, что литиевый электрод изменяется.

Это приводит к тому, что стабильность работы нарушается и возникает угроза воспламенения из-за неконтролируемого протекания реакции в батарее. Аккумуляторный элемент быстро нагревается и, когда температура поднимается до плавления лития, то идёт бурная реакция с воспламенением. С этим были связаны отзывы первых аккумуляторов литиевого типа в потребительской электронике в начале 90-х годов.

В результате учёные стали заниматься разработкой АКБ на основе ионов Li. Из-за того, что пришлось отказаться от использования металлического лития, несколько уменьшилась энергетическая плотность. Но зато были решены проблемы с безопасностью при эксплуатации АКБ. Эти новые аккумуляторы получили название литий─ионных.

Энергетическая плотность литий─ионных аккумуляторов в 2─3 раза (в зависимости от используемых материалов) выше, чем у . При разряде Li─Ion аккумуляторы показывают схожие с Ni─Cd характеристики. Единственное, в чём они им уступают – это работа при сверхвысоких токах разряда (более 10С). К настоящему времени уже выпущено немало различных модификаций литий─ионных аккумуляторов.

Они отличаются материалом, используемым в качестве катода, форм-фактором и по некоторым другим параметрам. Их однозначно характеризует конструкция, в которую входят электроды, погружённые в жидкий электролит, содержащий ионы лития. Этот аккумуляторный элемент помещён в герметичную металлическую оболочку (сталь, алюминий). Для управления процессами заряда и разряда в литий─ионных аккумуляторных батареях есть печатная плата, называемая контроллером.

Чтобы картина по Li─Ion батареям была полной, рассмотрим их преимущества и недостатки.

Преимущества Li─Ion

• Небольшой саморазряд;
• Высокая энергетическая плотность и ёмкость по сравнению со щелочными;
• Один аккумуляторный элемент имеет напряжение около 3,7 вольта. Для кадмиевых и металлогидридных это значение 1,2 вольта. Это позволяет значительно упростить конструкцию. В телефонах, например, используются батареи, имеющие в своём составе только одну банку;
• Отсутствует эффект памяти, а значит, упрощается обслуживание АКБ.

Недостатки Li─Ion

• Необходим контроллер. Это печатная плата, которая контролирует напряжение аккумуляторного элемента или элементов, если их несколько. Плата также контролирует максимальный ток разряда, а в некоторых случаях и температуру банки. Без контроллера невозможна безопасная эксплуатация литий─ионной АКБ;
• Деградация Li─Ion системы идёт даже при хранении. То есть, через год ёмкость батареи ощутимо уменьшается, даже если она не используется. Аккумуляторы других типов (щелочные, свинцово-кислотные) тоже постепенно деградируют в процессе хранения, но у них это менее выражено;
• Цена литий─ионных выше, чем кадмиевых или .

Возможности литий─ионной технологии не выработаны до конца. Поэтому постоянно появляются новые батареи, где решаются те или иные проблемы этого типа АКБ. Подробнее о том, что представляет собой читайте в статье по указанной ссылке.

Li─Pol аккумулятор

Из-за проблем с обеспечением безопасности при заряде-разряде Li─Ion аккумуляторов стали вестись дальнейшие разработки модификаций этих батарей. В результате были разработаны литий─полимерные аккумуляторы. Их отличие от ионных в применяемом электролите. Стоит сказать, что первые разработки в этом направлении велись одновременно с Li─Ion технологией. Ещё в прошлом столетии был впервые использован сухой электролит из твёрдого полимера. По внешнему виду он похож на плёнку из пластика. Этот полимер не проводит ток, но не препятствуйте ионному обмену, который подразумевает движение заряженных атомов или их групп. Помимо содержания в нём электролита, полимер ещё выступает как пористый сепаратор между электродами.

Новая конструкция позволила повысить безопасность и упростить производство аккумуляторов. И ещё более важно то, что литий─полимерные аккумуляторы могут быть выпущены практически любой формы и очень малой толщины (до 1 миллиметра). Это позволяет делать различные устройства, работающие от Li─Pol аккумуляторных батарей, тонкими, компактными и изящными. Некоторые литий─полимерные аккумуляторные батареи могут быть даже вшиты в одежду.

Естественно, что есть и недостатки. В частности, Li─Pol аккумуляторы с сухим электролитом имеют низкую электрическую проводимость в условиях комнатной температуры. Это объясняется тем, что при этой температуре их внутреннее сопротивление большое, что препятствует выдаче разрядного тока, необходимого для работы портативной электроники.

Если нагреть литий─полимерный аккумулятор до 60 градусов Цельсия, то проводимость увеличивается. Понятно, что это не годится для использования в телефонах или планшетах. Однако аккумуляторы с сухим полимером нашли свою нишу на рынке. Их используются в роли запасных источников питания в условиях повышенных температур. Есть варианты, когда ставятся нагревательные элементы для обеспечения температуры, необходимой для нормальной работы аккумулятора.

Здесь стоит пояснить ещё один важный момент. Наверняка все видели, что в смартфонах, планшетах и ноутбуках уже давно используются аккумуляторы с пометкой Li─Pol. Это литий─полимерные аккумуляторы гибридного типа, если так можно выразиться. Они представляют собой нечто среднее между Li─Ion и батареями с сухим полимером. Производители, выпускающие литий─полимерные аккумуляторы, используют в них в роли электролита гелеобразное вещество с ионами лития.

Так, что практически все литий─полимерные аккумуляторы в современных мобильных гаджетах используют гелеобразный электролит. По своей конструкции они представляют собой гибрид ионных и полимерных батарей. В чём же отличие между ионными и полимерными АКБ с гелеобразным электролитом? Их основные электрохимические параметры примерно одинаковы. Отличие таких гибридных АКБ заключается в том, что в них вместо пористого сепаратора используется твёрдый электролит. Он, как говорилось выше, ещё и выполняет роль пористого сепаратора. А электролит в гелеобразном состоянии используется для того, чтобы увеличить электропроводимость ионов.

Литий─полимерные аккумуляторы всё больше распространяются на рынке и за ними будущее. По крайней мере, в сегменте бытовой техники и потребительской электроники. Но пока их внедрение идёт не очень активно. Некоторые эксперты на рынке объясняют это тем, что слишком много средств было вложено в разработку Li─Ion батарей. И инвесторы просто хотят «отбить» вложенные деньги. читайте по ссылке.

Технологии производства аккумуляторов не стоят на месте и постепенно Ni-Cd (никель-кадмиевые) и Ni-MH (никель-металл-гидридные) аккумуляторы вытесняются на рынке аккумуляторами, в основе производства которых используются литиевые технологии. Литий-полимерные (Li-Po) и литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы всё чаще используются в различных электронных устройствах в качестве источника тока

Литий — серебристо-белый, мягкий и пластичный металл, твёрже натрия, но мягче свинца. Литий — самый легкий металл в мире! Его плотность составляет 0,543 г/см 3 . Его можно обрабатывать прессованием и прокаткой. Месторождения лития имеются в России, Аргентине, Мексике, Афганистане, Чили, США, Канаде, Бразилии, Испании, Швеции, Китае, Австралии, Зимбабве и Конго

Экскурс в историю

Первые эксперименты по созданию литиевых батарей начались в 1912 году, но только спустя шесть десятилетий, в начале 70-х годов, они впервые были внедрены в бытовые устройства. Причем, подчеркну, это были именно батареи. Последовавшие вслед за этим попытки разработать литиевые аккумуляторы (перезаряжающиеся батареи) оказались неудачными из-за проблем, связанных с обеспечением безопасности их эксплуатации. Литий, самый легкий из всех металлов, имеет наибольший электрохимический потенциал и обеспечивает самую большую плотность энергии. Аккумуляторы, использующие литиевые металлические электроды, характеризуются высоким напряжением, и превосходной емкостью. Но в результате многочисленных исследований в 80-х годах было выяснено, что циклическая работа (заряд — разряд) литиевых аккумуляторов приводит к изменениям на литиевом электроде, в результате которых уменьшается тепловая стабильность и появляется угроза выхода теплового состояния из-под контроля. Когда это происходит, температура элемента быстро приближается к точке плавления лития — и начинается бурная реакция с воспламенением выделяющихся газов. Так, например, большое количество литиевых аккумуляторов для мобильных телефонов, поставленных в Японию в 1991 году, было отозвано после нескольких случаев их воспламенения.

Из-за свойственной литию неустойчивости исследователи обратили свой взор в сторону неметаллических литиевых аккумуляторов на основе ионов лития. Немного проиграв при этом с плотностью энергии и приняв некоторые меры предосторожности при заряде и разряде, они получили более безопасные так называемые литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы.

Плотность энергии Li-ion аккумуляторов обычно в несколько раз превышает плотность стандартных NiCd и NiMH аккумуляторов. Благодаря применению новых активных материалов это превосходство ежегодно увеличивается. В дополнение к большой емкости Li-ion аккумулятор при разряде ведет себя аналогично никелевым аккумуляторам (форма их разрядных характеристик похожа и отличается лишь напряжением).

На сегодня существует множество разновидностей Li-ion аккумуляторов, причем можно долго говорить о преимуществах и недостатках того или иного типа, но отличить их по внешнему виду невозможно. Поэтому отметим только те достоинства и недостатки, которые свойственны всем типам этих устройств, и рассмотрим причины, вызвавшие появление на свет литий-полимерных (Li-Po) аккумуляторов.

Li-ion аккумулятор всем был хорош, но проблемы с обеспечением безопасности его эксплуатации и высокая стоимость привели учёных к созданию литий-полимерного аккумулятора (Li-pol или Li-po).

Основное их отличие от Li-ion отражено в названии и заключается в типе используемого электролита. Первоначально, в 70-х годах, применялся сухой твердый полимерный электролит, похожий на пластиковую пленку и не проводящий электрический ток, но допускающий обмен ионами (электрически заряженными атомами или группами атомов). Полимерный электролит фактически заменяет традиционный пористый сепаратор, пропитанный электролитом, благодаря чему они имеют гибкую пластиковую оболочку, имеют меньший вес, большую токоотдачу и могут быть использованы в качестве силовых аккумуляторов для устройств с мощными электродвигателями.

Такая конструкция упрощает процесс производства, характеризуется более высокой безопасностью и позволяет выпускать тонкие аккумуляторы произвольной формы. Минимальная толщина элемента составляет около одного миллиметра, так что разработчики оборудования свободны в выборе формы, очертаний и размеров, вплоть до внедрения его во фрагменты одежды.

Основные преимущества

• Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы при одинаковом весе превосходят по энергоемкости никелевые (NiCd и Ni-MH) аккумуляторы
• Низкий саморазряд
• Высокое напряжение единичного элемента (3.6-3.7V против 1.2V-1.4 у NiCd и NiMH), что упрощает конструкцию — зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие производители применяют в различных компактных электронных устройствах (сотовые телефоны, коммуникаторы, навигаторы и пр.) именно такой одноэлементный аккумулятор
• Толщина элементов от 1 мм
• Возможность получать очень гибкие формы

Недостатки

• Аккумулятор подвержен старению, даже если он не используется и просто лежит на полке. По вполне очевидным причинам производители об этой проблеме умалчивают. Часы начинают тикать с того момента, как аккумуляторы произвели на заводе, и снижение емкости является результатом повышения внутреннего сопротивления, которое в свою очередь порождается окислением электролита. В итоге внутреннее сопротивление достигнет такого уровня, когда аккумулятор больше не сможет отдавать накопленную энергию, хотя ее в аккумуляторе будет достаточно.Через два или три года он часто становится непригодным к использованию.
• Более высокая стоимость по сравнению с NiCd и Ni-MH аккумуляторами
• При использовании литий-полимерных аккумуляторов, всегда есть риск их воспламенения, которое может случиться вследствие замыкания контактов, от неправильной зарядки, или механического повреждения аккумулятора. Так как температура горения лития очень высока (несколько тысяч градусов), то он может воспламенить рядом стоящие предметы и вызвать пожар.

Основные характеристики Li-Po аккумуляторов

Как было сказано выше, литий-полимерные аккумуляторы при одинаковом весе превосходят по энергоемкости NiCd и Ni-MH аккумуляторы в несколько раз. Срок службы современных Li-Po аккумуляторов, как правило, не превышает 400-500 циклов заряд-разряд. Для сравнения, срок службы современных Ni-MH аккумуляторов с низким саморазрядом составляет 1000-1500 циклов.

Технологии производства литиевых аккумуляторов не стоят на месте и названные выше цифры в любой момент могут потерять актуальность, т.к. производители аккумуляторов с каждым месяцем наращивают их характеристики за счёт внедрения новых технологических процессов их производства.

Из всего многообразия литий-полимерных аккумуляторов, имеющихся в продаже, можно выделить две основные группы — быстро-разрядные (Hi Discharge) и обычные . Отличаются они между собой максимальным разрядным током — его указывают или в амперах, или в единицах емкости аккумулятора, обозначаемой буквой «С».

Области применения Li-Po аккумуляторов

Применение Li-Po аккумуляторов позволяет решить две важные задачи — увеличить время работы устройств и снизить вес батареи

Обычные Li-Po аккумуляторы применяются в качестве источников питания в электронных устройствах с относительно небольшим токопотреблением (мобильные телефоны, коммуникаторы, ноутбуки и т.д.).

Быстро-разрядные литий-полимерные аккумуляторы часто называют «силовыми » — такие аккумуляторы применяются для питания устройств с высоким токопотреблением. Ярким примером применения «силовых» Li-Po аккумуляторов являются радиоуправляемые модели с электродвигателями и современные гибридные автомобили. Именно в этом сегменте рынка происходит основная конкурентная борьба различных производителей Li-Po аккумуляторов.

Единственная область, где пока литий-полимерные аккумуляторы уступают никелевым — это область супервысоких (40-50С) разрядных токов. По цене, в пересчете на емкость, литий-полимерные аккумуляторы стоят примерно столько же, сколько NiMH. Но в этом сегменте рынка уже появились конкуренты — (Li-Fe), технология производства которых развивается с каждым днём.

Зарядка Li-Po аккумуляторов

Заряд большинства Li-Po аккумуляторов осуществляется по достаточно простому алгоритму — от источника постоянного напряжения 4.20V/элемент с ограничением тока в 1С (некоторые модели современных силовых Li-Po аккумуляторов позволяют заряжать их током в 5С). Заряд считается завершенным, когда ток упадет до 0.1-0.2С. До перехода в режим стабилизации напряжения при токе в 1C аккумулятор набирает примерно 70-80% емкости. Для полной зарядки необходимо время около 1-2 часов. К зарядному устройству предъявляются достаточно жесткие требования по точности поддержания напряжения в конце заряда — не хужу 0,01 V/банку.
Из представленных на рынке зарядных устройств можно выделить два основных типа — простые, не «компьютерные» зарядники в ценовой категории 10-40$, предназначенные только для литиевых аккумуляторов, и универсальные зарядные устройства в ценовой категории 80-400$, предназначенные для обслуживания различных типов аккумуляторов.

Первые, как правило, имеют только светодиодную индикацию заряда, количество банок и ток в них выставляются перемычками или путём подключения аккумулятора к различным разъемам на зарядном устройстве. Достоинство таких зарядных устройств — низкая цена. Главный недостаток — некоторые из таких устройств не умеет правильно определять окончание заряда. Они определяют лишь момент перехода от режима стабилизации тока к режиму стабилизации напряжения, что составляет примерно 70-80% емкости.

У второй группы зарядников возможности намного шире, как правило, они все показывают напряжение, ток, и емкость в мАч, которую аккумулятор «принял» в процессе заряда, что позволяет более точно определять, насколько заряжен аккумулятор. При использовании зарядного устройства самое главное — правильно выставить на заряднике нужное количество банок в батарее и ток заряда, который, как правило, равен 1C.

Эксплуатация Li-Po аккумуляторов и меры предосторожности

Можно с уверенностью сказать, что литий-полимерные аккумуляторы самые «нежные» из существующих, т.е. требуют обязательного соблюдения нескольких несложных правил. Перечислим их в порядке убывания опасности:

1. Перезаряд аккумулятора — заряд до напряжения, превышающего 4.20V на банку
2. Короткое замыкание аккумулятора
3. Разряд токами, превышающими нагрузочную способность или приводящим к нагреву Li-Po аккумулятора cвыше 60°С
4. Разряд ниже напряжения 3V на банку
5. Нагрев аккумулятора выше 60ºС
6. Разгерметизация аккумулятора
7. Хранение в разряженном состоянии

Невыполнение первых трех пунктов приводит к пожару, всех остальных — к полной или частичной потере емкости

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:

• Чтобы не было пожара, надо иметь нормальный зарядник и правильно выставлять на нем число заряжаемых банок
• Необходимо также использовать разъемы, исключающие возможность короткого замыкания батареи и контролировать ток, потребляемый устройством, в котором установлен Li-Po аккумулятор
• Необходимо быть уверенным, что ваше электронное устройство,в котором установлен аккумулятор не перегревается. При +70ºС в аккумуляторе начинает идти «цепная реакция», превращающая запасенную им энергию в тепло, аккумулятор буквально растекается, поджигая все, что может гореть
• Если замкнуть почти разряженный аккумулятор, то пожара не будет, он тихо и мирно «умрет» из-за переразряда
• Следите за напряжением в конце разряда аккумулятора и обязательно отключайте его после работы
• Разгерметизация — так же причина выхода литиевых аккумуляторов из строя. Внутрь элемента не должен попадать воздух. Это может произойти при повреждении внешнего защитного пакета (аккумулятор запаян в пакет наподобие термоусадочной трубки) в результате удара, или повреждения острым предметом, или при сильном перегреве вывода аккумулятора при пайке. Вывод — не ронять с большой высоты и паять аккуратно
• Хранить аккумуляторы, судя по рекомендациям производителей, следует в заряженном на 50-70% состоянии, лучше в прохладном месте, при температуре не выше 30°С. Хранение в разряженном состоянии отрицательно сказывается на сроке службы. Как и у всех аккумуляторов, у литий-полимерных есть небольшой саморазряд.

Сборка Li-Po батарей

Для получения батарей с высокой токоотдачей или большой емкости используют параллельное соединение аккумуляторов. Если вы покупаете готовую батарею, то по маркировке можно узнать, сколько в ней банок и как они соединены. Буква Р (parallel) после числа обозначает количество соединенных параллельно банок, a S (serial) — последовательно. Например, «Kokam 1500 3S2P» обозначает батарею, соединенную последовательно из трех пар аккумуляторов, и каждая пара образована двумя параллельно соединенными аккумуляторами емкостью по 1500 мАч, т.е. емкость батареи будет 3000 мАч (при соединении параллельно емкость возрастает), а напряжение — 3,7V х 3=11,1V.

Если вы покупаете аккумуляторы отдельно, то перед соединением их в батарею нужно уравнять их потенциалы, особенно это касается варианта параллельного включения, так как при этом одна банка начнет заряжать другую и зарядный ток может превысить значение 1C. Желательно, все купленные банки перед соединением разрядить до 3V током около 0.1- 0.2С. Напряжение надо контролировать цифровым вольтметром с точностью не ниже 0.5%. Это обеспечит надежное функционирование батареи в будущем.

Выравнивание потенциалов (балансировку) также желательно проводить даже уже на собранных фирменных батареях перед их первым зарядом, так как многие фирмы, собирающие элементы в батарею, не балансируют их перед сборкой.

Из-за падения емкости в результате эксплуатации ни в коем случае нельзя добавлять новые банки последовательно старым — батарея будет при этом разбалансирована.

Конечно, также нельзя соединять в батарею аккумуляторы разных, даже близких емкостей — например 1800 и 2000 мАч, а также использовать в одной батарее аккумуляторы разных производителей, поскольку различное внутренне сопротивление приведет к разбалансировке батареи.

При пайке следует соблюдать аккуратность, нельзя допускать перегрева выводов — это может нарушить герметизацию и навсегда «убить» еще не поработавший аккумулятор. Некоторые Li-Po аккумуляторы поставляются с уже припаянными к выводам кусочками текстолитовой печатной платы для удобства распайки проводов. При этом добавляется лишний вес — около 1 г на элемент, зато греть места для припайки проводов можно гораздо дольше — стеклотекстолит плохо проводит тепло. Провода с разъемами следует закрепить на корпусе батареи, хотя бы скотчем, чтобы случайно не оторвать их при многократном подключении к зарядному устройству

Нюансы применения Li-Po аккумуляторов

Приведу еще несколько полезных примеров, вытекающих из ранее сказанного, но неочевидных на первый взгляд …

В течение долгой эксплуатации батареи ее элементы из-за изначального небольшого разброса емкостей становятся несбалансированными — какие-то банки «стареют» раньше других и теряют свою емкость быстрее. При большем числе банок в батарее процесс идет быстрее. Отсюда вытекает следующее правило — необходимо контролировать емкость каждого элемента батареи .

В случае обнаружения в сборке аккумулятора, ёмкость которого отличается от других элементов более, чем на 15-20%, рекомендуется отказаться от использования всей сборки, или из оставшихся аккумуляторов спаять батарею с меньшим количеством элементов.

Современные зарядные устройства имеют встроенные балансиры (balancer), которые позволяют заряжать все элементы в батареи отдельно под чётким контролем. Если зарядное устройство не оборудовано балансиром, то его необходимо приобрести отдельно и заряд аккумуляторов желательно производить с его использованием.

Внешний балансир — это небольшая плата, подключаемая к каждой банке, содержащая нагрузочные резисторы, схему управления и светодиод, показывающий, что напряжение на данной банке достигло уровня 4.17-4.19V. При превышении напряжения на отдельном элементе порога в 4.17V балансир замыкает часть тока «на себя», не позволяя напряжению превысить критический порог.

Следует добавить, что от переразряда некоторых банок в разбалансированной батарее балансер не спасает, он служит только для защиты от повреждения элементов при заряде и средством определения «плохих» элементов в батарее.

Вышесказанное относится к батареям, составленных из трех элементов и более, для двух-баночных батарей балансиры, как правило, не применяют

По многочисленным отзывам, разряд литиевых аккумуляторов до напрряжения 2.7- 2.8V более губительно сказывается на емкости, чем, например перезаряд до напряжения 4.4V. Особенно вредно хранить батарею в переразряженном состоянии.

Существует мнение, что литий-полимерные аккумуляторы нельзя эксплуатировать при отрицательных температурах. Действительно, в технических характеристиках на батареи указан рабочий диапазон 0-50°С (при 0°С сохраненяется 80% емкости аккумулятора). Но тем не менее, использовать Li-Po аккумуляторы при отрицательных температурах, около-10…-15°С, можно. Дело в том, что не нужно перед использованием морозить батарею — положите ее в карман, где тепло. А в процессе использования внутреннее выделение тепла в аккумуляторе оказывается в данный момент полезным свойством, не позволяя батарее замерзнуть. Конечно, отдача аккумулятора будет несколько ниже, чем при нормальной температуре.

Заключение

Учитывая, какими темпами двигается технический прогресс в области электрохимии, можно предположить, что будущее за литиевыми технологиями накопления энергии, если их не догонят топливные элементы. Поживем — увидим…

В статье использованы материалы статей Сергея Потупчика и Владимира Васильева

Задаетесь вопросом: «Что выбрать: Li-Ion или Li-Po аккумулятор?» Мы подробно расскажем в чем отличие этих двух типов аккумуляторов.

Как всем нам известно, мощность портативного зарядного устройства в большей степени зависит от качества аккумуляторов внутри устройства. На современном рынке существует два вида аккумуляторов, которые используются для производства портативных зарядных устройств: Li-Ion и Li-Po элементы аккумулятора.

Li-Ion или Li-Po: В Чем Различие и Что Выбрать

К сведению пользователей, один из частозадаваемых вопросов касательно портативных зарядных устройств – это: какая разница между аккумуляторами Li-Ion и Li-Po, а также, какой из них лучше. Давайте будем разбираться.

Что же такое Li-Ion и Li-Po?

Li-Ion – это сокращение от литий-ионный, а Li-Po – от литий-полимерный. Окончание «ионный» и «полимерный» — это указание на катод. Литий-полимерный аккумулятор состоит из полимерного катода и твердого электролита, а литий-ионный аккумулятор – из углерода и жидкого электролита. Оба аккумулятора перезаряжаемые, и потом, в том или ином смысле, они оба выполняют одну и ту же функцию. В целом, литий-ионные аккумуляторы старше, чем литий-полимерные, но они по-прежнему широко распространены из-за низкой цены и неприхотливости в техническом обслуживании. Литий-полимерные аккумуляторы считаются более совершенными, с улучшенными характеристиками, обеспечивающими более высокий уровень безопасности, следовательно, такие аккумуляторы стоят дороже, чем литий-ионные.

Существует много конфигураций аккумуляторов Li-Ion. Самые распространенные литий-ионные аккумуляторы для портативных зарядных устройств – это аккумуляторы с типоразмером 18650, диаметром 18мм и длиной 65мм, в которых 0 означает цилиндрическую конфигурацию. Больше 60% портативных зарядок изготовлены из элементов аккумулятора с типоразмером 18650. Размер и вес таких элементов легко позволяет применять их во многих электронных устройствах. Технологии изготовления также не стоят на месте.

Поскольку среди покупателей все больше и больше возрастает спрос на более легкие и компактные портативные зарядки, все более очевидными становятся ограничения, которые влекут за собой литий-ионные аккумуляторы. Поэтому производители переходят на изготовление более легких, более плоских модульных литий-полимерных аккумуляторов для новых портативных зарядных устройств. Более того, литий-полимерные аккумуляторы не так подвержены риску взрыва, а поэтому в портативные зарядки больше не нужно встраивать защитный слой, в то время как большинство литий-ионных 18650 аккумуляторов должны быть установлены только вместе с защитой.

Давайте подытожим информацию про различия между литий-ионом и литий-полимером в виде таблицы.

Ключевые особенности	Li-Ion	Li-Po
Энергетическая плотность	Высокая	Низкая, с меньшим количеством циклов в сравнении с Li-Ion
Универсальность	Низкая	Высокая, производители не привязаны к стандартному формату ячеек
Вес	Немного более тяжелые	Легкие
Ёмкость	Ниже	Одинаковый объем Li-Po аккумулятора, превосходит по ёмксоти Li-Ion почти в два раза
Жизненный цикл	Большой	Большой
Взрывоопасность	Более высокая	Более продуманная безопасность снижает риск перезаряда, а также утечку электролита
Время заряда	Немного более длинное	более короткое
Изнашиваемость	Теряет менее чем 0,1% своей эффективности каждый месяц	Более медленней, чем Li-Ion аккумуляторы
Стоимость	Более дешевый	Более дорогой

После изучения всех преимуществ, недостатков и характеристик двух типов аккумуляторов, вы можете убедиться, что между ними нет сильной конкуренции. Хотя литий-ионный аккумулятор тоньше и изящнее, литий-ионные аккумуляторы отличаются большей удельной энергоемкостью, и потом, они гораздо дешевле в производстве.

Поэтому, не стоит обращать особого внимания на тип аккумулятора, просто выбирайте брендовое портативное зарядное устройство, которое соответствует вашим требованиям. В конце концов, в эти аккумуляторы добавляется множество химикатов, поэтому, еще неизвестно, какие из них прослужат дольше.

Рекомендуем также

В чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором

Литий-ионные батареи (Li-ion) в наши дни очень распространены.

Почти во всех ваших портативных электронных устройствах, таких как ноутбуки, планшеты, устройства Kindle, мобильные телефоны, дроны, беспроводные наушники, почти исключительно используются литий-ионные батареи.

Итак, теперь у нас есть литий-полимерные батареи (LiPo)? Так какой из них лучше?

LiPo позиционируется как лучшая батарея и предпочтительнее литий-ионной батареи, однако они очень близки по производительности, а некоторые даже лучше работают в определенных устройствах.

Итак, давайте углубимся в литий-ионные батареи, поскольку это поможет нам понять, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором.

Когда они были впервые выпущены, они по-настоящему изменили правила игры и открыли множество возможностей для создания новых устройств, которые были бы легкими и имели длительное время автономной работы.

Хотя большинство литий-ионных элементов имеют цилиндрическую форму, обычно они находятся в пластиковом корпусе, а внутри есть несколько элементов, подключенных для увеличения напряжения, Ач или и того, и другого. Если вы можете представить себе стандартную бытовую батарею AA, по сути, так выглядит литий-ионная батарея, хотя обычно они немного больше по размеру, а наиболее распространенным размером является литий-ионная батарея 18650.Например, в ноутбуке обычно 3 или 4 ячейки соединены последовательно, что дает 11,1 В или 14,8 В. Часто вы также можете приобрести аккумуляторы увеличенной емкости для ноутбуков, и они будут использовать в два раза больше ячеек. Они подключат вторую цепочку ячеек параллельно, которые будут поддерживать такое же напряжение, но удвоят емкость (Ач или мАч) батареи.

С литий-ионными аккумуляторами

необходимо обращаться осторожно, поскольку они могут взорваться и вызвать серьезные травмы или смерть, если не обращаться с ними с должным уважением.Все литий-ионные батареи имеют специальное зарядное устройство и внутреннюю BMS (систему управления батареями) для регулирования зарядки и обеспечения их работы в пределах допустимого диапазона. По сути, это печатная плата, которая практически исключает риск взрыва или пожара, если с батареей не обращаться неправильно, например, если она будет разрезана, раздавлена ​​или серьезно повреждена от удара.

Характеристики литий-ионных аккумуляторов

снижаются при слишком низкой или слишком высокой температуре. Им не нравятся температуры, близкие к нулю, поэтому, если вы живете в более прохладном климате, вы заметите снижение производительности аккумулятора вашего мобильного телефона.Это также повлияет на зарядку, поэтому, если вы заряжаете свое устройство в холодной комнате дома или в сарае, оно не сможет достичь своего полностью заряженного состояния. Всегда заряжайте аккумуляторы в более теплых местах.

Теперь давайте углубимся в литий-полимерные батареи, поскольку это поможет нам понять, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором?

На фото выше — SSB LH5L-BS Высокоэффективная литий-ионная полимерная аккумуляторная батарея для мотоциклов Dirtbike

Существует много недоразумений по поводу того, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором? «Литий-полимерные батареи» на самом деле являются «литий-ионными полимерными» батареями!

Так почему одно и то же называют другим именем и что это значит для меня в реальном мире?

По сути, это означает, что батареи, обозначенные как «литий-полимерные», практически идентичны литий-ионным батареям, но вместо цилиндрических элементов они заключены в гибкий полимерный корпус.Это часто выглядит как упаковка из фольги и дает больше свободы для того, чтобы батареи были тоньше, но шире, чтобы их можно было разместить в более дискретных устройствах, таких как аккумулятор iPhone. Это просто литий-ионный аккумулятор в другой конфигурации. По данным batteryuniversity.com, есть еще одно отличие:

.

С точки зрения пользователя, литиевый полимер практически такой же, как литий-ионный .

Литий-полимерный материал

уникален тем, что микропористый электролит заменяет традиционный пористый сепаратор.Литий-полимерный предлагает немного более высокую удельную энергию и может быть сделан тоньше, чем обычный литий-ионный, но стоимость производства выше на 10–30 процентов .

На самом деле есть литий-полимерный аккумулятор, на самом деле настоящий Li-po, в котором в качестве электролита в аккумуляторе используется полимер вместо жидких электролитов. Этот литий-полимерный аккумулятор является настоящим литий-полимерным аккумулятором, но он так и не поступил на рынок из-за проблем с производительностью при нормальных рабочих температурах.

Итак, если вы все еще задаетесь вопросом, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором, мы могли бы получить сверхтехнологичные, но у нас есть как можно более технологичные технологии, без необходимости быть инженером-электриком, чтобы понять это.

Теперь вы обнаружите, что, например, ваш ноутбук продлевает срок службы батареи, но это связано с более плоскими и более гибкими размерами и конфигурациями пакетов из фольги и позволяет производителям вставлять в устройство больше аккумуляторных элементов, чем если бы Li- ион.

Итак, теперь, когда мы установили , в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором , вы можете видеть, что вы можете разместить более плоские и гибкие литий-ионные полимерные элементы в том же объеме, что и у вас. литий-ионный аккумулятор, чтобы вы могли получить больше мАч на том же пространстве. Однако основная технология аккумуляторов такая же.

Итак, если у вас есть два варианта покупки аккумулятора для портативного устройства, один из которых рекламирует литий-ионный аккумулятор, а другой — литий-полимерный, это, по сути, одно и то же, но в другой упаковке.Вы также обнаружите, что часто маркетологи в любом случае не знают разницы и используют любую из них, исходя из своего непонимания технологии, поскольку они не читали эту статью!

Итак, теперь мы наконец знаем В чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором!

В чем разница между литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами?

Как мы все знаем, производительность power bank в основном зависит от качества батареек внутри. На текущем рынке существует 2 типа аккумуляторов, обычно используемых для производства пауэрбанков: литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторные элементы.

Для пользователей один из наиболее часто задаваемых вопросов о Power Bank — в чем разница между Li-ion и Li-Po и какой из них лучше. Позвольте мне объяснить более подробно ниже.

Что такое Li-Ion и Li-Po?

Буквально «Li-Ion» означает «литий-ионный», а «Li-Po» — «литий-полимерный», окончание -Po или -Ion относится к катоду. Li-Po батарея имеет полимерный катод и твердый электролит, а литий-ионная батарея имеет углеродный катод и жидкий электролит.Оба являются перезаряжаемыми, и в некотором смысле они выполняют одно и то же. Вообще говоря, литий-ионный аккумулятор намного старше, чем литий-полимерный, тем не менее, он по-прежнему популярен из-за низкой цены и низкой стоимости обслуживания. Li-Po считается более совершенной батареей с более высокими характеристиками и обеспечивает более высокий уровень безопасности, следовательно, имеет более высокую цену, чем литий-ионные батареи.

Существуют различные конфигурации литий-ионных аккумуляторов, наиболее часто используемые для аккумуляторов — это 18650 круглых элементов, 18 обозначают внешний диаметр 18 мм и 65 обозначают длину 65 мм, 0 означает цилиндрическую конфигурацию.Более 60% аккумуляторов на рынке изготовлены с аккумуляторными элементами 18650, размер и вес позволяют легко применять их во многих электронных аксессуарах, технология также становится зрелой.

Поскольку клиенты стремятся иметь более легкие и меньшие по размеру блоки питания, ограничение литий-ионных батарей становится все более очевидным, производители стремятся использовать модульные, более легкие и плоские Li-Po батареи для обновленных версий. Кроме того, Li-Po менее взрывоопасен, нет необходимости встраивать защитную интегральную схему внутри блока питания, в то время как большинство литий-ионных аккумуляторов 18650 необходимо устанавливать вместе с ним.

Подведем итог информации о разнице между Li-Ion и Li-Po в таблице ниже.

Прочитав все плюсы, минусы и спецификации обоих типов батарей, вы увидите, что здесь нет большой конкуренции. Хотя литий-полимерные батареи изящнее и тоньше, литий-ионные батареи имеют более высокую плотность энергии и дешевле в производстве. Поэтому не обращайте слишком много внимания на это место, просто выберите фирменный внешний аккумулятор, который соответствует вашим требованиям.Наконец, в эти батареи часто добавляются новые химикаты и тому подобное, и кто знает, какие из них окажутся лучше всего в долгосрочной перспективе.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Литий-ионный или литий-полимерный — что лучше?

На рынке павербанков представлено 2 типа аккумуляторов — литий-ионные и литий-полимерные. Кто-то сказал, что литий-полимерный намного лучше, потому что литий-ионный будет исследовать.Это правда? Поговорим об этом сегодня.

Рабочий

Это 4 компонента внутри литий-ионной батареи, как показано ниже.

1). положительный электрод: изготовлен из химического соединения, называемого оксидом лития-кобальта

2). отрицательный электрод: изготовлен из углерода

3). электролит: соль лития в органическом растворителе

4). сепаратор: предотвращает контакт между катодом и анодом и предотвращает короткое замыкание.

Когда батарея заряжается, оксид лития-кобальта положительного электрода высвобождает ионы лития.Затем ионы проходят через электролит, поэтому аккумулятор сохраняет энергию.

И наоборот, эти ионы лития возвращаются в оксид лития-кобальта из углерода. Таким образом, аккумулятор обеспечивает энергией наше устройство. Так работает литий-ионный аккумулятор.

Литий-ионный полимерный аккумулятор обычно известен как литий-полимерный аккумулятор. Это перезаряжаемый аккумулятор, в котором используется литий-ионная технология и полимерный электролит вместо жидкого электролита. Вот почему он немного отличается от литий-ионных аккумуляторов.

Разница между Li-ion и LiPo

Теперь поговорим о разнице.

Как правило, у обоих типов батарей есть свои плюсы и минусы.

Плюсы литий-ионного аккумулятора

1. Он имеет очень высокую плотность энергии.

2. Отсутствует эффект памяти (эффект, который затрудняет зарядку аккумулятора с течением времени).

3. Низкая стоимость производства по сравнению с литий-полимерным аккумулятором

4. Низкий уровень обслуживания аккумулятора

Минусы литий-ионного аккумулятора

1.Он имеет постепенный саморазряд, но это не имеет особого значения, если он постоянно используется.

2. Эти батареи нестабильны по своей природе и также подвержены старению. Возможно опасно. Если когда-либо нарушится барьер между положительным и отрицательным электродами, химическая реакция может вызвать возгорание.

3. Эффективность со временем снижается.

4. Он хрупкий и требует схемы защиты для обеспечения более безопасной работы.

Плюсы литий-полимерной батареи

1.Он гибкий и имеет прочную конструкцию.

2. У него меньше шансов утечки электролитов, и, следовательно, они немного безопаснее.

3. Обладает очень низким уровнем саморазряда.

4. Легкий вес.

Минусы литий-полимерного аккумулятора

1. У него более короткий жизненный цикл.

2. Низкая плотность энергии сохраняет меньше энергии, чем литий-ионный аккумулятор того же размера.

3. Стоимость изготовления высокая.

Что безопаснее?

Итак, литий-полимерный аккумулятор намного безопаснее?

Судя по видео, вы можете видеть, что литий-полимерный аккумулятор тоже может взорваться, хотя он имеет повышенную безопасность.

Однако опасность возникает только тогда, когда он перезаряжен или подвергается экстремальным условиям.

Хотя в новостях вы можете увидеть много возгораний аккумуляторных батарей, вы, вероятно, не так часто встречаетесь в обычных бензиновых автомобилях. Тем не менее, бензин гораздо более легковоспламеняющийся. Итак, дело в том, как вы с этим справляетесь.

Если вы покупаете пауэрбанки с мультизащитой, как у Morui, то о возможном возгорании беспокоиться не стоит.

Заключение

Все больше производителей используют литий-полимерные аккумуляторные элементы вместо литий-ионных аккумуляторов 18650.Это не значит, что у Li-poly лучше. Просто для создания более компактных размеров.

Когда вам нравится покупать powerbank, вы должны быть уверены, что они имеют существенную множественную защиту.

Литий-ионный и литий-полимерный аккумулятор — Сравнение и поставка: аккумуляторы

В настоящее время портативность считается жизненно важной частью большей части электроники. Это привело к производству многих новых типов батарей. Некоторые из них хороши в одном, а другие — в другом.Некоторые из них тоже очень опасны. Вот почему для каждого типа аккумулятора существуют правила использования, ношения и транспортировки.

Здесь мы обсудим два самых популярных типа аккумуляторов в мире. Это будет сравнение литий-ионных и литий-полимерных батарей в соответствии с их характеристиками и различиями. В конце мы также поделимся информацией о транспортировке этих аккумуляторов в самолетах.

Является ли литий-полимерный аккумулятор литиево-ионным?

Из-за схожести названий многих это смущает.Нет, это не то же самое, потому что литий-ионный аккумулятор — это совсем другое дело от литий-полимерного аккумулятора. Между этими двумя типами батарей есть много различий. Эти различия обсуждаются ниже.

Разница в плотности энергии.

Это самая большая разница между этими двумя батареями. Плотность энергии — это заряд, который батарея может хранить в зависимости от ее веса. Литий-ионные батареи хороши в этом, потому что у них очень хорошая плотность энергии, что означает, что они могут хранить в них огромное количество энергии?

В то время как литий-полимерные батареи имеют очень низкую плотность энергии по сравнению с литий-ионными батареями.

Разница в стоимости.

Стоимость — еще один фактор, который отличает эти два разных типа батарей. Это очень интересный факт, что, несмотря на то, что литий-ионные батареи имеют большую удельную энергию, они все же дешевле. Литий-полимерные батареи обычно на 30% дороже литий-ионных.

Разница в весе и конструкции.

В области конструкции батарей литий-полимерные батареи лучше. Это потому, что они очень легкие, а их корпус немного мягкий.Еще одним фактором является то, что эти батареи могут быть выполнены в низкопрофильном стиле. Это увеличивает их стоимость. С другой стороны, литий-ионные батареи обычно больше и крепче.

Различия в функциях безопасности.

Безопасность батареи является серьезной проблемой для многих производителей и потребителей. Литий-ионные батареи склонны к взрыву в плохих условиях, потому что два разных материала в этих батареях могут легко соприкасаться. Литий-полимерные батареи очень безопасны по сравнению с литий-ионными батареями, потому что их электролит не так подвержен утечке.

Разница в продолжительности жизни.

Срок службы литий-ионных батарей сравнительно больше, чем у литий-полимерных батарей. И в литий-ионных аккумуляторах нет эффекта памяти. Но литий-ионные батареи со временем теряют свою емкость.

Что лучше: литий-ионный аккумулятор или литий-полимерный аккумулятор?

Это еще один очень популярный среди литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. Оба они очень популярны, и это сбивает людей с толку.Но ни один из них так или иначе не идеален. У обеих этих батарей есть свои плюсы и минусы. Один из способов выбрать, какой из них лучше, — это знать и оценивать батареи в соответствии со своими потребностями.

Здесь мы расскажем о некоторых моментах, которые помогут вам решить, какая батарея лучше для вас.

Для чего вы собираетесь использовать аккумулятор?

Это самое главное, что нужно учитывать при выборе аккумулятора. Если вы используете аккумулятор в продукте, который требует адекватного питания, но не заботится о времени доставки, то вы можете предпочесть литий-полимерный аккумулятор.Это связано с тем, что у этих аккумуляторов низкая емкость, но они могут обеспечивать достаточную мощность.

Если необходимо обеспечить питание в течение более длительного времени, тогда вам могут понадобиться литий-ионные батареи, потому что они могут удерживать больший заряд.

Вас беспокоит размер батареи?

Если размер батареи является одной из ваших основных проблем, вы можете выбрать литий-полимерные батареи, потому что они также доступны в низкопрофильных корпусах.

Вас беспокоит стоимость?

Когда цена является серьезной проблемой, тогда хорошо выбрать литий-ионный аккумулятор, потому что он легко доступен по сравнительно более низким ценам.

Если вы заменяете батарею из старого продукта, знаете ли вы, какую батарею он использовал раньше?

При замене батареи следует использовать ту же батарею, которая использовалась ранее.

Можно ли брать литий-полимерные батареи в самолет?

Взять аккумуляторы с собой в рейс — еще одна проблема, вызывающая серьезную озабоченность во всем мире. Это произошло из-за некоторых прошлых инцидентов, когда батареи стали причиной взрыва или пожара на месте.Батареи можно брать с собой в самолет только при особых обстоятельствах. Некоторые из этих обстоятельств обсуждаются здесь.

Батарейки в электронике.

Если у вас есть какой-либо электронный предмет с батареей. Тогда вы должны держать это устройство при себе в ручном хранилище. Еще одна вещь, на которую следует обратить внимание, — это то, что батарея не должна быть более 100 Вт / ч. В противном случае это устройство не будет разрешено взять с собой в рейс.

Отдельные батареи.

Если запасные батарейки у вас при себе, то вам также следует соблюдать некоторые правила. Батареи не могут быть больше 160 ватт-часов. Вы также должны добавить эти батареи с собой в полёт.

Можно ли сдать аккумуляторы в багаж?

Никакие власти не разрешают вам хранить батарейки в багаже, потому что есть вероятность взрыва или возгорания из-за батарей.

Правила перевозки аккумуляторов в самолете.

1. В любом случае аккумулятор будет у вас в руке.

2. Клеммы запасных батарей должны быть защищены от искр.

3. Вы должны использовать отдельные пластиковые контейнеры, достаточное количество изоленты или профессиональный футляр для батарей, чтобы носить их с собой в самолете.

Заключение

Мы надеемся, что этого было более чем достаточно для любого проясните вашу путаницу относительно двух самых популярных типов аккумуляторных батарей.Изучив различия и характеристики аккумуляторов, вы сможете эффективно принять решение о покупке.

LiPo аккумулятор против 18650 Battery_Greenway аккумулятор

Аккумулятор LiPo, литий-полимерный аккумулятор или литий-ионный полимерный аккумулятор — это перезаряжаемый аккумулятор, основанный на литий-ионной технологии, в которой используется полимерный электролит. С другой стороны, 18650 также является типом перезаряжаемой батареи, основанной на литий-ионной технологии. Фактически, 18650 — это литий-ионный аккумулятор размером 18 х 65 мм.Название батареи относится к размеру литий-ионного аккумулятора.

Если вам интересно узнать о ключевых различиях между батареей LiPo и батареей 18650, то вы попали в нужное место. Вот полная информация о батарее LiPo Battery Vs 18650, которая поможет вам понять, что лучше и для каких приложений.

Итак, приступим —

Что лучше, LiPo аккумулятор или 18650?

Чтобы понять, какой из них лучше: LiPo аккумулятор или аккумулятор 18650, вам нужно сначала понять ключевое различие между ними.

В литий-ионном аккумуляторе 18650 нет схемы защиты, что является самым большим различием между LiPo и 18650 аккумулятором. Пока батарея 18650 использует одинаковую марку и одинаковую емкость, срок службы батареи не так уж велик. Кроме того, схема защиты спроектирована в корпусе задней панели питания и, таким образом, требует восстановления конструкции защиты питания.

Показатели безопасности LiPo аккумуляторов лучше, но цена на них значительно выше, чем у литий-ионных аккумуляторов 18650 той же емкости.Причем емкость аккумулятора 18650 может быть выше, чем у литий-полимерных аккумуляторов. Но, если его схема защиты идеально спроектирована, то аккумуляторная батарея 18650 также является очень экономичным вариантом.

Теперь давайте поговорим о структуре и внешнем виде обеих батарей, чтобы лучше понять, какая из них лучше —

· Строение

Полное название LiPo-аккумулятора должно быть «литий-ионный полимерный аккумулятор. Таким образом, кажется, что это действительно литий-полимерный аккумулятор, литий-ионный аккумулятор.Что касается самой большой разницы между батареями LiPo и 18650, разница используется только в типе электролита. Литий-ионный аккумулятор -18650 аккумулятор представляет собой жидкий электролит. С другой стороны, в литий-ионных полимерных батареях вместо них используется твердый полимерный электролит. Полимер может быть твердым или полутвердым.

· Внешний вид

Большинство доступных сегодня смартфонов мощные, с использованием литий-ионного аккумулятора цилиндрической формы 18650 или двух аккумуляторов — литий-полимерного блока.

Как вы теперь можете видеть, самая заметная разница между батареей 18650 и литий-полимерной батареей — это химический электролит между их отрицательным и положительным электродами. Итак, что лучше? Действительно, и у LiPo, и у 18650 есть свои плюсы и минусы. Как мы упоминали ранее, литий-полимерный аккумулятор лучше, когда речь идет о характеристиках безопасности. Но емкость аккумулятора 18650 лучше. Итак, что лучше? Это зависит от того, для какого приложения вы хотите его использовать.

Итак, продолжайте читать, чтобы узнать о применении LiPo и аккумулятора 18650.

Какие устройства вы используете LiPo аккумулятор или 18650?

LiPo аккумулятор можно использовать для устройств —

· Телекоммуникационные устройства — умные часы, смартфоны, рации и т. Д.

· Электроника для развлечений — MP3, MP4, смарт-видео стекло, портативный мини-телевизор, беспроводной динамик, смарт-бутылка, GPS-трекер, нагревательные перчатки и т. Д.

· Светотехническая продукция — фонарик, фонарик, аварийное освещение, умный светодиодный светильник и т. Д.

· Электромобили — электровелосипед, электромобиль, электрический мотоцикл и т. Д.

· Контрольно-измерительные приборы — портативный медицинский монитор, датчик температуры, датчик давления, датчик твердости и т. Д.

· Солнечная энергия и накопители — накопители солнечной энергии, уличные солнечные фонари, портативные солнечные батареи, портативные электростанции и т. Д.

· Смарт-карты — защитная карта заднего счета, смарт-кредитная карта и т. Д.

· Радиоуправляемые модели — радиоуправляемые самолеты, гоночные мотоциклы и др.

Аккумулятор 18650 можно использовать для устройств —

· Портативные электронные устройства — смартфоны, планшеты, ноутбуки и т. Д.

· Светотехническая продукция — фонарик, фонарик и др.

· Аварийный переносной источник питания

· Электромотоциклы, электромобили и легкие силовые элементы

· Многие другие приложения

Преимущества и ограничения LiPo батареи и 18650:

Хочешь верь, хочешь нет….Если вы хотите иметь четкое представление о том, какой аккумулятор LiPo или 18650 лучше подходит для вашего устройства, все, что вам нужно, это знать как плюсы, так и минусы обоих аккумуляторов.

Сначала поговорим о LiPo аккумуляторе —

.

Как правило, преимуществом литий-ионных аккумуляторов 18650 является их высокая плотность мощности и отсутствие так называемого эффекта памяти (когда аккумулятор становится все труднее заряжать со временем). Более того, нельзя не учитывать их значительно более низкую стоимость по сравнению с литий-полимерным аккумулятором.Короче говоря, аккумулятор 18650 невероятно эффективен. Однако литий-ионные аккумуляторы 18650 нестабильны по своей природе, стареют и довольно опасны по сравнению с LiPo. Если барьер, разделяющий отрицательный и положительный электроды, когда-либо будет нарушен, химическая реакция может вызвать пожар.

Но литий-ионные батареи 18650 стали популярными для большинства потребительских приложений. Хотя качественные литий-ионные аккумуляторы 18650 безопасны в использовании, вы должны быть осторожны при покупке безымянных брендов.

С другой стороны, LiPo-батареи, как правило, гибкие и прочные, особенно когда речь идет о форме и размере их конструкции. Они также легкие, имеют очень низкий профиль и меньшую вероятность утечки электролита. Но они тоже не идеальны — у них гораздо больше опыта в производстве, и у них нет такой же плотности энергии и срока службы, как у аккумуляторов 18650.

Короче LiPo аккумулятор —

Преимущества

· Низкий профиль

· Гибкий и прочный

· Хорошие показатели безопасности

Ограничения

· Дорого в производстве

· Более короткий срок службы

· Хранит меньше энергии

Если коротко для аккумулятора 18650 —

Преимущества

· Высокая удельная мощность

· Более низкие затраты

· Без эффекта памяти

Ограничения

· Может гореть

· Опыт старения

Это все о батарее LiPo Vs 18650.Как видите, аккумуляторы LiPo и 18650 востребованы в широком спектре приложений. Мы надеемся, что наше руководство предоставило вам достаточно информации, чтобы помочь вам решить, какой из них лучше использовать для вашего устройства.

Сравнение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов

_Greenway аккумулятор

Каждое портативное устройство для работы зависит от батареи, например, сотовые телефоны. Время автономной работы некоторых из этих устройств лучше, чем у других. Батареи в устройствах изготовлены из литий-ионных (Li-ion) или литий-полимерных (литий-полимерных).Когда дело доходит до этих двух типов батарей, среди современных потребителей электроники часто возникают споры. Поэтому в этой статье будут объяснены различия и многое другое между литий-ионными батареями и литий-полимерными батареями.

Обе эти батареи имеют свои преимущества и недостатки. Как правило, одним из плюсов литий-ионных аккумуляторов является то, что они имеют довольно высокую удельную мощность, и когда она в конечном итоге становится действительно низкой, аккумуляторы становится трудно заряжать, что также известно как эффект памяти.Кроме того, они значительно дешевле литий-полимерных. Литий-ионные аккумуляторы, как известно, очень эффективны и содержат огромное количество энергии. Однако литий-ионные батареи со временем могут стать нестабильными, пострадали из-за старения и могут стать опасными. Если внутри батареи что-то изменит барьер между отрицательным и положительным электродами, может произойти возгорание из-за химической реакции, которая приведет к возгоранию. По мере роста популярности литий-ионных аккумуляторов в бытовой электронике многие компании начали сокращать углы, чтобы снизить свои затраты.Несмотря на то, что качественные батареи безопасны, всегда следует соблюдать меры предосторожности при покупке безымянного бренда.

С другой стороны, литий-полимерные батареи обычно гибкие и прочные, особенно по размеру, форме и конструкции. Кроме того, они чрезвычайно легкие, имеют очень низкий профиль и имеют меньшую вероятность утечки электролита. Однако эти литий-полимерные аккумуляторы далеки от совершенства. Они намного дороже в производстве. Кроме того, их плотность энергии, то есть количество энергии, которое они могут хранить, ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов.Кроме того, срок службы также ниже по сравнению с литий-ионными аккумуляторами.

В чем разница между литий-ионным и литий-полимерным аккумулятором?

Следующие различия между двумя типами батарей были проанализированы с различных точек зрения.

1. Сырье различное

И литий-ионные, и литий-полимерные батареи состоят из разного сырья.Электролит в литий-ионной батарее либо жидкий, либо коллоидный. С другой стороны, электролит литий-полимерной батареи содержит полимерный электролит, который является твердым или коллоидным, а также органический электролит.

2. Обе батареи имеют разную форму

Литий-полимерному аккумулятору легко придать форму, и его можно сделать тоньше до толщины около 0,5 мм. Поскольку электролит в коллоидном состоянии является твердым, литий-полимерный аккумулятор можно деформировать и согнуть почти на 90 °.

С другой стороны, литий-ионный аккумулятор имеет корпус из алюминия с жидким электролитом. Кроме того, материал внешней упаковки также состоит из алюминия в качестве вторичной упаковки. Поскольку электролит является жидкостью, ему трудно придать форму. Благодаря этому литий-полимерный аккумулятор имеет определенные преимущества перед литий-ионными аккумуляторами. Например:

(а) Литий-полимер можно сделать тоньше, до толщины 1 мм или меньше.

(b) Литий-полимерные батареи имеют меньший вес по сравнению с другими батареями со стальным и алюминиевым корпусом.

(c) Литий-полимер имеет более высокую мощность благодаря своим структурным характеристикам.

3. Обе батареи изготовлены по-разному

Высококачественная литий-ионная батарея толще, а высококачественная литий-полимерная батарея тоньше. Поэтому, когда дело доходит до приложений, более тонкая батарея более расширяема и предпочтительна.Формы можно легко настроить и адаптировать к потребностям клиентов. Кроме того, он полностью использует свое пространство, модели могут быть быстро преобразованы и имеют увеличенную вместимость. Следовательно, они могут быстро реагировать на запросы рынка.

4. Обе батареи имеют разную емкость

Литий-полимерные батареи имеют большую емкость, а литиевые батареи аналогичного размера имеют емкость на 10-15% больше.Благодаря своей упаковке и улучшенному теплоотводу аккумуляторы емкостью более 10 Ач не являются сложными для литий-полимерных аккумуляторов. В настоящее время аккумуляторы большой емкости 30 Ач и намного больше не нуждаются в особой конструкции или дизайне упаковки. Следовательно, разработка более тонких аккумуляторов и аккумуляторов большей емкости является крупным прорывом для литий-полимерных аккумуляторов.

5. Безопасность

В среде с высоким давлением и высокой температурой литий-ионные аккумуляторы могут легко взорваться.С другой стороны, внешний корпус литий-полимерных батарей состоит из пластиковой пленки, изготовленной из алюминия; следовательно, аккумулятор не имеет проблем с утечкой благодаря находящемуся в нем твердому коллоидному электролиту. Следовательно, даже если он станет очень горячим, аккумулятор не взорвется.

6. У обеих батарей разное напряжение

Литий-полимерный аккумулятор состоит из полимерного вещества. Следовательно, он может быть сконструирован в сочетании с многослойным внутренним элементом аккумуляторного элемента для получения высокого напряжения, при этом аккумуляторный элемент имеет номинальную емкость, равную примерно 3.6В. Чтобы получить высокое напряжение при практическом использовании, несколько ячеек можно соединить последовательно, чтобы создать лучшую работающую высоковольтную платформу.

7. Срок службы зарядки

Литий-ионные батареи обычно имеют диапазон от 100 до 300 циклов. С другой стороны, литий-полимерные батареи обычно выдерживают от 300 до 400 циклов.

Как правильно использовать литий-ионные и литий-полимерные батареи?

В компьютерах, мобильных телефонах и других сопутствующих аксессуарах обычно используются литий-ионные батареи.Сюда также входят цифровые фотоаппараты и электроинструменты. С другой стороны, литий-полимерные батареи в основном используются в различных видах удобных электронных устройств, резервных источниках питания, электрических игрушках и наушниках, устройствах, использующих Bluetooth, электромобилях, электрических инструментах, медицинском оборудовании и многом другом. Из-за различных характеристик литий-полимерные батареи будут широко использоваться гораздо чаще, чем литий-ионные.

Кроме того, для правильного и безопасного использования обеих батарей необходимо следить за тем, чтобы они не перезаряжались.Чрезмерная зарядка аккумуляторов увеличивает риск взрыва (в случае литий-ионных аккумуляторов) и может изменить работу самого аккумулятора. Несмотря на то, что одна батарея имеет превосходные характеристики по сравнению с другой, очень важно тщательно заботиться о каждом типе батареи, которая у вас есть.

Заключение

Обсудив обе батареи, становится ясно, что конкуренции нет. Несмотря на то, что литий-полимерный аккумулятор изящнее и тоньше, литий-ионный аккумулятор имеет более высокую плотность энергии, а его производство обходится дешевле.В конце концов, для улучшения характеристик батарей постоянно добавляются новые химические вещества; поэтому в будущем любая батарея может занять первое место.

Li Ion vs Li Po: что лучше?

В наши дни ноутбуки и смартфоны очень важны для нашей жизни. Мы используем их каждый день для работы и развлечений. Когда мы собираемся покупать новое устройство, больше всего беспокоит его аккумулятор. Как долго он работает без зарядки и когда нам нужно заменить новый аккумулятор — самые популярные вопросы для продавцов.В настоящее время используются батареи двух разных типов. Они бывают Li-ion и Li-po. Так в чем же между ними разница и какой из них выбрать? Давайте разберемся.

Li Ion vs Li Po — История

Во-первых, нам нужно понять каждый тип аккумулятора.

Литий-ионный аккумулятор

Литий-ионный (литий-ионный) аккумулятор — самый популярный выбор для наших современных смартфонов. Впервые они появились в 1912 году, но фактически стали популярными с 1991 года. Они включают в себя три разные части: анод (отрицательный вывод) из металлического лития, катод (положительный вывод) из графита и разделяющий слой электролита между ними, чтобы избежать короткого замыкания. кругооборот.Когда мы заряжаем наши батареи, ионы с анода направляются к катоду, где накапливается энергия. Когда батарея разряжается, ионы снова возвращаются к аноду. Это базовые знания химии, которые мы получили в школе.

Итак, что произойдет, если мы забудем отключить зарядное устройство и позволим нашим телефонам перезарядиться? Что ж, у этих батарей есть небольшой электронный контроллер, чтобы избежать этой проблемы. Некоторые производители переработали эти батареи в несколько слоев, чтобы получить еще большую емкость.

Li-po аккумулятор

Li-Po (литий-полимерный) аккумулятор — это довольно старая технология, которую вы можете найти в своих старых устройствах. Этот тип батареи был изобретен в 1907 году. Их первая конструкция включала сухой твердый полимерный электролит, похожий на пластиковую пленку. Эти батареи имеют аналогичную структуру с литий-ионными батареями, но сделаны из материала кремний-графен. Это делает их легче. По этой причине люди используют эти батареи в ноутбуках и большинстве мощных аккумуляторных батарей.

Битва

Li-Ion vs Li Po — Сравнение

Литий-полимерные батареи — это старый стиль, но они все же имеют некоторые преимущества. Посмотрим, как они сравниваются с литий-ионными аккумуляторами.

	Литий-ионный аккумулятор	Литий-полимерный аккумулятор
Сырье	Электролит (жидкий или коллоидный)	Электролит с полимерным электролитом (твердый или органический) (твердый или коллоидный) электролит.
Форма	Более жесткая по форме и стилю	Формовочная и плоская формы
Производственный процесс	Чем толще, тем лучше	чем тоньше, тем лучше				9055	Высшее	Нижнее
Безопасность	Более взрывоопасное, требуется схема IC	Менее взрывоопасная, схема IC не требуется
Срок службы	100 — 300 циклов 90 —554 циклов
Вес	Тяжелее	Зажигалка
Цена	Дешевый	Дорогой

Победитель

Каждый тип батареи имеет свои преимущества и недостатки.Исходя из этого, мы должны выбрать подходящий для наших нужд.

Литий-ионные батареи имеют очень высокую плотность мощности, это означает, что мы можем просто упаковать больше элементов питания, чем литий-полимерные батареи. Производители смартфонов используют этот атрибут для увеличения мощности при сохранении элегантного дизайна.

В этих батареях также отсутствует эффект памяти. Эффект памяти — это явление, при котором батареи теряют оптимальную способность к перезарядке. Поскольку литий-ионные батареи лишены эффекта памяти, мы можем заряжать наши батареи даже после частичной разрядки.

Однако у литий-ионного типа есть некоторые недостатки. Одна из самых больших проблем — это эффект старения. По прошествии определенного периода времени ионы, присутствующие в батареях, теряют способность генерировать максимальную энергию. Итак, если вы видите, что ваш телефон быстро разряжается, теперь вы знаете, в чем причина этого.

Литий-полимерные батареи более жесткие по форме и легкие.