Litiumpolymerbatteri: Skiljer Sig Från Joniskt

Innehållsförteckning:

Litiumpolymerbatteri: Skiljer Sig Från Joniskt
Litiumpolymerbatteri: Skiljer Sig Från Joniskt

Video: Litiumpolymerbatteri: Skiljer Sig Från Joniskt

Video: Litiumpolymerbatteri: Skiljer Sig Från Joniskt
Video: Lithium-ion vs Lithium-Polymer Battery | Best battery Electronics | Mobile Battery | Li-ion Vs Li-Po 2024, November
Anonim

Litiumpolymerbatteriet är en annan nyhet inom strömförsörjningen för bärbar utrustning. Det antas vara en mer avancerad modell av litiumjonbatteriet. Detta är dock inte helt sant, och även om den nya generationen med framgång ersätter den utbredda jonteknologin i vissa segment, är Li-pol i vissa avseenden sämre än dess analoga.

Litiumpolymerbatteri: skiljer sig från joniskt
Litiumpolymerbatteri: skiljer sig från joniskt

Litiumpolymerbatteri

Ett litiumpolymerbatteri använder ett polymermaterial som elektrolyt. Ett batteri av denna typ används i digital teknik, mobiltelefoner, alla slags prylar, radiostyrda modeller etc.

Drivkraften för att förbättra litiumjonbatterier var behovet av att bekämpa två av deras brister. Först och främst är de osäkra att använda och är dessutom ganska oekonomiska. Ingenjörerna bestämde sig för att eliminera dessa nackdelar genom att byta elektrolyt.

Som ett resultat uppstod en polymerelektrolyt. Emellertid var polymeren tidigare känd som en ledare. Det har länge använts inom elektroteknik som en ledande plastfilm. I modern utveckling når tjockleken på litiumpolymercellen endast 1 mm, vilket automatiskt eliminerar begränsningarna för användning av utvecklare av olika former och storlekar.

Det viktigaste i den nya generationen av batteriet är dock frånvaron av en flytande elektrolyt, på grund av detta elimineras risken för antändning av batteriet. Således eliminerades problemet med dess säkerhet. Men för att förstå vad som är de största skillnaderna mellan Li-pol och litiumjonbatterier, bör du titta närmare på basmodellens enhet.

Bild
Bild

Li-ion batteri enhet

De första modellerna av seriella litiumbatterier dök upp i början av 90-talet. Emellertid användes dock kobolt och mangan som elektrolyten. I moderna Li-ion-batterier är det inte så mycket själva ämnet som är viktigt som konfigurationen av dess placering i blocket.

Litiumjonbatterier består av elektroder som separeras av en porseparator. I sin tur impregneras massan av separatorn med elektrolytsubstansen. När det gäller elektroderna själva är de en katodbas på en aluminiumfolie med kopparanod.

Inuti blocket är den motsatta polens anod och katoden förbundna med varandra genom strömuppsamlande terminaler. Laddning ger en positiv laddning för litiumjonen. I detta fall är litium fördelaktigt genom att det har förmågan att lätt tränga igenom kristallgitteren hos andra ämnen och bilda kemiska bindningar.

De positiva egenskaperna hos litiumjonbatterier räckte dock inte allt mer för att utföra uppgifter i moderna prylar. Det var detta som ledde till framväxten av en ny generation Li-pol-element, som har många design- och funktionella funktioner.

I allmänhet är det nödvändigt att notera likheten mellan litiumjonströmförsörjning och heliumbatterier i full storlek för bilar. I båda fallen är batterierna utformade med tanke på praktisk funktion. Delvis fortsatte denna utvecklingsriktning av polymerbaserade element.

Bild
Bild

Litiumpolymerens batteritid

I genomsnitt stöder litiumpolymerbatterier cirka 800-900 laddningscykler. Denna indikator kan anses vara mycket blygsam jämfört med andra moderna analoger. Men denna faktor anses inte alls av experter som den avgörande elementresursen.

Faktum är att de senaste batterierna utsätts för aktivt åldrande, oavsett hur intensivt de används. Det vill säga, även om strömförsörjningen inte används alls kommer dess resurs att minska med tiden. Dessutom gäller detta både litiumjonbatteriet och litiumpolymercellerna.

Alla litiumbaserade batterier har en kontinuerlig åldringsprocess. En betydande förlust i batteriets energikapacitet kan ses inom ett år efter att du köpt gadgeten. Efter 2-3 år är vissa strömförsörjningar helt ur funktion. Men här beror mycket på tillverkaren, eftersom det inom detta segment finns skillnader i batteriets kvalitet.

Förutom problem med snabb åldring behöver denna typ av batteri ett extra skyddssystem. Detta beror på att den interna spänningen i olika delar av batterikretsen kan leda till utbrändhet. Därför infördes ett särskilt stabiliseringsschema här som förhindrar överladdning och överhettning.

Bild
Bild

Vad är den största skillnaden mellan ett litiumpolymerbatteri och ett jonbatteri

Den grundläggande skillnaden mellan Li-pol och Li-jon är avstötningen av helium och flytande elektrolyter. För en mer exakt förståelse av denna skillnad är det nödvändigt att hänvisa till moderna bilbatterimodeller. Behovet av att byta ut den flytande elektrolyten berodde naturligtvis på säkerhetsproblem.

Men om utvecklingen av bilbatterier stannade vid samma porösa elektrolyter med impregnering, fick litiumbaserade modeller en fullfjädrad fast bas. Utan tvekan är ett solid-state litiumpolymerbatteri en stor fördel. Dess skillnad från den joniska är att den aktiva substansen i form av en platta i kontaktzonen med litium förhindrar bildandet av dendriter under cykling.

Denna faktor utesluter risken för explosioner och bränder från sådana kraftkällor. Det finns dock också svagheter i de nya batterierna. Detta system medför ett antal nackdelar.

Den viktigaste är nuvarande begränsning. Å andra sidan gör ytterligare skyddssystem dock litiumpolymerbatteriet säkrare. Skillnaden från ett jonbatteri när det gäller kostnad är också en viktig faktor. Polymerströmförsörjning är billigare, om än bara något. Deras prislapp stiger fortfarande på grund av installationen av elektroniska skyddskretsar.

Bild
Bild

Vilket batteri är bättre - Li-pol eller Li-ion?

Att bestämma vilket batteri av de presenterade modellerna som är bättre, i större utsträckning, bör baseras på de planerade driftsförhållandena och egenskaperna hos målkraftsanläggningen. De största fördelarna med polymerbaserade enheter är mer påtagliga för tillverkarna själva, tack vare vilka de fritt kan använda ny teknik. För användaren kommer denna skillnad i batterier att vara subtil.

Till exempel, i frågan om hur man laddar ett litiumpolymerbatteri, måste ägaren av gadgeten ägna mer uppmärksamhet åt valet av en högkvalitativ strömkälla. När det gäller laddningsprocessens varaktighet kommer både den ena och den andra strömkällan att vara ganska identiska element.

När det gäller frågan om hållbarhet är situationen i denna indikator också tvetydig. Naturligtvis är åldringseffekten mer karakteristisk för polymerbaserade element, men i praktiken observerar ägarna en mängd olika situationer. Till exempel finns det täta recensioner av litiumjonbatterier, som visar sig vara olämpliga för drift redan 1 år efter köpet. Och litiumpolymerbatterier kan mycket väl fungera i vissa enheter i 6-7 år, medan de ständigt används aktivt.

För att öka den elektriska konduktiviteten tillsätter ingenjörer fortfarande en gelad elektrolyt till polymerceller. Frågan om vilket batteri man ska välja är dock inte en akut fråga i fabriker. Kombinerade lösningar används ofta på platser där temperaturen har stor inverkan. I sådana fall används polymerelement vanligtvis som reservkrafttillförsel och ansluter dem till nätverket efter behov.

Rekommenderad: