Bateria cu litiu polimer este o versiune îmbunătățită a bateriei tradiționale cu litiu-ion. Principala sa diferență este utilizarea unui material polimeric special, în care incluziunile conductoare de litiu asemănătoare gelului sunt folosite ca umplutură. Acest tip de baterie este folosit în multe modele de dispozitive mobile, telefoane, dispozitive digitale, mașini controlate radio și așa mai departe.
O baterie tradițională cu polimer de litiu pentru uz casnic nu poate furniza prea mult curent. Cu toate acestea, astăzi există varietăți speciale de astfel de dispozitive care pot furniza un curent de multe ori mai mare decât capacitatea sa în amperi-ore.
Diferența dintre polimerul de litiu și stocarea energiei cu ioni de litiu este tipul de electrolit utilizat. Bateriile polimerice folosesc un polimer special cu o soluție care conține litiu, în timp ce bateriile cu ioni folosesc un electrolit de gel obișnuit. Sistemele de alimentare ale majorității modelelor moderne folosesc o baterie cu litiu polimer. Acest lucru se datorează faptului că oferă curenți de descărcare mai puternici. Cu toate acestea, nu există o divizare prea strictă între aceste tipuri de baterii, deoarece diferă doar prin natura electrolitului. Acest lucru se aplică caracteristicilor de încărcare și descărcare, regulilor de funcționare și măsurilor de siguranță.
O baterie modernă litiu-polimer cu aceeași masă este mult mai consumatoare de energie decât bateriile cu nichel-cadmiu (NiCd) și nichel-hidrură metalică (NiMH). Au un număr de cicluri de funcționare de aproximativ 500-600. Să reamintim că pentru NiCd este de 1000 de cicluri, iar pentru NiMH este de aproximativ 500. La fel ca litiu-ionul, purtătorii polimeri de asemenea îmbătrânesc în timp. Prin urmare, după 2 ani, o astfel de baterie își va pierde până la 20% din capacitatea sa.
Astăzi există două tipuri principale de astfel de baterii - standard și cu descărcare rapidă. Ele diferă prin nivelul curentului maxim de descărcare. Acest indicator este indicat fie în unități de capacitate a bateriei, fie în amperi. În cele mai multe cazuri, nivelul maxim al curentului de descărcare nu depășește 3C. Cu toate acestea, unele modele pot produce un curent de 5C. În dispozitivele cu descărcare rapidă, este permis un curent de descărcare de până la 8-10C. Cu toate acestea, modelele cu descărcare rapidă nu sunt folosite pentru aparatele de uz casnic.
Utilizarea unei baterii litiu-polimer poate crește semnificativ timpul de funcționare al motorului electric, reducând în același timp greutatea bateriei în sine. Prin urmare, dacă înlocuiți o baterie obișnuită NiMH de 650 mAh cu două baterii obișnuite cu litiu-polimer, puteți obține de 3 ori mai multă energie energetică. Mai mult, o astfel de baterie va fi cu peste 10 g mai ușoară. Dacă luați baterii cu descărcare rapidă, atunci puteți obține performanțe și mai mari. Un astfel de sistem va fi o opțiune excelentă nu numai pentru modelele mici de avioane sau elicoptere, ci și pentru dispozitive radiocontrolate impresionante.
Bateriile cu polimer litiu, spre deosebire de bateriile litiu-ion, au funcționat bine în elicopterele mici, cum ar fi Hummingbird și Piccolo. Modelele similare cu motoare cu comutator convenționale pot zbura cu două baterii polimerice timp de o jumătate de oră. Când utilizați un motor fără perii, acest timp crește la 50 de minute. Acest tip de baterie este considerată o opțiune ideală pentru aeronavele ușoare de interior. Eficiența lor în acest caz este determinată de greutatea lor mult mai ușoară în comparație cu bateriile NiCd.
Singurul domeniu în care o baterie litiu-polimer este inferioară NiCd-ului este utilizarea sa în dispozitive cu curenți de descărcare ultra-înalți de până la 50 C. Cu toate acestea, este foarte posibil ca în câțiva ani să apară baterii mai puternice de acest tip. . În același timp, prețurile pentru bateriile litiu-polimer, litiu-ion și NiCd sunt aproximativ aceleași pentru aceeași masă de dispozitive.
Regulile de funcționare pentru bateriile litiu-polimer și litiu-ion sunt în mare măsură similare. Când utilizați o baterie polimerică, trebuie să evitați anumite situații periculoase care îi pot provoca daune ireparabile:
Bateriile cu litiu polimer și litiu-ion prezintă pericol de incendiu atunci când sunt supraîncălzite și supradescărcate. Pentru a combate acest fenomen, toate bateriile moderne sunt echipate cu un sistem electronic încorporat care previne supradescărcarea sau supraîncălzirea. Acesta este motivul pentru care o baterie cu litiu polimer necesită algoritmi speciali de încărcare.
Procesul de încărcare a bateriilor litiu-polimer nu este practic diferit de încărcarea bateriilor litiu-ion. Încărcarea majorității bateriilor litiu-polimer cu un curent de încărcare de pornire de 1C se realizează în aproximativ 3 ore. Pentru a obține o încărcare completă, este necesar să aveți tensiunea bateriei corespunzătoare pragului superior. În plus, o condiție necesară este reducerea curentului de încărcare la 3% din valoarea nominală. Mai mult, în timpul unei astfel de încărcări, o astfel de baterie rămâne întotdeauna rece. Dacă doriți să păstrați bateria în permanență încărcată, atunci este indicat să reîncărcați aproximativ o dată la 500 de ore, ceea ce corespunde la 20 de zile. De regulă, încărcarea se efectuează de obicei atunci când tensiunea la bornele bateriei scade la 4,05 V. Încărcarea este oprită după ce tensiunea la borne atinge 4,2 V.
Majoritatea bateriilor litiu-polimer pot fi încărcate la o temperatură de 5-45 de grade la un curent de 1C. Dacă temperatura este în intervalul de la 0 la 5 grade, atunci se recomandă trecerea la un curent de 0,1C. Încărcarea la temperaturi sub zero este complet interzisă în acest caz. În mod tradițional, se crede că cele mai favorabile condiții pentru încărcare sunt 15-25 de grade. Deoarece toate procesele de încărcare ale bateriilor litiu-polimer și litiu-ion sunt aproape identice, pot fi folosite aceleași încărcătoare pentru ele.
În mod tradițional, acest tip de baterie se descarcă la o tensiune de 3,0 V per baterie. Cu toate acestea, unele tipuri de dispozitive trebuie să fie descărcate la un prag minim de 2,5V. Producătorii de dispozitive mobile oferă un prag de oprire de 3,0V, care va fi potrivit pentru orice tip de baterie. Adică, pe măsură ce bateria se descarcă în timp ce dispozitivul mobil este pornit, tensiunea scade treptat și, când ajunge la 3.0V, dispozitivul te avertizează automat și se oprește. Cu toate acestea, dispozitivul continuă să consume ceva energie din baterie. Acest lucru este necesar pentru a detecta când este apăsat butonul de pornire sau pentru alte funcții similare. De asemenea, energia de aici poate fi folosită pentru propriul circuit de protecție și control. Mai mult, un nivel scăzut de auto-descărcare rămâne caracteristic purtătorilor de litiu-polimer. Prin urmare, dacă lăsați astfel de baterii pentru o perioadă lungă de timp, tensiunea din ele poate scădea sub 2,5V, ceea ce este foarte dăunător. Toate sistemele interne de protecție și control pot fi dezactivate. Ca urmare, astfel de baterii nu mai pot fi încărcate cu încărcătoare convenționale. În plus, descărcarea completă este foarte dăunătoare structurii interne a bateriei. Prin urmare, o baterie complet descărcată trebuie încărcată în prima etapă cu un curent minim de 0,1C.
Bateria cu litiu polimer funcționează cel mai bine la temperatura camerei. Dacă utilizați dispozitivul în medii mai calde, durata de viață a bateriei poate fi redusă semnificativ. În ceea ce privește bateria litiu-ion, această baterie funcționează cel mai bine la temperaturi ridicate. Inițial, împiedică creșterea rezistenței interne a bateriei, ceea ce este considerat un rezultat al îmbătrânirii. Cu toate acestea, ulterior producția de energie este redusă și o creștere a temperaturii accelerează procesul de îmbătrânire datorită creșterii rezistenței interne.
Bateria cu litiu polimer are condiții de funcționare ușor diferite, deoarece are un electrolit uscat și solid. Temperatura ideală pentru funcționarea sa este de 60-100 de grade. Prin urmare, un astfel de purtător de energie a devenit o opțiune ideală pentru sursele de energie de rezervă în regiunile cu climă caldă. Sunt amplasate special într-o carcasă termoizolantă cu elemente de încălzire încorporate alimentate de la o rețea externă.
Dezavantajele bateriilor cu polimer litiu:
Tehnologiile de producție a bateriilor nu stau pe loc și treptat bateriile Ni-Cd (nichel-cadmiu) și Ni-MH (nichel-hidrură metalică) sunt înlocuite pe piață cu baterii bazate pe tehnologia litiu. Bateriile cu litiu polimer (Li-Po) și litiu-ion (Li-ion) sunt din ce în ce mai folosite ca sursă de energie în diferite dispozitive electronice
Litiu- metal alb-argintiu, moale și ductil, mai dur decât sodiul, dar mai moale decât plumbul. Litiul este cel mai ușor metal din lume! Densitatea sa este de 0,543 g/cm3. Poate fi prelucrat prin presare și rulare. Zăcăminte de litiu se găsesc în Rusia, Argentina, Mexic, Afganistan, Chile, SUA, Canada, Brazilia, Spania, Suedia, China, Australia, Zimbabwe și Congo
Primele experimente privind crearea bateriilor cu litiu au început în 1912, dar abia șase decenii mai târziu, la începutul anilor '70, au fost introduse pentru prima dată în dispozitivele de uz casnic. Mai mult, permiteți-mi să subliniez, acestea au fost doar baterii. Încercările ulterioare de a dezvolta baterii cu litiu (baterii reîncărcabile) au eșuat din cauza problemelor de siguranță. Litiul, cel mai ușor dintre toate metalele, are cel mai mare potențial electrochimic și oferă cea mai mare densitate de energie. Bateriile care folosesc electrozi cu litiu metalic se caracterizează prin tensiune înaltă și capacitate excelentă. Dar, ca urmare a numeroaselor studii din anii 80, s-a constatat că funcționarea ciclică (încărcare - descărcare) a bateriilor cu litiu duce la modificări ale electrodului cu litiu, în urma cărora stabilitatea termică scade și există o amenințare a stării termice. scăpând de sub control. Când se întâmplă acest lucru, temperatura elementului se apropie rapid de punctul de topire al litiului - și începe o reacție violentă, aprinzând gazele eliberate. De exemplu, un număr mare de baterii cu litiu pentru telefoane mobile expediate în Japonia în 1991 au fost rechemate după mai multe incidente de incendiu.
Din cauza instabilității inerente a litiului, cercetătorii și-au îndreptat atenția către bateriile cu litiu nemetalice bazate pe ioni de litiu. Jucându-se puțin cu densitatea energiei și luând unele măsuri de precauție la încărcare și descărcare, au venit cu așa-numitele baterii litiu-ion (Li-ion) mai sigure.
Densitatea de energie a bateriilor Li-ion este de obicei de câteva ori mai mare decât a bateriilor standard NiCd și NiMH. Datorită utilizării de noi materiale active, această superioritate crește în fiecare an. Pe lângă capacitatea sa mare, bateriile Li-ion se comportă similar cu bateriile cu nichel atunci când sunt descărcate (caracteristicile lor de descărcare sunt similare și diferă doar ca tensiune).
Astăzi există multe varietăți de baterii Li-ion și puteți vorbi mult timp despre avantajele și dezavantajele unui tip sau altul, dar este imposibil să le distingem după aspect. Prin urmare, vom observa doar acele avantaje și dezavantaje care sunt caracteristice tuturor tipurilor de aceste dispozitive și vom lua în considerare motivele care au dus la nașterea bateriilor litiu-polimer (Li-Po).
Bateria Li-ion a fost bună pentru toată lumea, dar problemele legate de asigurarea siguranței funcționării sale și costurile ridicate i-au determinat pe oamenii de știință să creeze o baterie litiu-polimer (Li-pol sau Li-po).
Principala lor diferență față de Li-ion se reflectă în nume și constă în tipul de electrolit utilizat. Inițial, în anii 70, s-a folosit un electrolit polimer solid uscat, asemănător foliei de plastic și care nu conduce electricitatea, dar permite schimbul de ioni (atomi sau grupuri de atomi încărcate electric). Electrolitul polimer înlocuiește în esență separatorul poros tradițional impregnat cu electrolit, astfel încât au o carcasă flexibilă din plastic, sunt mai ușoare, au o ieșire de curent mai mare și pot fi folosite ca baterii de putere pentru dispozitivele cu motoare electrice puternice.
Acest design simplifică procesul de producție, se caracterizează printr-o siguranță mai mare și permite producerea de baterii subțiri de orice formă. Grosimea minimă a elementului este de aproximativ un milimetru, astfel încât dezvoltatorii de echipamente sunt liberi să aleagă forma, forma și dimensiunea, inclusiv inclusiv implementarea acesteia în fragmente de îmbrăcăminte.
Beneficii cheie
Defecte
După cum sa menționat mai sus, bateriile litiu-polimer cu aceeași greutate au o intensitate energetică de câteva ori mai mare decât bateriile NiCd și Ni-MH. Durata de viață a bateriilor Li-Po moderne, de regulă, nu depășește 400-500 de cicluri de încărcare-descărcare. Pentru comparație, durata de viață a bateriilor moderne Ni-MH cu autodescărcare scăzută este de 1000-1500 de cicluri.
Tehnologiile pentru producerea bateriilor cu litiu nu stau pe loc și cifrele de mai sus își pot pierde relevanța în orice moment, deoarece Producătorii de baterii își măresc caracteristicile în fiecare lună prin introducerea de noi procese tehnologice pentru producția lor.
Din varietatea de baterii litiu-polimer disponibile pentru vânzare, se pot distinge două grupuri principale: descărcare rapidă(Bună descărcare) și comun. Ele diferă unele de altele în ceea ce privește curentul maxim de descărcare - este indicat fie în amperi, fie în unități de capacitate a bateriei, desemnate cu litera „C”.
Utilizarea bateriilor Li-Po vă permite să rezolvați două probleme importante - creșterea timpului de funcționare a dispozitivelor și reducerea greutății bateriei
Regulat Bateriile Li-Po sunt folosite ca surse de alimentare în dispozitivele electronice cu consum de curent relativ scăzut (telefoane mobile, comunicatoare, laptopuri etc.).
Descărcare rapidă Bateriile cu litiu polimer sunt adesea numite „ prin forţă„- astfel de baterii sunt folosite pentru alimentarea dispozitivelor cu consum mare de curent. Un exemplu izbitor de utilizare a bateriilor Li-Po „putere” sunt modelele controlate radio cu motoare electrice și mașinile hibride moderne. În acest segment de piață are loc principala competiție între diverși producători de baterii Li-Po.
Singura zonă în care bateriile cu litiu-polimer sunt încă inferioare celor cu nichel este zona curenților de descărcare foarte mari (40-50C). Din punct de vedere al prețului, din punct de vedere al capacității, bateriile cu polimer de litiu costă aproximativ la fel ca NiMH. Dar concurenți au apărut deja în acest segment de piață - (Li-Fe), a cărui tehnologie de producție se dezvoltă în fiecare zi.
Majoritatea bateriilor Li-Po sunt încărcate folosind un algoritm destul de simplu - de la o sursă de tensiune constantă de 4,20V/celulă cu o limită de curent de 1C (unele modele de baterii Li-Po moderne de putere le permit să fie încărcate cu un curent de 5C) . Încărcarea este considerată completă atunci când curentul scade la 0,1-0,2C. Înainte de a trece la modul de stabilizare a tensiunii la un curent de 1C, bateria câștigă aproximativ 70-80% din capacitatea sa. Este nevoie de aproximativ 1-2 ore pentru a se încărca complet. Încărcătorul este supus unor cerințe destul de stricte pentru precizia menținerii tensiunii la sfârșitul încărcării - nu mai rău de 0,01 V/celulă.
Dintre încărcătoarele de pe piață, se pot distinge două tipuri principale - încărcătoare simple, fără „computer”, în categoria de preț de 10-40 USD, concepute numai pentru baterii cu litiu și încărcătoare universale în categoria de preț 80-400 USD, proiectate pentru a servi diferite tipuri de baterii.
Primele, de regulă, au doar o indicație de încărcare cu LED, numărul de cutii și curentul din ele sunt setate folosind jumperi sau prin conectarea bateriei la diverși conectori de pe încărcător. Avantajul unor astfel de încărcătoare este prețul lor scăzut. Principalul dezavantaj este că unele dintre aceste dispozitive nu pot detecta corect sfârșitul încărcării. Ele determină doar momentul trecerii de la modul de stabilizare curent la modul de stabilizare a tensiunii, care reprezintă aproximativ 70-80% din capacitate.
Cel de-al doilea grup de încărcătoare are capacități mult mai largi, de regulă, toate arată tensiunea, curentul și capacitatea în mAh pe care bateria le-a „acceptat” în timpul procesului de încărcare, ceea ce vă permite să determinați cu mai multă precizie cât de încărcată este bateria. Atunci când utilizați un încărcător, cel mai important lucru este să setați corect numărul necesar de cutii în baterie și curentul de încărcare a încărcătorului, care este de obicei 1C.
Este sigur să spunem că bateriile cu litiu-polimer sunt cele mai „delicate” dintre cele existente, adică. impun respectarea obligatorie a mai multor reguli simple. Le enumerăm în ordinea descrescătoare a pericolului:
Nerespectarea primelor trei puncte duce la un incendiu, toate celelalte - la pierderea totală sau parțială a capacității
Din tot ce s-a spus, se pot trage următoarele concluzii:
Pentru a obține baterii cu curent de ieșire mare sau capacitate mare, se folosește conexiunea paralelă a bateriilor. Dacă cumpărați o baterie gata făcută, atunci prin marcaj puteți afla câte cutii conține și cum sunt conectate. Litera P (paralel) după număr indică numărul de cutii conectate în paralel, iar S (serial) - în serie. De exemplu, „Kokam 1500 3S2P” se referă la o baterie conectată în serie cu trei perechi de baterii, iar fiecare pereche este formată din două baterii conectate în paralel cu o capacitate de 1500 mAh, adică. Capacitatea bateriei va fi de 3000 mAh (la conectarea în paralel, capacitatea crește), iar tensiunea va fi de 3.7V x 3 = 11.1V.
Dacă cumpărați baterii separat, atunci înainte de a le conecta la o baterie trebuie să le egalizați potențialele, în special pentru opțiunea de conectare paralelă, deoarece în acest caz o bancă va începe să încarce cealaltă, iar curentul de încărcare poate depăși 1C. Este recomandabil să descărcați toate băncile achiziționate la 3V cu un curent de aproximativ 0,1-0,2C înainte de conectare. Tensiunea trebuie monitorizată cu un voltmetru digital cu o precizie de cel puțin 0,5%. Acest lucru va asigura o performanță fiabilă a bateriei în viitor.
De asemenea, este recomandabil să efectuați egalizarea potențialului (echilibrare) chiar și pe bateriile de marcă deja asamblate înainte de prima încărcare, deoarece multe companii care asamblează celule într-o baterie nu le echilibrează înainte de asamblare.
Din cauza scăderii capacității ca urmare a funcționării, în niciun caz nu trebuie să adăugați bănci noi în serie cu cele vechi - bateria va fi dezechilibrată.
Desigur, nu puteți combina baterii cu capacități diferite, chiar similare într-o baterie - de exemplu, 1800 și 2000 mAh și, de asemenea, utilizați baterii de la diferiți producători într-o singură baterie, deoarece rezistența internă diferită va duce la dezechilibrul bateriei.
Când lipiți, ar trebui să aveți grijă să nu permiteți supraîncălzirea terminalelor - acest lucru poate rupe sigiliul și poate „ucide” definitiv o baterie care nu a fost încă folosită. Unele baterii Li-Po vin cu bucăți dintr-o placă de circuit imprimat textolit deja lipite la bornele pentru cablare ușoară. Acest lucru adaugă greutate suplimentară - aproximativ 1 g per element, dar durează mult mai mult pentru a încălzi locurile pentru firele de lipit - fibra de sticlă nu conduce bine căldura. Firele cu conectori trebuie fixate de corpul bateriei, cel puțin cu bandă adezivă, pentru a nu le rupe accidental atunci când conectați la încărcător de mai multe ori
Nuanțele utilizării bateriilor Li-Po
Voi da mai multe exemple utile care decurg din cele spuse mai devreme, dar nu sunt evidente la prima vedere...
Pe parcursul duratei lungi de viață a unei baterii, elementele sale, din cauza dispersiei mici inițiale a capacităților, devin dezechilibrate - unele bănci „îmbătrânesc” mai devreme decât altele și își pierd capacitatea mai repede. Cu un număr mai mare de cutii în baterie, procesul decurge mai rapid. Aceasta duce la următoarea regulă: este necesar să se monitorizeze capacitatea fiecărui element de baterie.
Dacă într-un ansamblu se găsește o baterie a cărei capacitate diferă de alte elemente cu mai mult de 15-20%, se recomandă să refuzați utilizarea întregului ansamblu, sau să lipiți o baterie cu mai puține elemente din bateriile rămase.
Încărcătoarele moderne au echilibrare încorporate, care vă permit să încărcați toate elementele din baterie separat, sub control strict. Daca incarcatorul nu este echipat cu echilibrator, atunci acesta trebuie achizitionat separat si este indicat sa incarci bateriile folosindu-l.
Un echilibrator extern este o placă mică conectată la fiecare bancă, care conține rezistențe de sarcină, un circuit de control și un LED care indică faptul că tensiunea pe o anumită bancă a atins nivelul de 4,17-4,19V. Când tensiunea de pe un element separat depășește pragul de 4,17 V, echilibratorul închide o parte a curentului „pentru sine”, împiedicând tensiunea să depășească pragul critic.
Trebuie adăugat că balansierul nu previne supradescărcarea unor celule dintr-o baterie dezechilibrată, servește doar la protejarea împotriva deteriorării celulelor în timpul încărcării și ca mijloc de identificare a celulelor „rele” din baterie.
Cele de mai sus se aplică bateriilor compuse din trei sau mai multe elemente pentru bateriile cu două cutii, de regulă, nu se folosesc echilibratorii
Conform numeroaselor recenzii, descărcarea bateriilor cu litiu la o tensiune de 2,7-2,8V are un efect mai dăunător asupra capacității decât, de exemplu, reîncărcarea la o tensiune de 4,4V. Este deosebit de dăunător să depozitați bateria într-o stare prea descărcată.
Există opinia că bateriile cu litiu-polimer nu pot fi folosite la temperaturi sub zero. Într-adevăr, specificațiile tehnice pentru baterii indică un interval de funcționare de 0-50°C (la 0°C se păstrează 80% din capacitatea bateriei). Dar cu toate acestea, este posibil să folosiți baterii Li-Po la temperaturi sub zero, aproximativ -10...-15°C. Ideea este că nu trebuie să înghețați bateria înainte de utilizare - puneți-o în buzunar unde este cald. Și în timpul utilizării, generarea de căldură internă în baterie se dovedește a fi o proprietate utilă în acest moment, împiedicând înghețarea bateriei. Desigur, performanța bateriei va fi puțin mai mică decât la temperaturi normale.
Având în vedere ritmul în care progresul tehnic în domeniul electrochimiei se mișcă, se poate presupune că viitorul revine tehnologiilor de stocare a energiei cu litiu dacă celulele de combustie nu le ajung din urmă. Așteaptă și vezi…
Articolul folosește materiale din articolele lui Serghei Potupchik și Vladimir Vasiliev
O baterie polimer este o versiune modernizată a surselor de alimentare cu litiu. Un gel special cu anumite caracteristici este folosit ca umplutură pentru o baterie cu polimer de litiu.
Pentru a decide dacă merită să utilizați baterii avansate lipol, trebuie să studiați anumite informații și să luați în considerare avantajele și dezavantajele.
Performanța echipamentului, a unui dispozitiv portabil sau a instalației depinde în mare măsură de cât de corect este selectată sursa de alimentare. Astfel, o baterie litiu-ion sau litiu-ion polimer este folosită pentru a completa încărcătoare portabile. Pentru a face alegerea corectă, trebuie să știi care este diferența. Este obligatoriu să țineți cont de avantajele și dezavantajele surselor de alimentare.
Videoclip interesant despre bateriile cu polimer litiu.
Demonstrația primelor baterii ionice a avut loc în secolul trecut. Apoi dezvoltatorii au prezentat modele în care electrozii au fost pregătiți din litiu metalic. Acestea s-au caracterizat printr-un nivel scăzut de siguranță și o durată de viață scurtă. Prin urmare, metalul de litiu a fost înlocuit cu ioni de litiu.
Bateria litiu-ion îmbunătățită are următoarele avantaje:
Durata de viață a unei baterii ionice depinde și de dacă sunt luate în considerare dezavantajele:
1.jpg" alt="baterie cu polimer litiu" width="700" height="394" srcset="" data-srcset="https://akbzona.ru/wp-content/uploads/2018/01/litij-polimernyj-akkumulyator-1..jpg 300w" sizes="(max-width: 700px) 100vw, 700px">!}
Dezvoltarea unei baterii cu polimer de litiu de înaltă calitate a început datorită faptului că nivelul de siguranță al surselor de energie ionică era scăzut. Drept urmare, producătorii au primit baterii care au avantaje speciale în comparație cu li.
În locul compoziției electrolitice standard, se folosește un electrolit polimer uscat, prezentat sub formă de peliculă. Nu conduce curentul și nu interferează cu schimbul de particule încărcate. Spre deosebire de o sursă de energie ionică, un separator poros nu este inclus în dispozitivul bateriei polimer.
Datorită faptului că se utilizează acest design, nivelul de siguranță al bateriilor de uz casnic lipol este mai ridicat. La urma urmei, probabilitatea de aprindere este redusă la zero.
Electrolitul polimeric este ușor de prelucrat. Prin urmare, producătorii pot crea cu ușurință o baterie li-ion polimer cu forma necesară și configurația optimă. Prin urmare, astfel de surse de alimentare sunt utilizate în telefoane, laptopuri, echipamente portabile și camere video.
Din păcate, bateriile litiu-ion polimer au conductivitate electrică scăzută. Nivelul său crește doar atunci când este încălzit. Dar un astfel de efect nu este întotdeauna posibil. De exemplu, încălzirea bateriei nu este permisă dacă nu există sistem de răcire.
Nivelul de rezistență al bateriilor li-ion polimer este ridicat, deci este destul de dificil să obțineți valoarea curentului necesară. Din acest motiv, dispozitivele moderne nu pot fi echipate cu astfel de surse de alimentare.
Dar problemele de mai sus sunt inerente numai acelor surse de energie poli-liion în care electrolitul este prezentat sub formă uscată.
300x175.jpg 300w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">
Problema asociată cu lipsa conductibilității electrice a fost rezolvată prin introducerea anumitor componente în electrolit. Acum produc baterii polimerice, electrolitul în care este prezentat sub formă de gel. Aceste surse de alimentare se numesc baterii litiu-ion polimer. Sunt echipate cu cele mai bune telefoane mobile, încărcătoare și dispozitive portabile.
Bateriile polimerice reîncărcabile se găsesc peste tot, indiferent de ce fel de tehnologie este prezentată.
Ce să alegi: baterie li-ion sau li-polimer? Ambele modele au caracteristici și parametri similari. Diferența constă în prezența electrolitului solid în bateriile li-ion pol.
Bateria modernizată cu polimer li-ion nu vine cu un separator poros. Se distinge prin capacitate crescută, durată lungă de viață și conductivitate electrică crescută.
Atunci când decid ce baterie este cea mai bună pentru un telefon, producătorii iau în considerare caracteristicile de design, precum și diferența dintre tipurile pol și li. Mai mult, de cele mai multe ori folosesc baterii ion-li polimer, care au toate avantajele.
1..-1..-1-300x137.jpg 300w" sizes="(max-width: 700px) 100vw, 700px">
Utilizarea li ion și li ion pol urmează un principiu similar. Pentru a preveni problemele, trebuie să:
Pentru a crește durata de funcționare a bateriei fără reîncărcare suplimentară, trebuie să țineți cont de regulile de funcționare de încărcare.
Video despre restaurarea bateriilor litiu-polimer.
Înainte de a utiliza încărcătorul universal, trebuie să:
Dacă este necesar, puteți verifica cum se va încărca vechea baterie.
Durata de viață a bateriilor cu polimer ionic depinde de respectarea regulilor de depozitare.
Sistemul electrochimic al bateriilor polimerice este inofensiv. La urma urmei, în timpul pregătirii, au fost luate în considerare standardele și cerințele de mediu. Dar eliminarea dispozitivelor eșuate este obligatorie. Astfel de acțiuni ajută la conservarea mediului. Sursele eșuate sunt transferate către organizațiile corespunzătoare în modul prescris.
Bateriile modernizate cu polimer de litiu înlocuiesc treptat sursele tradiționale de energie. Și acest lucru se datorează capacităților considerabile, caracteristicilor tehnice și unui nivel crescut de siguranță.
O baterie cu litiu polimer este o versiune modificată a bateriilor litiu-ion. Principala diferență este utilizarea unui material polimeric care acționează ca un electrolit. La acest polimer se adaugă incluziuni conductoare cu compuși de litiu. Astfel de baterii au fost dezvoltate activ în ultimii ani și sunt utilizate în telefoane mobile, tablete, laptopuri, modele radiocontrolate și alte echipamente. Deși bateriile cu litiu nu sunt capabile să furnizeze curenți mari de descărcare, unele tipuri speciale de baterii cu polimer pot furniza curenți care depășesc semnificativ capacitatea lor. Deoarece bateriile cu polimer litiu se răspândesc rapid pe piață, trebuie să înțelegeți designul, regulile de funcționare și măsurile de siguranță ale acestora atunci când le manipulați. Acest lucru va fi discutat în materialul nostru de astăzi.
Avantajul înlocuirii unui electrolit organic lichid cu unul polimeric este de a crește siguranța funcționării bateriei. Acest lucru este foarte important pentru bateriile cu litiu. Utilizarea sigură în scopuri comerciale a fost cea care a împiedicat dezvoltarea lor încă de la început. In plus, electrolitul polimer ofera mult mai multa libertate atunci cand alegeti forma bateriei.
Dacă comparăm polimeri și electroliții lichizi, este de remarcat conductivitatea ionică mai mică a primilor. Scade semnificativ la temperaturi sub zero. Deci, o problemă a fost selectarea unei compoziții pentru un electrolit cu conductivitate ridicată. Și a doua sarcină importantă a fost extinderea intervalului de temperatură de funcționare a bateriilor polimerice. Modelele de baterii litiu-polimer utilizate în tehnologia modernă nu sunt inferioare ca caracteristici față de Li-Ion.
Deoarece nu există electrolit lichid într-o baterie polimerică, siguranța lor de funcționare este mult mai mare. În plus, pot fi realizate în aproape orice formă și configurație.
Recipientele unor modele, care conțin borcanul în sine, sunt realizate din polimer metalizat. Datorită cristalizării electrolitului polimeric, parametrii acestor baterii se reduc semnificativ la temperaturi scăzute.
Există dezvoltări ale bateriilor polimerice cu anod metalic. Oamenii de știință au reușit să atingă o densitate mare de curent și o extindere semnificativă a intervalului de temperatură de funcționare. Aceste tipuri de baterii pot fi utilizate și în diverse electronice portabile și electrocasnice. Multe companii de top produc deja astfel de baterii.
Mai mult, diferiți producători pot avea diferite materiale pentru electrozi, compoziția electroliților și tehnologia de asamblare în sine. Din acest motiv, parametrii acestor baterii sunt foarte diferiți. Cu toate acestea, toți producătorii sunt de acord că stabilitatea funcționării Li─Pol este puternic influențată de omogenitatea electrolitului polimer. Și depinde de temperatura de polimerizare și de raportul componentelor.
Acum sunt multe experimente care au fost efectuate care demonstrează nivelul mai ridicat de siguranță al bateriilor polimerice în comparație cu cele ionice. Acest lucru se aplică la supraîncărcare, descărcare accelerată, vibrații, compresie, scurtcircuit, perforare a bateriilor cu polimer litiu.
Deci, acest tip de baterie are cele mai bune perspective de dezvoltare. Mai jos sunt rezultatele testelor pentru funcționarea în siguranță a bateriilor Li─Pol. | ||
---|---|---|
Deci, acest tip de baterie are cele mai bune perspective de dezvoltare. Mai jos sunt rezultatele testelor pentru funcționarea în siguranță a bateriilor Li─Pol. | Tipul testului | Baterie cu electrolit polimer gel |
Baterie cu electrolit lichid | Puncți cu un ac | Nu au existat schimbări |
Explozie, fum, scurgeri de electroliți, creșterea temperaturii până la 250°C | Puncți cu un ac | Incalzire pana la 200°C |
Explozie, scurgeri de electroliți | Puncți cu un ac | Curent de scurtcircuit |
Scurgeri de electroliți, creșterea temperaturii cu 100°C | Reîncărcare (600%) | Balonare |
Există exemple de baterii cu litiu polimer care au o grosime de 1 milimetru. Astfel de modele permit designerilor de dispozitive mobile să creeze echipamente foarte compacte. Acest lucru deschide noi posibilități de reducere a dimensiunii dispozitivelor electronice. Pentru a reduce rezistența internă a bateriilor Li-Pol, se adaugă un electrolit cu gel. Bateriile folosite la telefoanele mobile folosesc acest tip de electrolit. Acestea combină caracteristicile bateriilor polimerice și ionice.
Care este diferența dintre bateriile Li─Ion și Li─Pol. Ele se referă la caracteristicile lor electrice și sunt apropiate. Dar modelele polimerice folosesc un electrolit solid. Componenta gel este adăugată la electrolit pentru a reduce rezistența internă a bateriei și pentru a stimula procesele de schimb ionic.
În ceea ce privește intensitatea lor energetică, bateriile cu polimer litiu au o intensitate energetică specifică de 4-5 ori mai mare și de 3-4 ori mai mare. Ambele tipuri aparțin . Comparația se face cu acestea, deoarece bateriile cu litiu au înlocuit în mare măsură bateriile alcaline în electronicele mobile.
Bateriile Li-Pol au o resursă de 500-600 de cicluri de încărcare-descărcare (la un curent de descărcare de 2C). Conform acestui indicator, ele sunt inferioare celor de cadmiu (1 mie de cicluri) și corespund aproximativ celor cu hidrură metalică.
Tehnologia de producție și designul sunt îmbunătățite în mod constant, iar în viitor, probabil, caracteristicile se vor îmbunătăți. De asemenea, este de remarcat faptul că peste 1-2 ani, o baterie polimerică își pierde aproximativ 20% din capacitatea sa. În acest parametru ele corespund bateriilor ionice.
Trebuie remarcat faptul că printre bateriile polimerice pentru uz comercial există 2 mari categorii. Acestea sunt obișnuite și cu descărcare rapidă. Acestea din urmă sunt adesea numite Hi descărcare. Diferența dintre aceste grupuri este curentul de descărcare maxim admisibil. Poate fi indicat în valoare absolută sau ca multiplu al capacității nominale.
KKM2500 desemnează un model obișnuit cu o capacitate de 2500 mAh, iar marcajul KKM2000HD reprezintă o baterie cu descărcare rapidă cu o capacitate de 2000 mAh. Modelele cu descărcare rapidă nu sunt utilizate în aparatele electrocasnice și electronice de larg consum. Bateriile de la telefoane mobile și tablete nu pot rezista curenților mari de descărcare și, prin urmare, sunt echipate cu protecție împotriva unor astfel de moduri de funcționare.
Domeniile de aplicare ale bateriilor cu polimer litiu decurg din sarcinile care au fost puse pe parcursul dezvoltării lor. Acest lucru mărește timpul de funcționare al dispozitivului și reduce greutatea acestuia. Modelele standard Li─Pol funcționează în diverse electronice cu un consum redus de curent. Acestea sunt laptopuri, smartphone-uri, e-readere, tablete.
Siguranţă
Depozitarea descărcată nu este permisă.
Dacă aceste reguli nu sunt respectate, acest lucru poate duce la un incendiu în cel mai rău caz și, în cel mai bun caz, la o pierdere semnificativă a capacității.
De asemenea, este de remarcat faptul că trebuie să respectați regimul de temperatură și să preveniți supraîncălzirea bateriei polimer. Acesta este punctul slab al tuturor bateriilor cu litiu. Dacă bateria se încălzește până la 70 de grade, atunci începe o reacție spontană în ea, care transformă energia în căldură. Rezultatul este aprinderea și uneori explozie. Dacă este posibil să se controleze tensiunea bateriei, atunci aceasta ar trebui monitorizată îndeaproape la sfârșitul descărcării.
Un alt motiv pentru care bateriile cu litiu se defectează este depresurizarea. În niciun caz, aerul nu trebuie să pătrundă în interiorul recipientului bateriei polimer. Inițial, carcasa este sigilată și nu trebuie supusă la impact sau scăpată. Dacă lipiți cabluri, atunci trebuie să faceți acest lucru extrem de atent.
Înainte de a depozita o baterie polimerică, este recomandat să o încărcați la jumătate. Bateria trebuie depozitată într-un loc răcoros ferit de lumina directă a soarelui.
Ca toate bateriile, bateriile cu litiu polimer au auto-descărcare, dar este mai mică decât cea a bateriilor cu plumb sau alcaline.
Cum să comanzi o baterie litiu-polimer la Magazin-Details.RU
Doriți să cumpărați rapid baterii Li-Pol și să nu așteptați livrarea pieselor de schimb? Contactați magazinul nostru. Suntem furnizori ai centrelor de service și magazinelor de piese de schimb de top și suntem, de asemenea, preferați de clienții de retail din toată țara.
Compania noastră vinde și cooperează direct cu producătorii de echipamente de câțiva ani. Suntem specializati in furnizarea de piese de schimb originale de inalta calitate. Acest lucru garantează clientului o viață neîntreruptă a bateriei.
Tot aici vei gasi baterii Li-Ion pentru laptopuri, smartphone-uri, telefoane si tablete.
Compania noastra se straduieste sa simplifice pe cat posibil procedura de comanda. Pentru a cumpăra o baterie polimer litiu-ion, clientul nu trebuie să piardă timpul și să vină la biroul nostru. Toate problemele vor fi rezolvate rapid prin intermediul site-ului web, prin e-mail sau prin telefon.
Compania „Magazin-Details.RU” cooperează cu persoane juridice și persoane fizice. Plata pentru comanda dvs. se poate face prin servicii populare și sisteme de plată fără a părăsi casa dumneavoastră.
Livrarea bateriilor litiu-polimer pentru smartphone-uri se realizează prin servicii de curierat, companii de transport sau Poșta Rusă. De asemenea, puteți ridica mărfurile la un moment convenabil de la depozitul nostru.