Μπαταρία πολυμερούς λιθίου: διαφορετική από την ιοντική

Πίνακας περιεχομένων:

Μπαταρία πολυμερούς λιθίου: διαφορετική από την ιοντική
Μπαταρία πολυμερούς λιθίου: διαφορετική από την ιοντική

Βίντεο: Μπαταρία πολυμερούς λιθίου: διαφορετική από την ιοντική

Βίντεο: Μπαταρία πολυμερούς λιθίου: διαφορετική από την ιοντική
Βίντεο: Γιατί οι μπαταρίες LiPo διογκώνονται - η εμπειρία μου είναι μερικές φορές λυπηρή 2024, Νοέμβριος
Anonim

Η μπαταρία πολυμερούς λιθίου είναι μια άλλη καινοτομία στον τομέα της τροφοδοσίας για φορητό εξοπλισμό. Πιστεύεται ότι είναι ένα πιο προηγμένο μοντέλο της μπαταρίας ιόντων λιθίου. Ωστόσο, αυτό δεν είναι απολύτως αλήθεια, και παρόλο που η νέα γενιά αντικαθιστά επιτυχώς την ευρεία τεχνολογία ιόντων σε ορισμένα τμήματα, από ορισμένες απόψεις το Li-pol είναι κατώτερο από το ανάλογό του.

Μπαταρία πολυμερούς λιθίου: διαφορετική από την ιοντική
Μπαταρία πολυμερούς λιθίου: διαφορετική από την ιοντική

Συσκευή μπαταρίας πολυμερούς λιθίου

Μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου χρησιμοποιεί πολυμερές υλικό ως ηλεκτρολύτη. Μια μπαταρία αυτού του τύπου χρησιμοποιείται σε ψηφιακή τεχνολογία, κινητά τηλέφωνα, όλα τα είδη συσκευών, μοντέλα με ραδιόφωνο κ.λπ.

Η ώθηση για τη βελτίωση των μπαταριών ιόντων λιθίου ήταν η ανάγκη αντιμετώπισης δύο από τις ελλείψεις τους. Πρώτα απ 'όλα, δεν είναι ασφαλές να λειτουργούν και, επιπλέον, είναι αρκετά αντιοικονομικά. Οι μηχανικοί αποφάσισαν να εξαλείψουν αυτά τα μειονεκτήματα αλλάζοντας τον ηλεκτρολύτη.

Ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκε ένας ηλεκτρολύτης πολυμερούς. Ωστόσο, το πολυμερές ήταν προηγουμένως γνωστό ως αγωγός. Έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό στην ηλεκτρολογία ως αγώγιμο πλαστικό φιλμ. Στη σύγχρονη ανάπτυξη, το πάχος της πολυμερούς κυψέλης λιθίου φτάνει μόνο το 1 mm, πράγμα που εξαλείφει αυτόματα τους περιορισμούς στη χρήση από διάφορους τύπους και μεγέθη από προγραμματιστές.

Ωστόσο, το κύριο πράγμα στη νέα γενιά της μπαταρίας είναι η απουσία υγρού ηλεκτρολύτη, εξαιτίας αυτού, εξαλείφεται ο κίνδυνος ανάφλεξης της μπαταρίας. Έτσι, το πρόβλημα της ασφάλειάς του εξαλείφθηκε. Αλλά για να καταλάβετε ποιες είναι οι κύριες διαφορές μεταξύ των μπαταριών ιόντων λιθίου και λιθίου, θα πρέπει να ρίξετε μια πιο προσεκτική ματιά στη συσκευή του βασικού μοντέλου.

Εικόνα
Εικόνα

Συσκευή μπαταρίας ιόντων λιθίου

Τα πρώτα μοντέλα σειριακών μπαταριών λιθίου εμφανίστηκαν στις αρχές της δεκαετίας του '90. Ωστόσο, το κοβάλτιο και το μαγγάνιο χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια ως ηλεκτρολύτης. Στις σύγχρονες μπαταρίες ιόντων λιθίου, η ίδια η ουσία δεν είναι τόσο σημαντική όσο η διαμόρφωση της θέσης του στο μπλοκ.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποτελούνται από ηλεκτρόδια που διαχωρίζονται με διαχωριστή πόρων. Με τη σειρά του, η μάζα του διαχωριστή εμποτίζεται με την ουσία του ηλεκτρολύτη. Όσον αφορά τα ίδια τα ηλεκτρόδια, είναι μια βάση καθόδου σε αλουμινόχαρτο με χαλκό άνοδο.

Μέσα στο μπλοκ, η απέναντι πόλος άνοδος και η κάθοδος συνδέονται μεταξύ τους με τερματικά συλλογής ρεύματος. Η φόρτιση παρέχει θετικό φορτίο για το ιόν λιθίου. Σε αυτήν την περίπτωση, το λίθιο είναι πλεονεκτικό στο ότι έχει την ικανότητα να διεισδύει εύκολα στα κρυσταλλικά πλέγματα άλλων ουσιών, σχηματίζοντας χημικούς δεσμούς.

Ωστόσο, οι θετικές ιδιότητες των μπαταριών ιόντων λιθίου δεν ήταν αρκετά αρκετές για την εκτέλεση εργασιών σε σύγχρονα gadget. Αυτό οδήγησε στην εμφάνιση μιας νέας γενιάς στοιχείων Li-pol, τα οποία έχουν πολλά σχεδιαστικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Γενικά, είναι απαραίτητο να σημειωθεί η ομοιότητα των τροφοδοτικών ιόντων λιθίου με μπαταρίες ηλίου πλήρους μεγέθους για αυτοκίνητα. Και στις δύο περιπτώσεις, οι μπαταρίες έχουν σχεδιαστεί με γνώμονα την πρακτικότητα. Εν μέρει, αυτή η κατεύθυνση ανάπτυξης συνεχίστηκε με στοιχεία που βασίζονται σε πολυμερές.

Εικόνα
Εικόνα

Διάρκεια ζωής μπαταρίας πολυμερούς λιθίου

Κατά μέσο όρο, οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου υποστηρίζουν περίπου 800-900 κύκλους φόρτισης. Αυτός ο δείκτης μπορεί να θεωρηθεί πολύ μέτριος σε σύγκριση με άλλα σύγχρονα ανάλογα. Αλλά αυτός ο παράγοντας δεν θεωρείται καθόλου από τους ειδικούς ως καθοριστικός πόρος.

Το γεγονός είναι ότι οι τελευταίες μπαταρίες υπόκεινται σε ενεργή γήρανση, ανεξάρτητα από την ένταση της χρήσης τους. Δηλαδή, ακόμη και αν το τροφοδοτικό δεν χρησιμοποιείται καθόλου, ο πόρος του θα μειωθεί με την πάροδο του χρόνου. Επιπλέον, αυτό ισχύει εξίσου τόσο για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου όσο και για τα κύτταρα πολυμερούς λιθίου.

Όλες οι μπαταρίες με βάση το λίθιο έχουν συνεχή διαδικασία γήρανσης. Μια σημαντική απώλεια στην ενεργειακή χωρητικότητα της μπαταρίας μπορεί να παρατηρηθεί μέσα σε ένα χρόνο μετά την αγορά του gadget. Μετά από 2-3 χρόνια, ορισμένα τροφοδοτικά είναι εντελώς εκτός λειτουργίας. Ωστόσο, εδώ εξαρτώνται πολλά από τον κατασκευαστή, καθώς σε αυτό το τμήμα υπάρχουν διαφορές στην ποιότητα της μπαταρίας.

Εκτός από τα προβλήματα με την ταχεία γήρανση, αυτός ο τύπος μπαταρίας χρειάζεται ένα επιπλέον σύστημα προστασίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εσωτερική τάση σε διαφορετικά μέρη του κυκλώματος μπαταρίας μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση. Επομένως, εδώ εισήχθη ένα ειδικό σχήμα σταθεροποίησης, αποτρέποντας την υπερφόρτιση και την υπερθέρμανση.

Εικόνα
Εικόνα

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

Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ Li-pol και Li-ion είναι η απόρριψη ηλίου και υγρών ηλεκτρολυτών. Για πιο ακριβή κατανόηση αυτής της διαφοράς, είναι απαραίτητο να ανατρέξετε σε μοντέρνα μοντέλα μπαταριών αυτοκινήτου. Η ανάγκη αντικατάστασης του υγρού ηλεκτρολύτη σε αυτήν την περίπτωση οφείλεται, φυσικά, σε θέματα ασφάλειας.

Αλλά εάν στην περίπτωση των μπαταριών του αυτοκινήτου, η πρόοδος σταμάτησε στους ίδιους πορώδεις ηλεκτρολύτες με εμποτισμό, τότε τα μοντέλα με βάση το λίθιο έλαβαν μια πλήρη συμπαγή βάση. Αναμφίβολα, μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου στερεάς κατάστασης είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα. Η διαφορά του από το ιοντικό είναι ότι η δραστική ουσία με τη μορφή πλάκας στη ζώνη επαφής με το λίθιο εμποδίζει το σχηματισμό δενδριτών κατά την ποδηλασία.

Αυτός ο παράγοντας αποκλείει την πιθανότητα εκρήξεων και πυρκαγιών τέτοιων πηγών ενέργειας. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης αδυναμίες στις νέες μπαταρίες. Αυτό το σύστημα συνεπάγεται ορισμένα μειονεκτήματα.

Το κύριο είναι ο τρέχων περιορισμός. Από την άλλη πλευρά, ωστόσο, πρόσθετα προστατευτικά συστήματα καθιστούν την μπαταρία πολυμερούς λιθίου ασφαλέστερη. Η διαφορά από μια ιοντική μπαταρία ως προς το κόστος είναι επίσης ένας σημαντικός παράγοντας. Τα τροφοδοτικά πολυμερούς είναι φθηνότερα, αν και μόνο ελαφρώς. Η τιμή τους εξακολουθεί να αυξάνεται λόγω της εγκατάστασης ηλεκτρονικών κυκλωμάτων προστασίας.

Εικόνα
Εικόνα

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

Η απόφαση για ποια μπαταρία των παρουσιαζόμενων μοντέλων είναι καλύτερη, σε μεγαλύτερο βαθμό, θα πρέπει να βασίζεται στις προγραμματισμένες συνθήκες λειτουργίας και στα χαρακτηριστικά της στοχευόμενης εγκατάστασης τροφοδοσίας. Τα κύρια πλεονεκτήματα των συσκευών που βασίζονται σε πολυμερές είναι πιο απτά για τους ίδιους τους κατασκευαστές, χάρη στις οποίες μπορούν να χρησιμοποιούν πιο ελεύθερα νέες τεχνολογίες. Για τον χρήστη, αυτή η διαφορά στις μπαταρίες θα είναι λεπτή.

Για παράδειγμα, σχετικά με το πώς να φορτίσετε μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου, ο ιδιοκτήτης του gadget θα πρέπει να δώσει μεγαλύτερη προσοχή στην επιλογή μιας υψηλής ποιότητας πηγής ενέργειας. Όσον αφορά τη διάρκεια της ίδιας της διαδικασίας φόρτισης, τόσο η μία όσο και η άλλη πηγή ισχύος θα είναι μάλλον πανομοιότυπα στοιχεία.

Όσον αφορά το ζήτημα της ανθεκτικότητας, η κατάσταση σε αυτόν τον δείκτη είναι επίσης διφορούμενη. Φυσικά, το φαινόμενο γήρανσης είναι πιο χαρακτηριστικό των στοιχείων που βασίζονται σε πολυμερές, αλλά στην πράξη, οι ιδιοκτήτες παρατηρούν μια ποικιλία καταστάσεων. Για παράδειγμα, υπάρχουν συχνές κριτικές για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες αποδεικνύονται ακατάλληλες για λειτουργία ήδη 1 έτος μετά την αγορά. Και οι μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς μπορεί να λειτουργούν καλά σε ορισμένες συσκευές για 6-7 χρόνια, ενώ είναι συνεχώς σε ενεργή χρήση.

Προκειμένου να αυξηθεί η ηλεκτρική αγωγιμότητα, οι μηχανικοί εξακολουθούν να προσθέτουν έναν ηλεκτρολύτη με πηκτωματοποίηση στα πολυμερή στοιχεία. Ωστόσο, το ζήτημα της μπαταρίας που πρέπει να επιλέξετε δεν είναι ένα οξύ ζήτημα στα εργοστάσια. Συνδυασμένες λύσεις χρησιμοποιούνται συχνά σε μέρη όπου η θερμοκρασία έχει μεγάλη επίδραση. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα πολυμερή στοιχεία χρησιμοποιούνται συνήθως ως εφεδρικά τροφοδοτικά, συνδέοντάς τα με το δίκτυο όπως απαιτείται.

Συνιστάται: