Аккумулятор li poly: безопасность, эффективность, применение и стоимость

что это, срок службы, отличие от литий-ионных батарей

Автор Aluarius На чтение 8 мин. Просмотров 518 Опубликовано

Литий- полимерная батарея – это аккумуляторная батарея, которая впервые приобрела популярность благодаря их внедрению в начале 1990-х годов крупными электронными компаниями. По сути, они представляют собой группу очень жестких отсеков для выработки электроэнергии, состоящих из трех частей: положительного электрода; отрицательный электрод; и электролит, или жидкое химическое соединение между ними. Большинство литий-ионных батарей, в отличие от более традиционных, также имеют электронный контроллер , который регулирует мощность и потоки разряда, чтобы ваша батарея не перегревалась и не взрывалась.

Литий-полимерный аккумулятор

Содержание

Литий-полимерный аккумулятор — описание, происхождение технологии

Те, кто изучал полимеры, задавались вопросом: “Li-Pol аккумулятор – что это”. Наиболее существенным различием между литий-ионными и литий-полимерными батареями является химический электролит между их положительными и отрицательными электродами. В Li-Po аккумулятор не заливают жидкость. Вместо этого, технология Li-Po использует одну из трех форм: сухое твердое вещество, которое было в значительной степени выведено из эксплуатации в течение прототипных лет литий-полимерных батарей; пористое химическое соединение; или гелеобразный электролит. Наиболее популярным среди них является последний тип аккумулятора, который вы найдете в новых ноутбуках и электромобилях. Загвоздка в том, что многие компании на самом деле не продают вам настоящий Li-Poly аккумулятор, вместо этого это литий-ионная полимерная батарея или Li-ion в более гибком корпусе.

Характеристики Li-pol аккумуляторов

Разберем такие параметры как зарядка, правильные критерии выбора, плюсы и минусы, срок службы литий-полимерного акумулятора.

Емкость

Высокая плотность энергии. Как говорится в свойстве, высокая плотность энергии означает высокую мощность без больших и громоздких. Это причина, почему она все еще существует в мире прогресса, поскольку это требуется ноутбукам и смартфонам. Поскольку в настоящее время разрабатываются устройства, которые могут быть меньше, но требуют и работают с большой мощностью и обеспечивают более высокое качество, литий-ионный аккумулятор идеально подходит для этого. Это дает аккумулятору высокую мощность при сохранении относительно небольшого размера. Компактный размер делает Li-Polymer аккумулятор хорошим выбором в мобильной индустрии.

Рабочее напряжение

Первый и главный фактор – низкий саморазряд. Производительность аккумуляторных батарей определяется скоростью их саморазряда. После отключения от источника питания литий-ионные аккумуляторы имеют очень низкую скорость саморазряда по сравнению с другими перезаряжаемыми элементами, такими как Ni-Cad и NiMH. Это в основном 5% в первые 4 часа, затем падает до 1 или 2% в месяц. Литий-ионные аккумуляторы имеют более высокий цикл зарядки-разрядки, где некоторые средние классы имеют 1000 циклов, которые имеют 5000 циклов, прежде чем потерять от 20 до 30% своей максимальной зарядной емкости.

Литий_полимерный-аккумулятор

Рабочая температура

Важно отличать температуру эксплуатации от той, при которой аккумулятор можно просто заряжать. Разница достигает 30-40 градусов. Оптимальная температура эксплуатации – 60 градусов, зарядки – до 90.

Количество циклов заряд-разряд

Литий-ионные аккумуляторы имеют более длительный срок службы и продолжают обеспечивать лучшую производительность в течение длительного периода времени. Поскольку циклы зарядки-разрядки литий-ионных батарей высоки, они способны показывать лучшую производительность после 5000 циклов, в то время как некоторые другие батареи теряют 30% своей емкости после 1000 циклов. Эти батареи можно регулярно заряжать, не влияя на их мощность. Литий-полимерный аккумулятор имеет главное отличие от ионного – долгосрочность.

Срок службы батареи

Литий-ионные аккумуляторы имеют срок службы в 10 раз больше, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, и обеспечивают 2000% номинальной емкости после 2000 циклов (ровно столько, на сколько рассчитан сам электроэлемент). Поскольку эти батареи не требуют активного обслуживания, одноразовая покупка гарантирует долговечность.

Отличие Li-pol от Li-ion аккумуляторов

И литий-ионные, и литий-полимерные аккумуляторы имеют свои плюсы и минусы. Как правило, преимуществами литий-ионных батарей являются их высокая удельная мощность, отсутствие так называемого эффекта памяти (когда батареи со временем становятся сложнее заряжать) и их значительно более низкая стоимость, чем у литий-полимерного. По словам Wired , «Литий-ионные аккумуляторы невероятно эффективны. Они упаковывают невероятное количество энергии в крошечную упаковку ». Сравнение аккумуляторов будет рассмотрено более подробно ниже.

Но, как кто-то мог заметить, с недавней историей о запрете на полеты определенной марки мобильных телефонов, литий-ионные аккумуляторы по своей природе нестабильны, страдают от “старения” и потенциально опасны. Если барьер, разделяющий положительный и отрицательный электрод, когда-либо нарушается, химическая реакция может вызвать возгорание (пожар).

Поскольку литий-ионные аккумуляторы становятся все более популярными в бытовой электронике, предприятия пытаются снизить затраты, что и объясняет различия. Хотя качественные батареи абсолютно безопасны, вы всегда должны быть осторожны при покупке безымянных брендов. Даже батареи с одинаковыми показателями будут отличаться.

С другой стороны, литий-полимерные батареи, как правило, прочные и гибкие , особенно когда речь идет о размерах и форме их конструкции. Они также легки, имеют чрезвычайно низкий профиль и имеют меньшую вероятность страдания от утечки электролита . Но литий-полимерные батареи тоже не идеальны : их производство значительно дороже, и они не имеют такой же плотности энергии (количества энергии, которое может быть сохранено) и срока службы литий-ионных.

Литий-полимерные-батареи

Себестоимость

Литий-ионный аккумулятор дорог в изготовлении, что буквально увеличивает его стоимость. Производство на 35% дороже никель-кадмиевых элементов. Поскольку спрос увеличивается, стоимость для потребителей увеличивается, что, кажется, является главной проблемой. Эта батарея требует сложной схемы бортового компьютера для управления и обеспечения того, чтобы напряжение и ток находились в безопасных пределах. Эта схема также является причиной, которая делает его более дорогим, чем другие аккумуляторы.

Надежность и безопасность

Требуется защита. Литий-ионный аккумулятор не такой прочный, как некоторые другие типы аккумуляторов. Они требуют защиты от перезарядки и разрядки слишком далеко, поскольку они встроены в печатную плату. Поскольку большая часть оборудования и приложений предпочитает использовать эти батареи, люди используют их, не зная их безопасных рабочих пределов и схем.

Температурный режим работы

Оптимальная рабочая температура – около +20 °С. Лучшая температура для хранения Li-Ion аккумуляторов – от 0 до 10 °С, с частичным зарядом. Рекомендуемая температура зарядки литий-ионных батарей – от +5 до +20 °C.

Литий-полимерный аккумулятор: плюсы и минусы

Литий-ионные аккумуляторы легче по сравнению с другими перезаряжаемыми аккумуляторами. Что делает их более эффективными для использования в портативных электронных устройствах.

Литий_полимерные-батареи

Плюсы:

  • Низкие эксплуатационные расходы. Низкие эксплуатационные расходы являются одним из основных преимуществ литий-ионных аккумуляторов. Он не требует регулярного технического обслуживания для лучшей производительности, в отличие от других аккумуляторных батарей, которые требуют регулярной разрядки для поддержания оптимальной производительности. Другие аккумуляторные батареи требуют периодической разрядки, чтобы убедиться, что они не получили эффект памяти.
  • Без заливки. Большинство аккумуляторов или элементов необходимо заряжать при первой зарядке. Заправка – это метод полной зарядки и полной разрядки аккумулятора перед его использованием. Таким образом, литий-ионная батарея экономит значительное время и не требует зарядки и разрядки, прежде чем ее можно будет реально использовать.
  • Наличие разных типов. На рынке доступны различные типы литий-ионных батарей, некоторые с цилиндрической, а некоторые с призматической формой. Это дает преимущество выбора конкретного типа батареи для конкретного устройства, что означает, что правильная технология может быть использована для конкретного необходимого приложения. Не только для небольших устройств и приложений, но также предлагает гораздо более высокие уровни тока для электромобилей и электроинструментов.

Литий-ионные аккумуляторы сохраняют заряд в течение более длительного периода времени из-за своего свойства высоких циклов зарядки-разрядки, снижающих потребление энергии и стоимость.

Минусы

  • Старение. Основным недостатком литий-ионной батареи является ее старение, и оно зависит от количества циклов зарядки-разрядки, которые прошла батарея. Эта батарея, естественно, разлагается, как только она приобретается, независимо от того, используют ее потребители или нет. Поскольку литий-ионная технология растет и развивается,но замена батареи является обязательной после определенного периода времени. Это делает большую проблему, если батарея встроена в оборудование.
  • Транспорт. Существуют ограничения по весу литий-ионных аккумуляторов при транспортировке. Во многих авиалиниях существует ограничение на количество литий-ионных батарей, перевозимых в багаже, положение безопасности может время от времени меняться. Любые литий-ионные батареи, перевозимые отдельно, должны быть защищены от коротких замыканий защитными крышками и т. д.

Неправильное использование оборудования может привести к перегреву, что, в свою очередь, может вызвать внутреннее короткое замыкание и воспламенить горючий электролит, что приведет к взрывам и пожарам. Это увеличивает риск внутренних травм и ущерба для пользователей и отраслей промышленности, так как большинство продуктов являются портативными, а также используются на более крупных заводах.

Литий_полимерные_батареи

Особенности эксплуатации литий- полимерных батарей

Литий-ионная батарея является предпочтительной и самой передовой для использования в текущей ситуации, поскольку она существует уже много лет. Это может быть недостатком, поскольку технология быстро меняется и развивается, что может быть проблемой для батареи, чтобы оправдать ожидания. Как мы знаем, некоторые инциденты все еще ставят под сомнение его выполнимость и эффективность, например, у Samsung Note 7 были проблемы наряду с проблемами безопасности.

Основным недостатком литий-ионных аккумуляторов является перегрев и подверженность пожару. Было много случаев взрыва при перегреве или перезарядке из-за накопления газов и повышения внутреннего давления в результате разложения электролита.

С каждым годом технология совершенствуется и улучшается, а значит, в скором времени станет в один ряд с литий-ионными батареями и другими аналогами.

Чем отличается Li-ion от Li-Pol аккумулятора? Какой вариант лучше выбрать?

В производстве накопителей энергии устаревшие технологии быстро сменяются новыми решениями. Вначале аккумуляторы NiCd были вытеснены элементами типа NiMH. Взамен им были созданы более совершенные генерации аккумуляторных батарей – Li-ion, LiFePO4, Li-Pol. В данной статье мы рассмотрим отличия Li-ion и литий-полимерного аккумулятора, их преимущества и предпочтения по выбору с учетом особенностей предстоящего применения АКБ.

Особенности Li-ion технологии

Литиевые аккумуляторы начали массово производить в начале 1990-х. Функции активного электролита на начальном этапе выполняли кобальт и марганец. Теперь в Li-ion накопителях в качестве вещества катода применяются кобальтат лития, литий-марганцевая шпинель, литий-феррофосфат и другие составы. Но ключевую роль играет не разновидность вещества, а особенности его расположения в блоке.

В них электроды (катодная база на фольге из алюминия и анод из меди) разделяются пористым сепаратором, который пропитывается электролитом. Катод и анод в блоке соединены токоснимающими клеммами. Обслуживание заряда обеспечивают положительно заряженные ионы Li. Они с легкостью проходят в кристаллические решетки различных веществ, создают связи, инициируют протекание реакций и вызывают выход энергии. По принципу работы Li-ion накопители энергии схожи с гелевыми АКБ полного формата.

Основные плюсы и минусы Li-ion батарей перечислены в таблице:

Достоинства

Недостатки

Малый саморазряд – в 1-й месяц до 6%, в последующие – слабее. Защитный контур расходует порядка 3% накопленной энергии в месяц.

Необходимость применения интегрированной защитной платы. Она ограничивает максимальное напряжение при заряде и не допускает его критического снижения при разряде, ограничивает предельные токи и контролирует температуру.

Высокая плотность энергии и разрядных токов.

Подверженность старению, даже без эксплуатации.

Высокое напряжение ячеек по сравнению с NiCd и NiMH элементами – 3,6 В.

Существенное падение емкости на морозе.

Отсутствие эффекта памяти и простота обслуживания.

Относительно высокая стоимость (по сравнению с АКБ типа NiCd).

Большой эксплуатационный ресурс.

 

Небольшие размеры, легкий вес.

 

Отсутствие требований по обслуживанию (кроме подзарядки).

 

 

Технология создания Li-ion батарей с каждым годом улучшается, приводя к повышению безопасности их эксплуатации и снижению стоимости.

Чем отличается от Li-ion Li-Pol технология?

Усовершенствование Li-ion батарей было направлено на повышение безопасности их использования и удешевление технологии. Решить эту задачу удалось при помощи смены электролита – вместо пористого сепаратора с пропиткой из электролита начали применять полимерный электролит. Прежде он использовался в роли пластиковой пленки для проведения тока. В Li-pol накопителях энергии толщина элемента стартует от 1 мм, что позволяет получать изделия всевозможных форм и габаритов.

Но принципиальный ответ на вопрос, в чем разница Li-Pol аккумуляторов от Li-ion моделей, – это неиспользование электролита в жидком состоянии и сведение к минимуму риска воспламенения. В литий-полимерных АКБ нет ни жидких, ни гелевых электролитов. Активное вещество представляет собой твердую пластину и в области соприкосновения с литием не допускает образования дендритов при циклировании. Благодаря этому устраняется риск взрывов и возгораний литий-полимерных АКБ.

Изначально Li-Pol источники тока имели слабую проводимость и не подходили для портативных аппаратов. Но этот недостаток удалось устранить благодаря использованию гелеобразного электролита. Усовершенствованные Li-polymer накопители энергии имеют мембрану с электролитом. Для ее изготовления используется разделитель из пропилена или пористый полиэтилен, внутри которого содержится полимер. Взаимодействуя с жидкостью-электролитом, он становится гелеобразным.

Преимущества и недостатки Li-Pol источников тока

Важным преимуществом литий-полимерных аккумуляторов является отличное соотношение емкости и массы. Благодаря этому качеству Li-Pol источники тока широко применяются при оснащении квадрокоптеров и других радиоуправляемых моделей, в мобильных телефонах и цифровой технике. Ключевые плюсы и минусы Li-polymer аккумуляторов указаны в таблице:

Достоинства

Недостатки

Легкий вес в сочетании с высокой емкостью.

Относительно высокая стоимость.

Возможность создания аккумулятора произвольных габаритов и форм, в т. ч. очень тонких.

Необходимость в особом режиме подзарядки.

Быстрая подзарядка.

Необходимость балансировки ячеек.

Отсутствие эффекта памяти.

Чувствительность к глубокому разряду, перезаряду, низким температурам.

Незначительный износ.

 

Высокая степень надежности и безопасная эксплуатация.

 

Малый саморазряд – до 5% в месяц.

 

Неприхотливость в обслуживании.

 

Меньший износ и саморазряд.

 

Что лучше, Li-polymer или литий-ионный аккумулятор?

Ответ на этот вопрос зависит от того, где и в каких условиях будет применяться выбираемый источник тока. По основным характеристикам Li-ion и Li-Pol элементы питания схожи. Из ячеек типа Li-ion собираются аккумуляторные батареи разных геометрических параметров и технических характеристик. Использовать их допустимо в промежутке от -20 до +60 °С, но при пограничных значениях температуры происходит более быстрое старение.

Li-Pol аккумуляторы производятся всевозможной геометрии, отличаются значительной плотностью энергии и предельно безопасны. Они наиболее востребованы в условиях, когда требуется компактный и надежный источник тока. Промежуток рабочих температур у выпускаемых сейчас Li-Pol батарей идентичен температурному диапазону Li-ion.

Сравнительная таблица Li-ion и Li-Pol батарей

Чтобы выяснить с учетом индивидуальных приоритетов, что лучше, Li-polymer или литий-ионная АКБ, нужно сопоставить их характеристики. Это легко сделать с помощью сравнительной таблицы:

Характеристика

У Li-ion батарей

У Li-Pol батарей

Количество циклов

Больше

Меньше

Выбор типоразмеров

Узкий, есть модели в форме цилиндра и призмы, самый популярный цилиндрический размер – 18650.

Широкий, без стандартных рамок формата элементов питания, возможно создание элементов толщиной от 1 мм.

Вес

Немного больше

Легкий – за счет применения гелеобразного электролита и сокращения элементов из металла.

Емкость при идентичных размерах

Ниже

Выше, почти вдвое.

Плотность энергии на единицу массы

От 100 до 190 Втч/кг, в зависимости от материала катода.

От 130 до 200 Втч/кг.

Эксплуатационный ресурс

Приблизительно одинаковый: у литий-ионных – от 500 до 2000 циклов заряд-разряд, в зависимости от материала катода, у литий-полимерных – 800 – 1000 циклов.

Риск взрыва или возгорания

Присутствует, но использование платы защиты исключает такой риск.

Минимизирована – благодаря невозможности утечки электролита и использованию интегрированной защиты от избыточного заряда.

Допустимые температуры

От -20 до +60 °С, оптимально – от 0 до +30 °С.

Длительность подзарядки

Больше

Меньше

Напряжение (номинал)

3,6 В

3,7 В

Граничное напряжение разряда

2,8 В

3 В

Оптимальный и пиковый ток нагрузки

<1С и ˃2С, где С – значение емкости.

Особенности заряда

Током величиной 0,1…1С до достижения 4,1…4,2 В, а затем при неменяющемся напряжении.

Степень износа (естественное старение)

Порядка 0,1% в месяц.

Ниже, 20% за 2 года.

Скачки напряжения при разряде

Малые

Ценовая категория

Ниже

Выше

По этой таблице легко сопоставить, чем лучше литий-ионные аккумуляторы, и по каким параметрам они уступают литий-полимерным аналогам.

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.

маркетинговые уловки и распространенные ошибки / ХабрНеоднократно сталкиваюсь в статьях и комментариях (в статьях все же гораздо реже) с использованием неправильных данных или названий, которые впоследствии приводятся, как аргументы, хотя на самом деле они ошибочны изначально. И эти ошибки распространяются по всем ресурсам, включая Гиктаймс.

Этой статьей я бы хотел разъяснить некоторые моменты и провести своеобразный ликбез.

Литий-полимерные аккумуляторы


Сразу с главного — в свободном доступе на рынке не существует литий-полимерных аккумуляторов в техническом смысле этого слова. В англоязычном мире с этим уже разобрались, а вот на постсоветском пространстве существуют некоторые издержки в терминологии, которыми пользуются маркетологи. Маленькое отступление — не то, чтобы этим не пользовались в других регионах, но там хотя бы есть возможность проверки этой информации на родном языке.
Немного истории

Любой литий-ионный аккумулятор имеет 4 основных составляющих — два электрода (анод и катод), электролит и сепаратор. Все 4 элемента развивались и развиваются дальше. Для электролита на начало исследований (1970-ые) было предложено два варианта — жидкий или твердый электролит. В то время твердый электролит обещал больше перспектив в эксплуатации — электролит не вытекает при повреждении корпуса, сам элемент более прочный. Главным недостатком было и остается высокое сопротивление твердого электролита, оно сводит на нет физические характеристики.

Фактически снижение количества ресурсов, выделяемых компаниями на разработку твердых электролитов, произошло в начале 1990-х, когда Sony вывела на рынок аккумулятор с жидким электролитом. Сама компания Sony еще в 1988 году была уверена в будущем успехе твердого электролита.

Не смотря на ориентацию на жидкий электролит компании не перестали искать альтернативы. Одним из вариантов стали так называемые гибридные электролиты. Фактически для них используется сепаратор с мелкими отверстиями и тем же жидки электролитом. Хотя он на ощупь кажется сухим, на самом деле количество электролита в нем не отличается от подобного в обычном аккумуляторе. Как в принципе и конструкция:


Схематическая модель литий-ионного аккумулятора с катодом LiCoO2 и графитовым анодом из Википедии на немецком языке.

Подобные аккумуляторы довольно распространены, их коммерческое распространение началось еще в начале 2000-х, но физически и химически это те же самые литий-ионные аккумуляторы с жидким электролитом и их в общем не очень много.

Что же представлено на рынке?

Одним из способов классификации аккумуляторов является его корпус. На сегодня существуют три популярных способа упаковки:
  • Цилиндрические ячейки
  • Призматические ячейки
  • «Мешочек» или pouch-bag ячейки

Первый тип аккумуляторов известен своим использованием в ноутбуках и автомобилях Тесла (там используется его самый распространенный размер 18650).

Второй тип является измененной формой цилиндрических. Алюминиевый корпус, прямоугольник или квадрат в поперечном сечении. Популярен для стационарного применения и в транспорте.

Третий тип имеет мягкий корпус и не всегда оснащается встроенной системой защиты. Фактически удешевленный вариант призматической ячейки. Этот тип аккумуляторов используется, в частности, в мобильных телефонах.

Последние в списке и есть те самые «полимерные». Они так называются по нескольким причинам. Самый наглый способ маркетологов — корпус из полимеров, потому и «полимерные».

Второй вариант — использование полимерного мелкопористого сепаратора. Фактически ничем не отличается от обычного литий-ионного аккумулятора.

Третий вариант, который я не встречал — давать название «полимерный» на основании использования полимерных элементов в качестве основ катодов, анодов и прочих элементов. Как правило попадает в множество аккумуляторов в пластиковом корпусе.

Проблемы терминологии

При разработке концепции идея была такова, что под понятием «жидкий электролит» понимались жидкий или гелеобразный раствор соли лития, в то время как под понятием «твердый электролит» (solid electrolyte) — твердое состояние вещества. Так как возникло желание продать то, что обещалось но чего нет, то сегодня даже в среде исследователей гелевый электролит вносят в перечень «твердых» электролитов, хотя его характеристики все же скорее гибридные. Потому можно встретить описание в научных работах «твердый гелевый электролит», которое некоторыми учеными считается вводящим в заблуждение.
Будущее полимерных электролитов

Разработки ведутся и в перспективе возможно появление аккумуляторов с настоящим полимерным электролитом. Однако по состоянию на 2015 год лабораторные образцы полимерных электролитов на основе органической химии не показывали ощутимого прогресса, потому на дату публикации статьи в обозримом будущем не предвидится массового ухода от жидкого электролита.

Проблемы с наименованием типов аккумуляторов


На рынке представлено несколько различных типов литий-ионных аккумуляторов. Они имеют различные наименования, которые позволяют описывать их характеристики в плане емкости или безопасности. В целом можно встретить следующие типы:
  • Литий-кобальтовые с катодом LiCoO2 — самые емкие модели имеют графитовый анод.
  • Литий-марганцево-оксидные с катодом LiMn2O4, Li2MnO3 или LMnO, последние могут выступать как просто литий-марганцовые
  • Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные или NMC с катодом LiNiMnCoO2
  • Литий-железо-фосфатные с катодом LiFePO4 (LFP)
  • Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидные (NCA) с катодом LiNiCoAlO2
  • Литий-титанат-оксидные (LTO) с анодом Li4Ti5O12

Сразу можно заметить неравномерность наименований. Некоторые названы в честь катода, некоторые — в честь анода. И если в первом случае еще можно попытаться угадать с высокой степенью вероятности, что анод будет графитовый, то в случае названия по аноду остается только гадать. Также на сегодня ведутся разработки и в принципе можно найти на рынке аккумулятор с катодом LiFePO4 и анодом Li4Ti5O12, т.е. литий-железо-фосфатные литий-титанатовые, которые в этой системе не имеют простого маркетингового наименования По ссылке — научная статья 2013 года с испытаниями такого аккумулятора.

Причина существования такого большого числа катодов и анодов аккумуляторов в различных требованиях к аккумуляторам. Где-то нужна бóльшая безопасность, а где-то емкость или мощность. Получить представление о запасаемой энергии можно исходя из того, что каждый тип катода и анода имеет разный потенциал, как видно из изображений ниже (в качестве потенциала в 0 В выбирается потенциал металлического лития, больше разница напряжений — больше мощность, энергетическая плотность зависит от количества атомов лития):


Общая схема с потенциалами от университета г. Киль. Источник


Материал из статьи 2013 года авторов Jiantie Xu, Shixue Dou и др. Источник


Еще одна картинка от Purdue School of Engineering and Technology. Источник

Общее представление о причинах может давать следующее грубое изображение связи потенциалов элементов и возможности металлизация лития при очень низком разряде или термической нестабильности при перезаряде:


Изображения взято из курса лекций

Самые небезопасные в эксплуатации из представленных на рынке — литий-кобальтовые с графитовый анодом, самые безопасные — с катодом LiFePO4 и анодом Li4Ti5O12. Естественно, наличие BMS (Battery Management System) уменьшает риски, но пренебрегать ими не стоит, тот же слишком сильный разряд эта система предотвратить не сможет, что критично для аккумуляторов с графитовым анодом.

Распространенные ошибки


Общие ошибки

Самая главная и часто встречаемая ошибка — противопоставление «обычному литий-ионному аккумулятору». Как видно выше, такого понятия, как «обычный» просто нет. И разница в напряжениях может быть самой разной для вроде бы одинаковых катодов и одинаковой для разных наборов катодов и анодов.

Вторая ошибка, не столь существенная, связанная с предыдущим пунктом, написание материала катода LiFePO4 следующим образом — LiFePo4. Здесь путаница довольно распространенная и сразу показывает, насколько можно доверять такому источнику.

Еще одна крупная ошибка — противопоставление LiPo-аккумулятора литий-ионному. Здесь несколько вариантов сравнения. Первое — это общее, связанное с заблуждением о существовании на рынке аккумуляторов с полимерным электролитом. Второе, имеющее более узкое применение, которое обычно озвучивается в следующем виде «литий-полимерный аккумулятор [речь о корпусе] лучше/хуже LFP/LTO/NCA (подставить нужное)».

Здесь идет смешение типа корпуса и начинки.

Например, по этой ссылке можно прочитать о LFP аккумуляторе в формате литий-полимерного (призматический корпус в данном случае).

Аккумулятор А долговечнее аккумулятора Б

Это еще одно своеобразное перекручивание фактов для аргументации при продаже. Такой метод применяется для разных типов аккумуляторов, но чаще всего сравнивается LFP вариант аккумулятора и литий-кобальтовый или NMC с графитовым катодом. В статьях в интернете, как рекламных так и просто популярных, можно найти соотношение полных эквивалентных циклов в 2000 к 500 в пользу LFP и как результат — рассказ о значительном превосходстве первого.

Здесь есть несколько неточностей. Во-первых, бóльшее число статей по литий-кобальтовым датировано 2005-2006 годами, в то время как для LFP — с 2012-2013. Данные по циклам основаны на этих статьях. Тем не менее разработки на останавливались и были одинаково активными для всех типов аккумуляторов и разрыв не настолько большой в один и тот же временной интервал. Во-вторых, не уточняется объем энергии, который передаст за свою жизнь аккумулятор, а ведь при равных размерах LFP имеет меньшую емкость.
Что же касается главного преимущества — бóльшего числа циклов, то если брать новые исследования и сравнивать в равных условиях серийные образцы, то разница не такая и драматическая. В общей сложности она составляет 20-30% (800 циклов против 1000 для 40°C, например), что не всегда оправдывает покупку того же LFP, так как будет передано меньше энергии за счет меньшей разницы напряжений за весь срок эксплуатации.

Источников с непосредственным сравнением нет, поскольку сам процесс тестирования длительный и дорогостоящий, осложненный договорами про не раскрывание названий участников, но сравнивая по ряду данных можно сделать вывод об аналогичных характеристиках на сегодня для всех литий-ионных аккумуляторов в плане срока эксплуатации во всех возможных сценариях, в т.ч. и простого хранения. Эти данные приведены, например, в источниках 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Прочие источники


BU-206: Lithium-polymer: Substance or Hype?

Kazuo Murata, Shuichi Izuchi, Youetsu Yoshihisa «An overview of the research and development of solid polymer electrolyte batteries»

A. Manuel Stephan, K.S. Nahm «Review on composite polymer electrolytes for lithium batteries. Polymer»

D. Golodnitskya, E. Straussc, E. Peleda and S. Greenbaum «Review — On Order and Disorder in Polymer Electrolytes»

Моя предыдущая статья про литий-ионные аккумуляторы — Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов

Syo Батарея Li Poly 602830 450 Мач 3,7 В Литий-полимерный Аккумулятор Для Eraly Обучающая Машина

Краткая информация

Применение:

Игрушки, Электроинструменты, Бытовая техника, Бытовая электроника, Bluetooth динамик

Наименование:

SAIYO

Сертификация:

Ce

Модели:

SYO-602830

Происхождение товара:

Guangdong, China

Название:

Литий-полимерный аккумулятор

Вес:

9,98 г

Название продукта:

3,7 v литий-полимерный аккумулятор

Жизненный цикл:

500 раз

Гарантия:

12 месяцев/1 год

Цвет:

Серебристый

(Разработанно специально для заказчика)/поо (производство оригинального:

Изделия без торговой марки

Материал:

LiCoO2

Тип:

Зарядное устройство Lipo 602830

Возможности поставки

Возможности поставки:
10000 Piece/Pieces per Day

Упаковка и доставка

Подробности об упаковке
Детали упаковки:
Количество упаковки: 1200 шт/коробка
Вес брутто: 13,85 кг
Порт
Shenzhen
Пример изображения:
Время выполнения заказа: :
Количество(Pieces)1 — 1011 — 1000 >1000
Примерное время (в днях)530Договорная
литий-полимерный аккумулятор от производителя Китая

Ежедневная задача по созданию чего-то нового увлекла нас больше, чем других производителей батарей. Я думаю, что мы создаем будущее. Инновационные системы аккумулирования энергии LiPol Battery обеспечивают постоянное электропитание везде. Наши ученые разрабатывают литий-полимерные батареи с постоянно увеличивающейся плотностью энергии. Аккумуляторные батареи LiPo в сочетании с интеллектом и в окружении корпуса обеспечивают решения в таких областях, как медицина, связь и робототехника.

Все эти области делают его невероятно захватывающим. Во-первых, клиент не имеет подробного представления о том, какие функции должен иметь аккумулятор. Клиентское приложение обычно не дорабатывается, и происходит изменение. Я хотел бы сказать, что наша сила в гибкости. Многие люди не понимают, что липо аккумулятор содержит электронику. В настоящее время это означает, что он должен делать все. Ситуация такова, что приложение становится все меньше и меньше. 80% от общего размера приложения составляет батарея, и именно там люди видят важность батареи.

Компания

LiPol Battery Co., Ltd является производителем литий-полимерных батарей в Шэньчжэне, Китай, и была основана в 2002 году. Благодаря более чем 8-летнему опыту в области энергетики наша команда понимает уникальные требования нашей клиентуры. От индивидуальной системы до товаров на складе, мы максимально эффективно удовлетворяем ваши требования. Мы производим литий-полимерный аккумулятор и литий-ионный аккумулятор для электронных устройств заказчика, предоставляем полный спектр услуг по проектированию и производству аккумулятора, а также упаковку и отгрузку аккумулятора.Батарея LiPol использовалась для GPS, электронных книг, ноутбуков, Bluetooth, мобильных телефонов, цифровых камер, цифровых видеокамер и так далее. Батарея LiPol также может предоставлять услуги OEM & ODM для литий-полимерной батареи, узнать больше …

в 2017 году, мы создали еще один веб-сайт о липо-батарее, который больше подходит для мобильного обзора — LiPo Battery & LiPoly Battery И литий-полимерные батареи



BAC Tracker | Планшет | Велосипедная камера | Тончайший монитор | Power Talkie | Мобильный игровой контроллер | Клавиатура с сенсорной панелью | Smart Camera Lock | Умный велосипедный шлем | Система домашней безопасности | Тончайшее музыкальное устройство | Биометрический считыватель | Беспроводной контроллер | Ультра Компактный Дрон | Умная рулетка | Беспроводные тату-машины | RC Drone | Cemera Drone | Мини Дрон | Беспроводное зарядное устройство | Робот | Самрт Спектавлес | Смарт Ринг | Bluetooth-гарнитура Univeral Mic | Bluetooth носимая клавиатура и мышь | Солнцезащитные очки Bone Conduction Audio | Умный багаж | Носимый гидратационный монитор | Flex Camera | Книжный сканер | Носимая камера | Самый умный велосипедный замок | Самое маленькое умное зарядное устройство | Брелок камеры | Смартфон Принтер | Арматура Детектер | Испытательный твердомер | Дефектоскоп | Увлажняющий инструмент в бетоне | Bike Wireless Computer | Мобильные датчики | Wris-wom Плавательный носимый | Захват движения лица | Полностью автоматизированный тестер Навигационное устройство на социальных велосипедах | Шкатулка для драгоценностей Miro | Ультразвуковая визуализация | Личная чашка для бритья | Умная бутылка Medivine | Умные рации | Умные очки сна | Умный Помощник Часы | Мобильный проектор | Замок с отпечатками пальцев | Беспроводная акустическая система | Тончайшая складная мышь Bluetooth | Устройство контроля автомобиля | Автомобильный гаджет | Буги-кости | Повязка для отслеживания здоровья | Умный светодиодный светильник | Умный бюстгальтер | Сумочка Светлая | Свет безопасности велосипеда | Ручная и эстетичная лампа | Power Dock | Контроллер непоседы Гаджет | Слайдер камеры Track Dolly | Беспроводная интеллектуальная колонка | Астма Ингалятор | Стимул Генераторы | Умный Видео Дверной Звонок | Беспроводное мобильное видео решение | Беспроводное устройство | Лаборатория автоматизации | Emergency Mobile | Беспроводная установка | Волоконно-оптический тестер | Геолокационные гаджеты | Ручной инструмент Биометрическое устройство | Портативный PIC Программатор | Nike Спортивные часы | Регистратор данных о движении автомобиля | Система оценки воздействия Linx и система измерения взрыва | Беспроводная установка AHRS | Цифровые микроскопы Wi-Fi | Электрокардиограф РЧ анализатор | Очки с активным затвором | Кислородный монитор | Полисомнография (ПСЖ) | Скрининг апноэ во сне | Долгосрочное измерение артериального давления | Самый маленький долгосрочный регистратор ЭЭГ | Экран технических данных | Измерение транспортных средств | Смотреть рекордер | Smart Touchless Адаптер для смесителя |


Технология гибких литиевых батарей

wireless headphone market analytics Все больше и больше продуктов становятся гибкими, и в качестве основного аксессуара литиевая батарея также должна быть гибкой.Мы никогда не прекращаем совершенствовать технологию и производственный процесс нашей гибкой литиевой батареи от проектирования до массового производства. Узнать больше …

Батарея мобильного телефона и автомобильный аккумулятор

Текущая ионно-литиевая батарея используется для двух полей. Один — электромобиль, другой — продукты 3C. Продукция 3С — это виды бытовой техники. Наиболее значительными потребностями литий-ионной батареи являются мобильные телефоны, которые пользуются огромным спросом у людей. Узнать больше …

Что такое графеновая батарея?

wireless headphone market analytics Графен играет роль в улучшении рассеивания тепла в литиевом элементе, а не в добавлении графена к положительным и отрицательным электродам литиевого элемента, поэтому графен в этой батарее не увеличивает скорость заряда и разряда и не может увеличиваться плотность энергии, ни увеличить проводимость.Это литиевая батарея. Например, Huawei выпустила литиевую батарею с улучшенным рассеиванием тепла. Графеновый слой обеспечивает рассеивание тепла. Узнать больше …

Аналитика рынка беспроводных наушников

wireless headphone market analytics Рынок беспроводных наушников разрастается, когда компания Apple выпускает новые беспроводные наушники — AirPods. Тим Кук также сказал, что AirPods является бестселлером, и это подрывает рынок. Все больше ИТ-компаний, таких как HUAWEI, MI, Microsoft, Amazon, OPPO, Vivo, планируют выпустить новые продукты в 2019 году.В 2018 году объем продаж по всему миру составил 46 млн., А в 2020 году — 129 млн. Подробнее …

Меньшие медицинские устройства будут иметь подрывное воздействие на практику управления здравоохранением.

smaller medical devices Медицинские изделия повсеместно распространены в нашей жизни, но, как подраздел фармацевтической промышленности, их рынок все еще относительно мал, и он не так важен, как лекарства. У него нет ни всеобъемлющего технологического прорыва, ни даже единой технологии. Направление, каждый прогресс только врач будет обращать внимание.Но весь рост складывается вместе, но он будет иметь подрывное воздействие на отрасль здравоохранения, то есть каждый из нас управляет своим здоровьем. Узнать больше …


литий-ионный полимерный аккумулятор для товарной продукции lithium polymer battery for marketable wearable product

Крупные бренды по-прежнему имеют относительно большое доминирование в мире, особенно самый ранний пусковой механизм браслета Fitbit, а Jawbone также является отличным брендом в области браслетов. (Изогнутые литий-ионные полимерные батареи полностью используются на рынке браслетов).Функция браслета относительно монотонна, порог входа невысок, конкуренция на рынке жесткая, а спрос пользователей не такой сильный. Узнайте больше …

Почему игрушки так любимы?

toys Люди имеют более высокую терпимость к игрушкам, в то время как другие Искусственный интеллект (ИИ) нет. Например, система Autopilot в некоторых случаях не может управляться. Google Translate не может стать хорошим писателем. Диагностическая эффективность искусственного интеллекта намного ниже, чем в больницах.Умные игрушки — это отличная возможность для искусственного интеллекта быстро завоевать признание на рынке. Между умными игрушками и высокими технологиями нет конкуренции. Узнать больше …

Аккумуляторы для электромобилей

power battery Литий-ионная батарея является лидером по мощности аккумуляторов для электромобилей. Критическим отличием являются катодные материалы, которые являются наиболее важной частью литий-ионной батареи. Катодные материалы удерживают более половины батареи, а стоимость также превышает 40%.Цена батареи до материалов катода. Есть много разных катодных материалов для силовых батарей. LiCoO используется для большинства литий-ионных аккумуляторов, но он разряжается из-за более высокой стоимости и безопасного вопроса. Узнать больше …


Новый MacBook от Apple получает наивысшую емкость с липо-батареями macbook battery

Чтобы выдержать время пробуждения, Apple использует каждый миллиметр пространства нового mabcook .. Они производят новую технологию батареи. Несколько террасных липоэлементов в упаковке, чтобы соответствовать таможенному случаю.Есть дополнительная 35% вместимости, чем обычная упаковка. Все доступное пространство в новом 12 «MacBook используется. Новые липосаккумуляторы могут обеспечить до 9 часов работы в Интернете и 10 часов воспроизведения видео. Узнать больше …

iWatch используется литиево-полимерный аккумулятор LG с наконечником lg lithium polymer battery

Apple продлит время работы от батареи iWatch, включая LG, Sumsung & Lisheng. Но LG предлагает лучшее решение для батареи — батарея с липучкой. Потому что LG обеспечивают более высокую емкость и особую форму.Этот тип литий-полимерной батареи может соответствовать максимальной емкости в ограниченном пространстве. Узнать больше …

Apple, компания улучшает литий-полимерный аккумулятор для увеличения времени автономной работы

apple battery pack Это показывает, что компания Apple будет перепроектировать липосаккумуляторы для iPad, iPhone и MacBook, чтобы увеличить время автономной работы. Новый липосаккумулятор будет иметь несколько другой размер липоэлементов. Компания Apple пытается расширить концептуальную аккумуляторную батарею и подать заявку на получение патента на ТОРГОВЫЙ ЗАКОН СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ АМЕРИКИ.Целью является повышение производительности литий-полимерных аккумуляторов во все большем количестве электронных продуктов, таких как iPhone, iPad и MacBook. Некоторые батареи подключены параллельно, чтобы быть батарейным блоком. Узнать больше …

Литий-полимерный аккумулятор является конкурентоспособной отраслью

Литий-полимерный аккумулятор

используется для многих продуктов, таких как планшетные ПК, ноутбуки и другая ультратонкая электроника. Спрос на рынке растет. Ультратонкие ноутбуки достигнут 40% в конце 2012 года.Но компания Apple приняла более 40% хороших поставщиков литий-полимерных батарей. Другие компании DELL, Acer или Asus ищут новых поставщиков литий-полимерных батарей. Узнать больше …

Землетрясение в Японии подтолкнуть производство литий-полимерных батарей удалить в Китай

Япония занимает лидирующие позиции в мире по производству литий-полимерных аккумуляторов, и им принадлежит более 50% материала для литий-полимерных аккумуляторов. Япония имеет полную производственную цепочку от исходного материала до нижнего по потоку материала, такого как батарейный блок и схема.Выучить больше…

lipo Исследовательский центр Гленна при НАСА сотрудничает с Fuentek в области лицензирования технологии для улучшения литий-полимерной батареи

Чтобы повысить производительность и безопасность литий-полимерных батарей, исследовательский центр НАСА имени Гленна обратился в Fuentek с просьбой искать компании для лицензирования усовершенствованного сополимерного гель-электролита. Эта технология электролита улучшит рабочие характеристики перезаряжаемой литий-полимерной батареи и будет более безопасной, чем существующие батареи, поскольку в ней нет летучих или легковоспламеняющихся компонентов.Узнать больше …

brand logo Sanyo увеличит емкость литий-ионного аккумулятора в десять раз

KASAI Japan & Sanyo Electric, которая производит гибридные автомобильные литий-ионные аккумуляторы для Ford и Honda, планирует увеличить производство литий-ионных аккумуляторов в десять раз за пять лет. Кроме того, они стремятся сократить производственные затраты вдвое, стремясь стать Лидер в силовых агрегатах следующего поколения для зеленых автомобилей. Узнать больше …

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *