Что лучше li polymer или li ion: Чем отличаются литий-полимерные от литий-ионных аккумуляторов? — Интернет-магазин MyPowerbank.com.ua — magazinakb.ru

Содержание

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.

Какой аккумулятор лучше? Литий-ионный или литий-полимерный?

Неотъемлемый элемент современной повседневной жизни – это, конечно, портативные зарядные устройства. И если аккумулятор некачественный, то об эффективности и безопасности не может быть речи. Все, кто производят зарядные устройства, применяют в конструкции пару видов аккумуляторов. Это литий-ионный и литий-полимерный.

Сразу отметим, что отличие между литий-ионным и литий-полимерным типами аккумуляторов есть, и оно существенное, но только когда полимерный материал является электролитом.

Однако, забегая наперед, нужно сказать следующее: если покупаешь смартфон, планшет или ноутбук, то тип аккумулятора, чтобы там ни было указано в маркировке — Li-Ion или Li-Po, меньше всего сказывается на времени работы и характеристиках девайса в целом.

ВАЖНО! Поэтому вам лучше просто выбрать самую емкую батарею. Ко всему есть резон ознакомиться с отзывами, которые оставили пользователи.

Особенности литий-ионных аккумуляторов

С самого начала модели на базе лития делали с использованием кобальта и марганца. Они были основными элементами, то есть активным электролитом.

Батареи литий-ионного типа, которые выпускают в настоящее время, уже не такие. В них немало конструктивных изменений. Применяемое вещество не влияет на продуктивность. Она зависит от того, как размещены элементы в блоке, каков их порядок.

Составными частями современного аккумулятора Li-Ion являются электроды и сепаратор. Применяются медь и алюминий. Аноды – из меди. А для катодной основы применяют фольгу из алюминия.

Внутреннее соединение анода и катода обеспечивается с помощью специальных клемм-токосъемников. А электролитная пропитка массы сепаратора формирует среду, которая благоприятна для того, чтобы обслуживать заряд. Положительные заряды ионов лития производят запуск химических реакций, формируют связи и обеспечивают выход энергии.

ВАЖНО! Принцип действия источника питания на литий-ионной базе подходит для сравнения с работой полноформатной гелевой аккумуляторной батареи.

Особенности литий-полимерных батарей

Надо признать, что литий-ионным моделям не под силу выполнить большинство современных задач. А потому их потихоньку стали вытеснять полимерные элементы. Батареи Li-ion не обеспечивали высокий уровень безопасности. А еще их покупка обходилась недешево.

Нужно было избавиться от этих недостатков, устранить проблемы эксплуатации, добиться большей эффективности батареи. Вот почему разработчики пошли по пути смены электролита. Они отказались пропитывать пористый сепаратор в конструкции батареи. Они решили использовать полимерные электролиты.

Толщина литий-полимерного элемента – 1 мм. Это предоставляет возможность сделать компактными размеры аккумулятора. После того, как жидкие электролиты заменили полимерными пленками, большой риск того, что батарея воспламенится, был исключен. И батареи стали безопасными.

Полимерно-литиевые аккумуляторные устройства имеют такую конструкцию, которая никак не допускает, чтобы в ней был электролит. Будь то жидкость или гель. Можно наглядно представить, в чем разница технологий. Для этого необходимо только изучить принцип работы современных автомобильных питающих устройств.

ВАЖНО! Жидкостные электролиты исключили из повседневной практики. Сделано это в целях безопасности. Однако в аккумуляторных батареях для автомобилей до последнего времени применяли пористые структуры с пропиткой.

С внедрением полимерно-литиевых элементов предполагалась уже твердотельная основа. Их характерным отличием по сравнению с литий-ионными аккумуляторами стал процесс, когда пластины активного вещества контактируют с литием и не допускают того, чтобы во время циклирования образовались дендриты. Благодаря этой особенности есть защита аккумуляторных элементов не только от возгорания, но и от взрыва.

Чем отличаются эти аккумуляторы друг от друга?

Если взять все известные смартфоны, планшеты, ноутбуки, смарт-часы и прочие портативные гаджеты, то самый подходящий аккумулятор подобрать можно уже на этапе проектирования и инженерного конструирования. В последнее время производители приложили немало усилий для того, чтобы внедрить самые современные технологии, позволяющие сберегать энергию.

Иногда у разработчиков получается достичь цикл автономности максимально длительный. Однако в угоду концептуальных особенностей разрабатываемого продукта (скажем, для того, чтобы иметь тонкий корпус или огромную камеру и при этом не увеличивать габариты) даже самым крутым системам экономии расхода заряда порой не суждено быть реализованными.

Вот почему покупателям приходится выбирать подходящие для конкретных целей характеристики.

ВАЖНО! Любителям путешествовать есть смысл выбрать длительный срок службы батареи. Им можно пожертвовать элегантным внешним видом. Тому, кто любит класть телефон на стол в люксовом ресторане, нужен такой аксессуар, который работает меньше, зато подчеркивает статус пользователя.

Тип аккумулятора — это часть инженерного расчета под выбранную концепцию. И тут нужно выбирать между конструкцией, которая проще и дешевле, или той, которая сложнее, но дороже.

Эксперты «Battery University» установили, что в современных гаджетах все же редко можно встретить литиевые батареи, которые полностью базируются на полимере. Преимущественно встречаются литий-ионные полимерные батареи. А в них используют ламинированную оболочку, а не жесткие корпуса, как у обычных литий-ионных батарей.

Преимущественно литий-полимерной батареей называют тот литий-ионный аккумулятор, который имеет эластичную полимерную оболочку с компактными габаритами.

Достоинства обычной литий-ионной (Li-Ion) батареи:

— Плотность высокая
— Эффект памяти отсутствует
— Стоимость низкая

Недостатки стандартной литий-ионной (Li-Ion) батареи:

— Может вздуваться и разрушаться
— Может самовоспламеняться
— Со временем изнашивается

ВАЖНО! Данный тип аккумулятора (Li-Ion) применяется в таких устройствах, как iPhone 4S, Apple MacBook Air 11, Apple iPod Photo, iPod Video и в прочих устройствах.

Достоинства литий-полимерной (Li-Poly/Li-Po) батареи:

— Эластичная и прочная
— Компактная и низкопрофильная
— Риск утечки электролита снижен

Недостатки литий-полимерной (Li-Poly/Li-Po) батареи:

— В производстве дороже
— Изнашивается быстрее
— Поставки неразвиты (логистика)

ВАЖНО! Данный тип литиевого аккумулятора (Li-Po/Li-Poly) применяется, в частности, в смартфонах Xiaomi Redmi 5; Redmi Note 4x, как и во многих айфонах.

Продолжительность службы

Аккумуляторы, и литий-ионные, и литий-полимерные, быстро стареют. Они могут обеспечить примерно 900 полных циклов зарядки, а потом они уже не годятся для дела. И неважно при этом, насколько активно использовали девайс. Когда батарею долго не применяли вообще, то все равно ресурс ее использования сократится.

ВАЖНО! Уже через год ресурс емкостей существенно уменьшается. А через 2-3 года батарея совсем выходит из строя. Этот недостаток присущ всем литиевым аккумуляторам. И если выбираешь более долговечную модель, то обрати внимание на репутацию производителя и учитывай отзывы на конкретные модели.

Разница в дополнительной защите

Чем отличаются Li-ion и Li-Pol аккумуляторы? При рассмотрении этого вопроса нужно обращать внимание на встроенные защитные системы.

Модели, которые работают на полимерно-литиевой основе, нуждаются в применении дополнительных функций внутренней защиты. Дело в том, что они нередко портятся из-за того, что элементы перегорают. И это все из-за внутреннего напряжения разных рабочих участков.

Для того чтобы сделать устройство безопасным от несанкционированных перезарядов, и от того, чтобы не перегревались детали и не перегорали, в конструкции применяют специальную стабилизирующую систему и механизм, который ограничивает ток.

Так безопасность литий-полимерных моделей становится выше. Однако это ведет к существенному повышению стоимости аккумулятора, поскольку есть необходимость применять защитные элементы.

В конструкции используются электролитические компоненты в гелевой формации, но лишь частично. Элементы питания комбинированные нашли применение в большинстве портативных устройствах. Они очень восприимчивы к перепадам температуры. И потому нуждаются в том, чтобы правила эксплуатации строго соблюдались.

ВАЖНО! Аккумулятор на полимерной базе подходит для применения в девайсах, где нагрев в диапазоне 60-100 градусов.

Внутреннюю часть производители заключают в корпус, который обладает теплоизолирующими свойствами. Понятно, что данные аккумуляторы подходят для применения там, где жаркий климат. В условиях, когда режим температуры не соответствует требованиям эксплуатации, элементы, у которых полимерная составляющая, используются в качестве резервных.

Специфика зарядки разных аккумуляторов

Вам понадобится, как минимум, три часа для того, чтобы пополнить заряд литий-полимерного аккумулятора. Весь процесс будет протекать так, что блок не нагреется.

Предусматривается пара этапов наполнения. Первый этап происходит до того, как будет установлен пиковый режим. А он поддерживается до той поры, когда зарядка не достигнет семидесяти процентов. Если режим напряжения нормальный, то набирается и остаточный заряд в 30 процентов.

Существует строгий график подзарядки. Нужно дождаться полной разрядки и проводить процедуру через каждые 500 часов применения девайса. Данный режим позволяет поддерживать постоянный объем наполнения.

Обращаем внимание на то, что во время зарядки каждый разъем должен быть подключен корректно. Размыкания допускать нельзя. Элементы Li-Pol очень чувствительны к перегрузкам, превышенным показателям тока, а также механическим ударам и переохлаждению. Нужно контролировать герметичность твердотельных элементов.

ВАЖНО! Зарядка элементов Li-ion осуществляется примерно по таким же принципам, как и полимерных. Однако они более чувствительны и менее надежны, когда мы говорим о безопасности.

Оба типа аккумуляторов затрачивают примерно одно и то же время на зарядку. Однако полимерный элемент более «капризный» к качеству точки энергоснабжения.

Что лучше и чем отличается

Лучшие современные малогабаритные гальванические источники питания — это элементы, использующие в качестве активного компонента соединения лития. Этот материал имеет самую меньшую массу из всех доступных для практического использования металлов, благодаря чему он обладает самым большим электрохимическим потенциалом. Это позволяет получать наиболее высокую плотность тока на единицу веса изготовляемых батарей.

Особенности технологии

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

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

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

Что общего у Li Ion и Li Pol аккумуляторов

Оба вида рассматриваемых источников питания имеют следующие одинаковые особенности:

идентичная конструкция электродов, имеющих в составе анода углеродный материал (обычно графит), а в катоде – кобальт, оксид ванадия или марганца;
сходная химическая реакция, в результате которой возникает электродвижущая сила в литиевых элементах, обусловленная взаимодействием электродов, разделенных электролитом с включением солей лития;
одинаковое номинальное напряжение, равное 3,7 вольтам;
одинаковый срок хранения, составляющий 2-3 года;
сходство конструкции позволяет использовать одни и те же зарядные устройства для обоих видов батарей;
они не имеют эффекта памяти, но чувствительны к сильному разряду и опасны при перезаряде (больше 4,2 вольт), при котором может произойти возгорание или взрыв;
оба вида батарей запрещено использовать при наличии повреждений и после сильного разряда (ниже 2,7 вольт).

Различия между Li Ion и Li Pol батареями

Li pol элементы питания отличаются от литий ионных в основном по физическому состоянию электролита.

В первом случае используется твердый полимерный электролит, либо пластины с включениями гелеобразного электролита, а во втором случае электроды разделены жидким активным веществом.

Использование полностью сухого электролита снижает его активность, поэтому для улучшения эксплуатационных характеристик батарей, в него добавляют вкрапления гелевого полужидкого электролита.

Использование полимерной электролитной прослойки вместо пористого сепаратора, наполненного электролитом, усложняет технологический процесс и удорожает его, но позволяет получить более удобные и безопасные при эксплуатации источники питания.

Характеристика	Lithium-Ion	Lithium-Polymer
Плотность энергии	Высокая	Низкая
Эффект старения	Со временем теряет емкость	Тоже теряет, но не так интенсивно, как li-ion
Шансы на взрыв	Может взорваться при перезаряде	Безопасны от взрыва
Стоимость	Дешевые	Дорогие
Время зарядки	Долго заряжаются	Заряжается существенно быстрее
Вес	Тяжелее	Легче

В то же время, использование сухого полимера уменьшает активность электролита и обеспечивает приемлемые электрические параметры только при высокой температуре. В связи с этим при производстве большинства современных литий-полимерных источников используется гибридная технология, при которой в сухой полимерный материал добавляются вкрапления гелеобразного электролита. Это увеличивает его ионную электропроводность при сохранении высоких эксплуатационных характеристик.

Чем литий ионный АКБ лучше литий полимерного

Литий-ионные источники питания обладают следующими преимуществами по сравнению с литий-полимерными:

использование более активного жидкого электролита позволяет получить более высокую энергетическую плотность и улучшенные характеристики токоотдачи при нормальной и пониженной температуре;
производство таких АКБ обходится дешевле, чем литий полимерных элементов;
они выдерживают большее количество рабочих циклов разряда-заряда, имеют увеличенный срок службы.

В то же время, использование активной электролитной жидкости внутри корпуса таких батарей обуславливает наличие ряда недостатков:

необходимо использовать более герметичные и прочные корпуса для предотвращения утечки электролита;
увеличивается общий вес батарей;
уменьшается универсальность использования;
Li ion батареи более взрывоопасны, сильнее боятся перезаряда, требуют использования специальных встроенных устройств защиты;
им необходим больший по продолжительности времени заряд с обязательным контролем максимального напряжения и температуры;
они имеют меньшую емкость при одинаковых размерах;
высокая активность жидкого электролита обуславливает более быстрое старение литий-ионных моделей батарей, которые теряют около 0,1% от общей емкости в месяц.

Чем литий полимерный АКБ лучше литий ионного

Li po источники питания обладают следующими преимуществами:

использование сухого или полусухого электролита позволяет изготавливать компактные батареи любой формы и размера, а также делать их гибкими;
они имеют меньший вес и размеры по сравнению с идентичными по рабочим характеристикам литий-ионными АКБ;
более высокая (почти в два раза) емкость при одинаковом общем объеме батареи;
лучшая безопасность и меньший риск перезаряда, отсутствие риска утечки электролита;
меньшее время, необходимое для зарядки;
меньшая изнашиваемость.

Li-pol аккумулятор

Литий-полимерные источники питания имеют и недостатки:

уменьшенную энергетическую плотность, поэтому у них меньше допустимый ток разряда и меньше максимальная отдаваемая мощность;
они более дороги в производстве;
они выдерживают меньшее количество циклов заряд-разряд.

Что лучше выбрать li ion или li polymer

Между обоими видами батарей существует не столь большая разница, которая позволила бы сделать однозначный выбор в пользу того, или иного элемента питания. Выбор необходимого вида АКБ необходимо осуществлять в зависимости от каждого конкретного случая.

При необходимости использования компактных и неприхотливых батарей лучше остановить свой выбор на литий-полимерном варианте.

При необходимости обеспечить более долгий срок эксплуатации и получить более мощный разрядный ток, лучше использовать литий-ионный источник питания. Этот вариант является более приемлемым и при желании сэкономить средства на приобретении аккумулятора.

Оба вида аккумуляторов имеют отличные электрические характеристики, во много раз лучшие, чем у солевых, щелочных и металлогидридных элементов питания. При правильных условиях эксплуатации, недопущении сильного разряда и перезаряда, оба вида АКБ могут прослужить несколько лет, отдавая высокий ток и напряжение.

Литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы: в чем разница?

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы исторически были предпочитаемыми элементами питания для смартфонов, а также для широкого ряда других портативных устройств. Однако современные смартфоны обычно оснащаются литий-полимерными (Li-poly) батареями, которые являются хорошей альтернативой для широкого спектра бытовых электронных устройств.

Поскольку безопасность и долговечность батарей находятся в приоритете у некоторых клиентов, полезно знать плюсы и минусы этих двух технологий производства батарей. Вот все, что вам нужно знать о литий-ионных и литий-полимерных батареях.

Как работают литий-ионные аккумуляторы?

Литий-ионный аккумулятор — это старая рабочая лошадка. Разработка технологии началась еще в 1912 году, но она не приобрела популярность до тех пор, пока не была приобретена Sony в 1991 году. С тех пор литий-ионные батареи питают широкий спектр устройств, от фотоаппаратов до музыкальных плееров и смартфонов.

Литий-ионный аккумулятор оказался очень успешным, что отчасти связано с его очень высокой плотностью энергии, отсутствием «эффекта памяти» (когда аккумуляторы со временем становится труднее заряжать) и сравнительно низкой стоимостью производства.

Эти батареи состоят из двух положительных и отрицательных электродов, разделенных жидким химическим электролитом, таким как этиленкарбонат или диэтилкарбонат. Химический состав этой батареи ограничивает ее в основном прямоугольной формой. Емкость литий-ионного аккумулятора уменьшается в течении циклов зарядки и, как ни странно даже когда он не используется, что не идеально. Что еще хуже, химический электролит может стать нестабильным при экстремальных температурах или при проколе, что приведет к выходу из строя батареи и возгоранию. Хотя, случается это очень и очень редко. Электронные контроллеры часто используются для регулирования мощности заряда, чтобы предотвратить перегрев.

Как работают литий-полимерные аккумуляторы?

Технология литий-полимерных батарей новее, чем литий-ионных. Она не появлялась на рынке до 1970-х годов и только недавно появилась в смартфонах. Например, Samsung перешла на Li-poly аккумуляторы только в серии Galaxy S20. Хотя другие производители использовали технологию чуть дольше.

В литий-полимерной технологии также используются положительный и отрицательный электроды, но с сухим твердым, пористым химическим или гелеобразным электролитом, а не с жидким, как в Li-ion. В результате полимерные батареи имеют более низкий профиль, гибкую и более прочную конструкцию, а также меньшую вероятность утечки электролитов, приводящей к возгоранию. Короче говоря, они намного безопаснее.

Главный недостаток этой технологии — значительно более высокая стоимость производства. Срок службы литий-полимерного аккумулятора также короче, и батареи накапливают меньше энергии, чем литий-ионные батареи того же размера. В этих элементах также по-прежнему используются схемы защиты для поддержания рабочего напряжения в безопасных пределах.

Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор? Основные различия технологий

У обоих типов батарей есть свои плюсы и минусы. Если вкратце, то литий-ионные аккумуляторы предлагают самые высокие емкости по самым низким ценам. Удобно, если вам нужен недорогой телефон, который работает без подзарядки больше одного дня. Недостатки литий-ионных аккумуляторов — это постепенный саморазряд (не то чтобы это слишком важно для постоянно включённых телефонов) и крошечная, но не нулевая возможность возгорания.

Литий-полимерные батареи, безусловно, безопаснее, что особенно важно в телефонах с мощными быстрыми зарядками. Эти батареи также имеют очень низкий уровень саморазряда, поэтому они не будут терять ёмкость, если вы не используете своё устройство в течении длительного времени. Однако это обусловлено более высокой ценой, более коротким сроком службы и меньшей плотностью ёмкости. Хотя облегченные литий-полимерные батареи имеют лучшую плотность энергии на кг.

Постепенно Li-poly аккумуляторы заменяют литий-ионные в устройствах высокого и среднего уровня благодаря своей безопасности, универсальности форм-фактора и весовым характеристикам. Однако более доступные модели, скорее всего, будут оснащаться ионно-литиевыми аккумуляторами еще долго.

Литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы — в чем отличие и что лучше? | Электрик Инфо

Если вы часто пользуетесь ноутбуком, планшетом, мобильным телефоном, плеером или шуруповертом, то скорее всего каждый раз используете литий-ионный аккумулятор. Литий-ионные аккумуляторы именуют Li-ion.

Сегодня к этому все привыкли, потому что всюду пользуются именно ими. Но что насчет Li-pol или литий-полимерных аккумуляторов? Так ли хороши они на самом деле, как об этом принято говорить? Правда ли то, что Li-pol лучше чем Li-ion? Если верить маркетологам, то да, они лучше. Но на самом деле это все — сказки.

Сначала поговорим о литий-ионных батареях. Они очень приятны на вид, выпускаются в красивых пластиковых корпусах. Если у вас есть ноутбук, то батарейный блок представляет собой большую прямоугольную конструкцию, внутри которой, если ее разобрать, можно обнаружить несколько элементов типоразмера 18650, похожих на пальчиковые батарейки типа АА, хотя на самом деле размер данных элементов немного больше.

Литий-ионные элементы имеют номинальное напряжение 3,7 вольта. Если взглянуть на батарею ноутбука, то на ней будет написано 11,1 вольт, что на самом деле просто 3 раза по 3,7 вольта, то есть батарея ноутбука — это трехэлементная батарея. Разные батареи для ноутбуков могут иметь разное количество элементов, но в принципе все они работают одинаково.

Короче говоря, жесткий пластиковый корпус содержит несколько литий-ионных элементов и, как правило, некоторую электронику для контроля температуры и уровня заряда.

Литий-ионные аккумуляторы необходимо заряжать очень аккуратно, иначе они взорвутся и наделают множество неприятностей. По этой причине все литий-ионные аккумуляторы оснащаются специальными индивидуальными зарядными устройствами или встроенной электроникой, регулирующей заряд.

Во-первых, данные батареи заряжаются постоянным током при постепенно увеличивающемся напряжении. Как только напряжение на элемент достигает предела, зарядное устройство переходит в режим постоянного напряжения (11,1 вольт для трехэлементной батареи ноутбука) с постепенно уменьшающимся током. И вот, наконец, батарея полностью заряжена.

Полезно знать, что литий-ионные аккумуляторы не любят температуру близкую к минусовой. Например если у вас имеется шуруповерт, не нужно заряжать его зимой в гараже. Принесите зарядное устройство и аккумулятор домой, и заряжайте его там где теплее.

Большинство современных зарядных устройств вовсе не заряжают батарею если температура слишком низкая (+5° C или ниже), либо заряжают, но в специальном режиме зарядки при низкой температуре, который менее эффективен и не так хорош для аккумулятора.

Но что там насчет литий-полимерных батарей, называемых Li-pol? Здесь все становится действительно интересно. Оказывается, что маркетинговый ход заключается в том, чтобы назвать литий-ионный полимерный аккумулятор литий-полимерным. Что это значит? Это значит, что так называемые литий-полимерные батареи на самом деле практически идентичны литий-ионным, просто они находятся в гибком полимерном корпусе, то есть это — переупакованный литий-ионный аккумулятор.

Технология действия аккумулятора та же. По сути, литий-полимерный аккумулятор уникален тем, что микропористый электролит заменил собой привычный пористый сепаратор. В итоге получается немного более высокая удельная энергия, и аккумулятор Li-pol может быть сделан тоньше, чем обычный Li-ion. Однако стоимость производства будет на 10-30% выше.

В действительности существует такая вещь, как настоящая литий-полимерная батарея, где в качестве электролита используется полимер, а не другие стандартные жидкие электролиты. Этот реальный литий-полимерный аккумулятор все еще находится на стадии эксперимента. Настоящая полимерная батарея на самом деле никогда не становилась основной из-за проблем с производительностью при комнатной температуре.

Теперь вы понимаете как обстоят дела, и в принципе можете чуть-чуть продлить срок работы после одной зарядки вашим батареям из ноутбуков, благодаря плоскому, гибкому, но не литий-полимерному аккумулятору, а просто благодаря тому, что производитель сможет вставить вам больше элементов в тот же объем. Это все, что можно сделать.

Если убрать относительно объемный пластиковый корпус со стандартными литий-ионными элементами внутри него, и вместо них вставить плоские гибкие литий-ионные полимерные элементы в тот же объем, то получится больше возможностей для игр при том же объеме аккумуляторного отсека, но сама аккумуляторная технология останется все той же — литий-ионный. Это то, что называется в наши дни литий-полимерный аккумулятор Li-pol.

Так что если у нас есть два варианта покупки гаджета, первый — с литий-ионной батареей, а другой — с литий-полимерной батареей, то на деле это одно и то же, просто в упаковках разной формы.

Смотрите также другие наши материалы:

Что такое емкость аккумулятора и от чего она зависит

10 лучших технологий аккумуляторов, зарядки и хранения энергии будущего

Как устроена и работает беспроводная зарядка для телефона

Тротуарная плитка, генерирующая электроэнергию

5 необычных способов получения электрической энергии

5 необычных солнечных батарей будущего

Почему под ЛЭП бьет током

Почему гудят высоковольтные провода

Как работает магнитная левитация

Андрей Повный, редактор сайта Электрик Инфо

Какой аккумулятор лучше литий-ионный или литий-полимерный?

Сегодня мы поговорим о бесконечных спорах об аккумуляторах в современной электронике, такой как например ноутбук, планшет или мобильный телефон. Хоть мы и не сможем сказать какой тип батареи однозначно лучший, но данная статья поможет вам в выборе элемента питания для вашего девайса.

В чем разница между Li-ion и Li-Pol аккумуляторами?

Литий-ионный аккумулятор – это перезаряжаемый тип аккумуляторов, которые изначально набрали большую популярность еще в начале 1990-х годов за счет того, что их использовали самые крупные мировые производители электроники. Конструкция такой батареи представляет собой группу жестких отсеков, состоящая из 3-х частей:

Положительный электрод
Отрицательный электрод
Электролит (Жидкий химический состав)

Положительный электрод обычно изготавливается из химического соединения, называемого оксидом лития-кобальта (LiCoO2) или же в более современных батареях из фосфата лития-железа (LiFePO4). Отрицательный электрод обычно состоит из графита (углерода).

Принцип работы литий-ионной батареи приблизительно один и тот же во всех устройствах. Когда АКБ заряжается, положительный электрод из оксида лития-кобальта отдает часть своих ионов лития. Ионы перемещаются по электролиту к отрицательному электроду оставаясь там, и таким образом накапливая электрическую энергию. Когда же идет процесс разряда, ионы лития движутся обратно через электролит к положительному электроду. В обоих случаях электроны движутся в направлении, противоположном ионам по внешнему контуру. Электроны не могут проходить через электролит: это фактически изолирующий барьер для электронов.

Движение ионов (через электролит) и электронов (вокруг внешней цепи в противоположном направлении) — это взаимосвязанные процессы, и если один из них останавливается, то останавливается и другой. Если ионы перестают проходить через электролит из-за полной разрядки батареи, электроны также не могут проходить через внешнюю цепь, поэтому батарея теряет свою мощность. Точно так же, если вы отключите в мобильном телефоне все, что потребляет электроэнергию, поток электронов прекратится, а вместе с ним и поток ионов. Батарея по существу перестает разряжаться с высокой скоростью (но продолжит разряжаться очень медленно, даже если телефон отключен).

В отличие от более простых батарей, литий-ионные имеют встроенные электронные контроллеры, регулирующие их зарядку и разрядку. Они выполняют функции защиты от перезарядки и перегрева аккумулятора, которые в некоторых случаях могут привести к взрыву литий-ионных аккумуляторов.

Одним из самых существенных различий между Li-ion и Li-Pol батареями – это химический электролит между их положительным и отрицательным электродами. В конструкцию литий-полимерных АКБ электролитом является не жидкость, а один из 3 следующих составов:

Пористый химический состав
Геле образный электролит
Сухое твердое вещество (аналог Li-Pol состава)

На самом деле, производители литий-полимерных аккумуляторных батарей, продают нам литий-ионную полимерную батарею или вовсе простую литий-ионную батарею, но в более гибком корпусе.

Так какой же все-таки аккумулятор лучше?

Свои плюсы и минусы имеют и литий-ионные и литий-полимерные батареи. И те, и другие используются во множестве различных устройств, особенно широкое применение они нашли в переносных аккумуляторах – Power Bank.

Одними из важных преимуществ литий-ионных аккумуляторов заключается в их высокой плотности мощности, отсутствие «эффекта памяти» (когда по прошествии определенного времени АКБ все сложнее и сложнее заряжать) а также их более низкая стоимость в сравнении с Li-Pol батареями.

При нарушении в конструкции барьера разделяющего положительный и отрицательный электроды начинается химическая реакция, которая может вызвать возгорание, и как следствие поломку мобильного телефона или любого другого электронного устройства.

Литий-полимерные аккумуляторы имея небольшой размер имеют большее количество энергии, но по своей структуре являются не стабильными, более подвержены износу и потенциально опасны. Так в США в 2016 году были запрещены полеты в самолете с моделью телефона Samsung Galaxy Note 7 из-за опасности возгорания. В свою очередь Корейская компания Samsung понесла убытки на 5,3 миллиарда долларов отзывая данную модель телефона обратно. Во многих аэропортах были предупреждающие сообщения о запрете телефонов Samsung Note 7.

С другой стороны, литий-полимерные батареи, как правило, прочные и гибкие, особенно когда речь идет о размере и форме их конструкции. Они легче, имеют очень маленькую толщину и меньше подвержены утечке электролита. Но они значительно дороже в производстве, и у них нет такой же плотности энергии (количества энергии, которое может быть сохранено) и срока службы, как у литий-ионных.

Мы сравнили, как преимущества и недостатки первого, так и второго типа аккумуляторов. Также рассмотрели принцип работы этих незаменимых в нашей повседневной жизни, казалось бы, не очень-таки важных изобретений человечества как аккумуляторы. Что из выше рассмотренного купите вы и для каких потребностей, решать только вам, надеемся наша статья хоть немного внесла ясности о современных элементах питания (АКБ) и поможет вам сделать правильный выбор.

Что лучше li ion или li polymer

Особенности технологии

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

Что общего у Li Ion и Li Pol аккумуляторов

Оба вида рассматриваемых источников питания имеют следующие одинаковые особенности:

идентичная конструкция электродов, имеющих в составе анода углеродный материал (обычно графит), а в катоде – кобальт, оксид ванадия или марганца;
сходная химическая реакция, в результате которой возникает электродвижущая сила в литиевых элементах, обусловленная взаимодействием электродов, разделенных электролитом с включением солей лития;
одинаковое номинальное напряжение, равное 3,7 вольтам;
одинаковый срок хранения, составляющий 2-3 года;
сходство конструкции позволяет использовать одни и те же зарядные устройства для обоих видов батарей;
они не имеют эффекта памяти, но чувствительны к сильному разряду и опасны при перезаряде (больше 4,2 вольт), при котором может произойти возгорание или взрыв;
оба вида батарей запрещено использовать при наличии повреждений и после сильного разряда (ниже 2,7 вольт).

Различия между Li Ion и Li Pol батареями

Li pol элементы питания отличаются от литий ионных в основном по физическому состоянию электролита.

Характеристика	Lithium-Ion	Lithium-Polymer
Плотность энергии	Высокая	Низкая
Эффект старения	Со временем теряет емкость	Тоже теряет, но не так интенсивно, как li-ion
Шансы на взрыв	Может взорваться при перезаряде	Безопасны от взрыва
Стоимость	Дешевые	Дорогие
Время зарядки	Долго заряжаются	Заряжается существенно быстрее
Вес	Тяжелее	Легче

Чем литий ионный АКБ лучше литий полимерного

Литий-ионные источники питания обладают следующими преимуществами по сравнению с литий-полимерными:

использование более активного жидкого электролита позволяет получить более высокую энергетическую плотность и улучшенные характеристики токоотдачи при нормальной и пониженной температуре;
производство таких АКБ обходится дешевле, чем литий полимерных элементов;
они выдерживают большее количество рабочих циклов разряда-заряда, имеют увеличенный срок службы.

необходимо использовать более герметичные и прочные корпуса для предотвращения утечки электролита;
увеличивается общий вес батарей;
уменьшается универсальность использования;
Li ion батареи более взрывоопасны, сильнее боятся перезаряда, требуют использования специальных встроенных устройств защиты;
им необходим больший по продолжительности времени заряд с обязательным контролем максимального напряжения и температуры;
они имеют меньшую емкость при одинаковых размерах;
высокая активность жидкого электролита обуславливает более быстрое старение литий-ионных моделей батарей, которые теряют около 0,1% от общей емкости в месяц.

Чем литий полимерный АКБ лучше литий ионного

Li po источники питания обладают следующими преимуществами:

использование сухого или полусухого электролита позволяет изготавливать компактные батареи любой формы и размера, а также делать их гибкими;
они имеют меньший вес и размеры по сравнению с идентичными по рабочим характеристикам литий-ионными АКБ;
более высокая (почти в два раза) емкость при одинаковом общем объеме батареи;
лучшая безопасность и меньший риск перезаряда, отсутствие риска утечки электролита;
меньшее время, необходимое для зарядки;
меньшая изнашиваемость.

Li-pol аккумулятор

Литий-полимерные источники питания имеют и недостатки:

уменьшенную энергетическую плотность, поэтому у них меньше допустимый ток разряда и меньше максимальная отдаваемая мощность;
они более дороги в производстве;
они выдерживают меньшее количество циклов заряд-разряд.

Что лучше выбрать li ion или li polymer

Инженерная мысль непрерывно развивается: ее стимулируют постоянно возникающие проблемы, требующие для своего решения разработки новых технологий. В свое время на смену никель-кадмиевым (NiCd) аккумуляторам пришли никель-металлгидридные (NiMH), а сейчас место литий-ионных (Li-ion) пытаются занять литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы. NiMH аккумуляторы в какой-то степени потеснили NiCd, но в силу таких неоспоримых достоинств последних, как способность отдавать большой ток, низкая стоимость и длительный срок службы, не смогли обеспечить их полноценной замены. А вот как обстоит дело с литиевыми аккумуляторами? Каковы их особенности и чем отличаются Li-pol аккумуляторы от Li-ion? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Как правило, все мы при покупке мобильника или портативного компьютера не задумываемся о том, какой аккумулятор у них внутри и чем вообще различаются эти устройства. И только потом, столкнувшись на практике с потребительскими качествами тех или иных аккумуляторов, начинаем анализировать и выбирать. Тем, кто спешит и желает сразу получить ответ на вопрос, какой аккумулятор является оптимальным для сотового телефона, я отвечу коротко — Li-ion. Дальнейшая информация предназначена для любознательных.

Для начала небольшой экскурс в историю.

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

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

Плотность энергии Li-ion аккумуляторов обычно вдвое превышает плотность стандартных NiCd [1], а в перспективе, благодаря применению новых активных материалов, предполагается еще больше увеличить ее и достигнуть трехкратного превосходства над NiCd. В дополнение к большой емкости Li-ion аккумулятор при разряде ведет себя аналогично NiCd (форма их разрядных характеристик подобна и отличается лишь напряжением).

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

Высокая плотность энергии и как следствие большая емкость при тех же самых габаритах по сравнению с аккумуляторами на основе никеля.
Низкий саморазряд.
Высокое напряжение единичного элемента (3.6 В против 1.2 В у NiCd и NiMH), что упрощает конструкцию — зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие производители сегодня применяют в сотовых телефонов именно такой одноэлементный аккумулятор (вспомните Nokia). Однако, чтобы обеспечить ту же самую мощность, необходимо отдать более высокий ток. А это требует обеспечения низкого внутреннего сопротивления элемента.
Низкая стоимость обслуживания (эксплуатационных расходов) — результат отсутствия эффекта памяти, требующего периодических циклов разряда для восстановления емкости.

Для аккумулятора требуется встроенная схема защиты (что ведет к дополнительному повышению его стоимости), которая ограничивает максимальное напряжение на каждом элементе аккумулятора во время заряда и предохраняет напряжение элемента от слишком низкого понижения при разряде. Кроме того, она ограничивает максимальные токи заряда, разряда и контролирует температуру элемента. В результате возможность металлизации лития практически исключена.
Аккумулятор подвержен старению, даже если не используется и просто лежит на полке. Процесс старения характерен для большинства Li-ion аккумуляторов. По вполне очевидным причинам производители об этой проблеме умалчивают. Незначительное уменьшение емкости становится заметным уже через год вне зависимости от того, находился аккумулятор в эксплуатации или нет. Через два или три года он часто становится непригодным к использованию. Впрочем, аккумуляторы других электрохимических систем также имеют возрастные изменения с ухудшением своих параметров (это особенно справедливо для NiMH, подверженных воздействию высокой температуры окружающей среды). Для уменьшения процесса старения храните заряженный примерно до 40% от номинальной емкости аккумулятор в прохладном месте отдельно от телефона.
Более высокая стоимость по сравнению с NiCd аккумуляторами.
Затруднено быстрое тестирование [1] аккумуляторов (например, на анализаторе Cadex C7xxx), поскольку технология их изготовления до конца еще не отработана и постоянно меняется.

Технология изготовления Li-ion аккумуляторов постоянно улучшается. Она обновляется приблизительно каждые шесть месяцев, и понять, как «ведут себя» новые аккумуляторы после длительного хранения, трудно.

Словом, всем был бы Li-ion аккумулятор хорош, если бы не проблемы с обеспечением безопасности его эксплуатации и высокая стоимость. Попытки решения этих проблем и привели к появлению литий-полимерных (Li-pol или Li-polymer) аккумуляторов.

Основное их отличие от Li-ion отражено в названии и заключается в типе используемого электролита. Первоначально, в 70-х годах, применялся сухой твердый полимерный электролит, похожий на пластиковую пленку и не проводящий электрический ток, но допускающий обмен ионами (электрически заряженными атомами или группами атомов). Полимерный электролит фактически заменяет традиционный пористый сепаратор, пропитанный электролитом.

Такая конструкция упрощает процесс производства, характеризуется большей безопасностью и позволяет выпускать тонкие аккумуляторы произвольной формы. К тому же отсутствие жидкого или гелевого электролита исключает возможность воспламенения. Толщина элемента составляет около одного миллиметра, так что разработчики оборудования свободны в выборе формы, очертаний и размеров, вплоть до внедрения его во фрагменты одежды.

Но пока, к сожалению, сухие Li-polymer аккумуляторы обладают недостаточной электропроводностью при комнатной температуре. Внутреннее сопротивление их слишком высоко и не может обеспечить величину тока, необходимую для современных средств связи и электропитания жестких дисков переносных компьютеров. В то же время при нагревании до 60 °C и более электропроводность Li-polymer увеличивается до приемлемого уровня, однако для массового использования это не годится.

Исследователи продолжают разработку Li-polymer аккумуляторов с сухим твердым электролитом, работающим при комнатной температуре. Подобные аккумуляторы, как ожидается, станут коммерчески доступными к 2005 году. Они будут стабильными, допускать 1000 полных циклов заряда-разряда и иметь более высокую плотность энергии, чем сегодняшние Li-ion аккумуляторы

Тем временем некоторые виды Li-polymer аккумуляторов в настоящее время используются в качестве резервных источников питания в жарком климате. Например, часть производителей специально устанавливает нагревающие элементы, поддерживающие благоприятную для аккумулятора температуру.

Вы спросите: как же так? На рынке вовсю продают Li-polymer аккумуляторы, изготовители комплектуют ими телефоны и компьютеры, а мы тут говорим, что для коммерческой эксплуатации они пока не готовы. Все очень просто. В данном случае речь идет об аккумуляторах не с сухим твердым электролитом. Для того чтобы повысить электропроводность небольших Li-polymer аккумуляторов, в них добавляют некоторое количество гелеобразного электролита. И большинство Li-polymer аккумуляторов, используемых сегодня для мобильных телефонов, фактически являются гибридами, поскольку содержат гелеобразный электролит. Правильнее было бы их называть литий-ионными полимерными. Но большинство изготовителей в рекламных целях маркируют их просто как Li-polymer. Остановимся подробнее на этом типе литий-полимерных аккумуляторов, поскольку на данный момент именно они представляют наибольший интерес.

Итак, в чем различие между Li-ion и Li-polymer аккумулятором с добавкой гелеобразного электролита? Хотя характеристики и эффективность обеих систем во многом сходны, уникальность Li-ion полимерного (можно его и так назвать) аккумулятора заключается в том, что в нем все же используется твердый электролит, заменяющий пористый сепаратор. Гелевый электролит добавляется только для увеличения ионной электропроводности.

Технические трудности и задержка в наращивании объемов производства задержали внедрение Li-ion полимерных аккумуляторов. Это вызвано, по мнению некоторых экспертов, желанием инвесторов, вложивших большие деньги в разработку и массовое производство Li-ion аккумуляторов, получить свои инвестиции обратно. Поэтому они и не спешат переходить на новые технологии, хотя при массовом производстве Li-ion полимерные аккумуляторы будут дешевле литий-ионных.

А теперь об особенностях эксплуатации Li-ion и Li-polymer аккумуляторов.

Их основные характеристики очень похожи. О заряде Li-ion аккумуляторов достаточно подробно рассказано в статье [2]. В добавление приведу лишь график (Рис.1) из [3], иллюстрирующий стадии заряда, и небольшие пояснения к нему.

Время заряда всех Li-ion аккумуляторов при начальном зарядном токе в 1С (численно равном номинальному значению емкости аккумулятора) составляет в среднем 3 часа. Полный заряд достигается при напряжении на аккумуляторе, равном верхнему порогу, и при уменьшении тока заряда до уровня, примерно равного 3% от начального значения. Аккумулятор во время заряда остается холодным. Как видно из графика, процесс заряда состоит из двух стадий. На первой (час с небольшим) напряжение растет при почти постоянном начальном токе заряда в 1С до момента первого достижения верхнего порога напряжения. К этому моменту аккумулятор заряжается примерно на 70% от своей емкости. В начале второго этапа напряжение остается почти постоянным, а ток уменьшается до тех пор, пока не достигнет вышеуказанных 3%. После этого заряд полностью прекращается.

Если требуется поддерживать аккумулятор все время в заряженном состоянии, то подзаряд рекомендуется проводить через 500 часов, или 20 дней. Обычно его проводят при уменьшении напряжения на выводах аккумулятор до 4.05 В и прекращают при достижении 4.2 В

Несколько слов о температурном диапазоне при заряде. Большинство разновидностей Li-ion аккумуляторов допускают заряд током в 1С при температуре от 5 до 45 °C. При температуре от 0 до 5 °C рекомендуется заряжать током в 0.1 С. Заряд при минусовой температуре запрещен. Для заряда оптимальна температура от 15 до 25 °C.

Зарядные процессы в Li-polymer аккумуляторах почти идентичны вышеописанным, поэтому потребителю совершенно ни к чему знать, какой их двух типов аккумуляторов у него в руках. И все те зарядные устройства, которые он использовал для Li-ion аккумуляторов, годятся для Li-polymer.

А теперь об условиях разряда. Обычно Li-ion аккумуляторы разряжают до значения 3.0 В на элемент, хотя для некоторых разновидностей нижний порог составляет 2.5 В. Производители оборудования с питанием от аккумуляторов, как правило, разрабатывают устройства с порогом выключения 3.0 В (на все случаи жизни). Что это означает? Напряжение на аккумуляторе при включенном телефоне постепенно уменьшается, и как только оно достигнет 3.0 В, аппарат предупредит вас и выключится. Однако это совсем не означает, что он перестал потреблять энергию от аккумулятора. Энергия, пусть незначительная, требуется для определения нажатия клавиши включения телефона и некоторых других функций. Кроме того, энергию потребляет собственная внутренняя схема управления и защиты, да и саморазряд, хоть и небольшой, но все же характерен даже для аккумуляторов на основе лития. В результате, если оставить литиевые аккумуляторы на длительный срок без подзарядки, напряжение на них упадет ниже 2.5 В, что очень плохо. В этом случае возможно отключение внутренней схемы управления и защиты, и не все зарядные устройства смогут зарядить такие аккумуляторы. Кроме того, глубокий разряд отрицательно сказывается на внутренней структуре самого аккумулятора. Полностью разряженный аккумулятор должен заряжаться на первом этапе током всего в 0.1C. Словом, аккумуляторы скорее любят находиться в заряженном состоянии, чем в разряженном.

Несколько слов о температурных условиях при разряде (читай во время работы).

Как правило, Li-ion аккумуляторы лучше всего функционируют при комнатной температуре. Работа в более теплых условиях серьезно сокращает срок их службы. Хотя, например, свинцово-кислотный аккумулятор имеет самую высокую емкость при температуре более 30 °C, но длительная эксплуатация в таких условиях сокращает жизнь аккумулятора. Точно так же и Li-ion лучше работают при высокой температуре, которая поначалу противодействует увеличению внутреннего сопротивления аккумулятора, являющемуся результатом старения. Но повышенная энергоотдача коротка, поскольку повышение температуры, в свою очередь, способствует ускоренному старению, сопровождаемому дальнейшим увеличением внутреннего сопротивления.

Исключение составляют на данный момент только литий-полимерные аккумуляторы с сухим твердым полимерным электролитом. Для них жизненно необходима температура от 60 °C до 100 °C. И такие аккумуляторы заняли свою нишу на рынке резервных источников в местах с жарким климатом. Они помещаются в теплоизолированный корпус со встроенными элементами нагревания, питающимися от внешней сети. Li-ion полимерные аккумуляторы в качестве резервных, как считают, превосходят по емкости и долговечности VRLA аккумуляторы, особенно в полевых условиях, когда управление температурой невозможно. Но их высокая цена остается сдерживающим фактором.

При низких температурах эффективность аккумуляторов всех электрохимических систем резко падает. В то время как для NiMH, SLA и Li-ion аккумуляторов температура -20 °C является пределом, при котором они прекращают функционировать, NiCd продолжают работать до -40 °C. Отмечу только, что речь опять же идет только об аккумуляторах широкого применения.

Важно не забывать, что, хотя аккумулятор и может работать при низких температурах, это совсем не означает, что он может быть также заряжен в этих условиях. Восприимчивость к заряду у большинства аккумуляторов при очень низких температурах чрезвычайно ограничена, и ток заряда в этих случаях должен быть уменьшен до 0.1C.

В заключение хочу отметить, что задать вопросы и обсудить проблемы, связанные с Li-ion, Li-polymer, а также другими типами аккумуляторов, можно на форуме [4] в подфоруме по аксессуарам.

При написании статьи использованы материалы [3], любезно предоставленные г-ном Isidor Buchmann, основателем и главой канадской компании Cadex Electronics Inc. [5].

Более подробная информация на русском языке об аккумуляторах для мобильной техники связи, компьютеров и других портативных приборов, советы по эксплуатации и обслуживанию приведены в [6].

Рост потребительского интереса к мобильным гаджетам и технологичной портативной технике в целом заставляет производителей совершенствовать свою продукцию в самых разных направлениях. При этом существует целый ряд общих параметров, работа над которыми ведется в одном русле. К таким можно отнести способ энергообеспечения. Всего несколько лет назад активные участники рынка могли наблюдать процесс вытеснения никель-кадмиевых аккумуляторов NiCd более совершенными элементами никель-металлгидридного происхождения NiMH. Сегодня же соперничество ведут между собой уже новые генерации батарей. Широко распространенную литий-ионную технологию в некоторых сегментах успешно вытесняет литий-полимерный аккумулятор. Отличие от ионного в новом блоке не так заметно для рядового пользователя, но в некоторых аспектах оно существенно. При этом, как и в случае конкуренции элементов NiCd и NiMH, замещающая технология далеко не безупречна и по некоторых показателям уступает аналогу.

Устройство аккумулятора Li-ion

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

Устройство литий-полимерного аккумулятора

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

В чем главное отличие от ионной батареи?

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

Срок службы литий-полимерного аккумулятора

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

Недостатки

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

Эксплуатационные особенности гелеобразных модификаций

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

Оптимальный метод зарядки

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

Меры предосторожности

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

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

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

Заключение

Вокруг аккумуляторов по-прежнему сохраняется множество мифов и ложных суждений, которые касаются разных нюансов эксплуатации. И напротив, некоторые особенности батарей замалчиваются производителями. Что касается мифов, то один из них опровергает литий-полимерный аккумулятор. Отличие от ионного аналога заключается в том, что полимерные модели испытывают меньше внутренних нагрузок. По этой причине сеансы зарядки еще не севших аккумуляторов не оказывают вредного воздействия на характеристики электродов. Если же говорить о скрываемых производителями фактах, то один из них касается долговечности. Как уже говорилось, ресурс аккумуляторов характеризуется не только скромным показателем циклов зарядки, но и неизбежной утратой полезного объема элемента питания.

Cashify объясняет: чем отличаются литий-ионные и литий-полимерные батареи?

Когда вы ходите по магазинам за своими долгожданными гаджетами, вы должны всегда проверять емкость аккумулятора и погоду, есть ли у него отличное время автономной работы или нет. Мы всегда считали, что чем больше емкость аккумулятора, тем дольше срок его службы. Но это не всегда так и зависит от множества других факторов.

Также читайте: Советы по использованию аккумулятора: как продлить срок службы аккумулятора смартфона

В настоящее время на рынке существуют два основных типа аккумуляторов. Первый — это литий-ионные аккумуляторы, которые традиционно используются во всех наших смартфонах и портативных гаджетах.Другой, литий-полимерные батареи, используются в большинстве современных гаджетов и в большинстве новых флагманских устройств.

Также читайте: Лучшие камеры смартфонов

Тем не менее, существуют некоторые отличия, в основном касающиеся безопасности и долговечности батарей. Вот подробные указания, которые отличают литий-ионные и литий-полимерные батареи ниже:

Что такое литий-ионный аккумулятор? Литий-ионные аккумуляторы

использовались в течение очень долгого времени и были и остаются выбором батареи для всех гаджетов.Это связано с тем, что эти батареи долговечны, обладают большой плотностью энергии и сравнительно дешевы в производстве.

Литий-ионные или литий-ионные батареи

— это перезаряжаемые батареи, которые очень портативны. Это причина, по которой они в основном используются для электронных транспортных средств, таких как аэрокосмические приложения.

В этих батареях положительно заряженные ионы лития переносятся электролитом от анода к катоду и наоборот. Литий-ионные аккумуляторы очень долговечны и рассчитаны на долгий срок службы, таких аккумуляторов хватает примерно на 2-3 года или 300-500 циклов зарядки.

Также читайте: Как сэкономить заряд батареи на iOS 14 с помощью автоматических ярлыков

Достоинства литий-ионного аккумулятора :

Теперь, когда мы знаем значение литий-ионных аккумуляторов, давайте обсудим их достоинства с помощью следующих пунктов —

1. Рентабельность

Поскольку литий-ионные батареи используются в течение очень долгого времени, стоимость производства батареи значительно снизилась, и гораздо дешевле реализовать литий-ионную батарею для портативного устройства, поскольку они легко доступны и стоят намного дешевле.

2.

Высокая плотность

По сравнению с аккумуляторами других типов литий-ионные аккумуляторы могут хранить в 3-4 раза больше заряда по сравнению с аккумуляторами аналогичного размера. Это делает его не только совместимым, но и эффективным и надежным для использования в портативных гаджетах.

3.

Срок службы батареи Литий-ионные батареи

служат дольше, чем батареи большинства других типов. Их хватит на два-три года, а может, и больше, или около 300-500 циклов зарядки.

4.

Техническое обслуживание Литий-ионные батареи

просты в обслуживании и уходе, поскольку для их обслуживания не требуется много сложных процессов. Для обслуживания литий-ионных аккумуляторов не требуется ни больших усилий, ни больших вложений.

5.

Постоянное напряжение

Еще одним преимуществом литий-ионных батарей является то, что они способны поддерживать постоянное напряжение. Независимо от того, насколько велика нагрузка или использование, литий-ионный аккумулятор успешно поддерживает постоянное напряжение.

Недостатки литий-ионного аккумулятора :

Недостатки обязательно присутствуют с достоинствами. Итак, мы перечислили несколько недостатков литий-ионных аккумуляторов, а именно:

1. Эффективность со временем снижается

Даже несмотря на то, что срок службы батареи большой, он не остается неизменным на протяжении всего срока службы. Литий-ионные батареи имеют тенденцию к снижению емкости и производительности с течением времени.

2. Хрупкий

Батареи этого типа не подходят для чрезвычайно тяжелых условий эксплуатации, так как они не обладают надежной технологией.Поскольку внутри этих батарей находится жидкий химический электролит, их можно легко проткнуть с минимальным усилием.

3. Небезопасно при температурах Higer

При высоких температурах, что вероятно в чехлах для смартфонов, поскольку смартфоны имеют тенденцию к перегрузке, аккумулятор становится нестабильным и может загореться. Хотя для регулирования температуры используются электронные контроллеры, все же довольно небезопасно использовать эти батареи в портативных гаджетах.

Что такое литий-полимерный аккумулятор?

Литий-полимерный аккумулятор — это еще один перезаряжаемый аккумулятор, в котором вместо жидкого электролита используется полимерный электролит.Эта разница в выборе делает литий-полимерные батареи более эффективными и безопасными в использовании.

Литий-полимерные батареи универсальны по своей природе и поэтому доступны в различных формах и размерах. Большинство литий-полимерных батарей легкие.

Достоинства литий-полимерной батареи: Литий-полимерные батареи

обладают множеством преимуществ. Вот некоторые из основных достоинств этих типов батарей:

1.Чрезвычайно безопасный Литий-полимерные батареи

невероятно безопасны в использовании. Они имеют гибкую упаковку с алюминием, защищающую от любого взрыва или опасной ситуации.

2. Легкий (очень портативный) Литий-полимерные батареи

очень портативны, так как они очень легкие. Это связано с тем, что при его изготовлении не используются тяжелые металлы или жидкий электролит.

Также читайте: Почему батарея моего телефона разряжается так быстро?

3.Универсальность Литий-полимерные батареи

универсальны по своей природе и доступны в различных формах и размерах. Нет предела в изменении его формы, и производители в полной мере используют это.

4. Низкий уровень саморазряда Литий-полимерные батареи

хороши своими разрядными характеристиками. Они эффективны и функциональны с низким уровнем саморазряда. Это означает, что аккумулятор не сильно разряжается, когда аккумулятор не используется.

Также читайте: 8 главных преимуществ рутирования вашего Android-смартфона в 2020 году!

5. Тонкие с большой емкостью Литий-полимерные батареи

тонкие, что делает их очень совместимыми с мобильными телефонами. Они доступны в толщине даже менее 1 мм.

Несмотря на то, что они тонкие, они обладают большой емкостью. Они на 10-15% сильнее и мощнее, чем многие другие батареи того же размера.

Читайте также: Обзоры смартфонов

Недостатки литий-полимерного аккумулятора

1.По высокой цене Литий-полимерные батареи

также имеют высокую цену по сравнению с другими типами батарей того же размера и технических характеристик. Их цена даже выше, чем у литий-ионных аккумуляторов. Но ожидается, что эти цены снизятся, поскольку эти батареи начнут массово производиться, и тогда цены могут быть значительно снижены.

2. удельная энергия Литий-полимерные батареи

менее эффективны с точки зрения удельной энергии и имеют даже меньшее количество циклов зарядки по сравнению с литий-ионными батареями.

3. Меньший срок службы

Цикл разряда этих литий-полимерных батарей намного короче по сравнению с литий-ионными батареями, и, следовательно, эти батареи недолговечны.

Также читайте: вот почему вы должны продавать свои старые гаджеты прямо сейчас!

Основные отличия литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов:

1. Стоимость

Литий-ионные батареи

выигрывают по цене по сравнению с литий-полимерными батареями.Однако оба типа на самом деле являются дорогостоящими в более широком смысле.

2. Универсальность

Литий-полимерные батареи

обладают большей универсальностью, чем литий-ионные. Это потому, что нет ограничений на производство их различных форм и размеров. Их можно формовать по-разному и использовать для разных целей.

3. Высокая мощность

И литий-ионные, и литий-полимерные батареи подходят для длительного и надежного использования энергии. Однако литий-ионные аккумуляторы более эффективны и популярны, чем литий-полимерные.У них более высокий уровень энергии и мощности, и они больше подходят для интенсивного использования.

4. Легкий и прочный

Литий-полимерные батареи

более желательны с точки зрения прочности и легкости, чем литий-ионные. Из-за прочной конструкции у литий-полимерных батарей меньше всего шансов на утечку.

5. Саморазряд

Срок службы литий-полимерных батарей короче, и батареи накапливают меньше энергии, чем литий-ионные батареи того же размера.Хотя литий-полимерные батареи более безопасны, а также имеют быструю зарядку и низкий уровень саморазряда, что означает, что батареи не разряжаются, если вы не используете их в течение длительного времени.

6. Портативность и пригодность

И литий-ионные, и литий-полимерные батареи портативны. Однако литий-полимерные батареи более портативны, поскольку имеют компактную и тонкую конструкцию. Что касается пригодности, Li-ion и Li-poly подходят и эффективны по-разному. Литий-ионный подходит для электромобилей, а литий-полимерный — для мобильных телефонов.

Почему Li-poly более востребован с современными технологиями! Литий-полимерные батареи

пользуются повышенным спросом благодаря новейшим и передовым технологиям. Это потому, что они очень гибкие, и им можно придавать различные формы и размеры.

Более того, литий-полимерные батареи безопаснее, чем батареи других типов, и обеспечивают стабильную работу с низким уровнем саморазряда. Они хорошо совместимы с использованием смартфонов и поэтому завоевали репутацию в мире современных технологий.

Также читайте: 5 лучших приложений для экономии заряда батареи для смартфонов Android

Заключительная записка

Все дело в литий-ионных и литий-полимерных батареях и их различиях. Действительно, оба они полезны для разных целей и применений и превосходно работают в различных областях.

Какой аккумулятор лучше подходит для ваших портативных компьютеров — литий-ионный или литий-полимерный?

Перезаряжаемые литиевые батареи бывают разных конфигураций, физических размеров и номинальной емкости.В отрасли химии лития существует три основных конфигурации. Первые представляют собой круглые конфигурации, похожие на небольшие бочки, известные как цилиндрические элементы / батареи. Типичные размеры 18 × 65 мм, 21 × 50 мм и 26 × 65 мм. Следующие распространенные конфигурации — плоские и прямоугольные, похожие на маленькие коробки, известные как призматические ячейки. Типичные размеры — 5 × 34 × 50 мм и 10 × 34 × 50 мм, а также множество других стандартных размеров.

Третья конфигурация — плоские пакеты из фольги, очень похожие на упаковки жевательной резинки, обычно известные как литий-полимерные элементы / батареи.Типичные размеры указаны для каждой призматической ячейки, но на рынке имеется множество дополнительных размеров.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275f6f6d5f267ee214802» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы форм-факторов Gts «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/05/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_GTS_FormFactors.png? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}%

В промышленном многословии цилиндрические и призматические элементы обычно называются «традиционными» ионно-литиевыми батареями, а карманные элементы — «литий-полимерными», «литий-поли» или «пакетными» батареями. Для целей этой статьи мы будем использовать Li ion для традиционных ячеек и Li poly для номенклатуры пакетов.

Производственная сторона

Производство традиционных литий-ионных аккумуляторов и литий-полимерных сильно отличается. Для литий-ионных аккумуляторов требуется широкий спектр дорогостоящего автоматизированного оборудования и инструментов.Конфигурация цилиндрической ячейки стала рабочей лошадкой в отрасли, поскольку она наиболее часто используется в большом количестве приложений. Кроме того, именно здесь происходит большинство технологических достижений по мере развития технологии перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов.

Производство призматических ячеек также требует значительных капитальных затрат на оборудование. Однако в области призматических элементов / батарей было меньше и меньше технологических достижений. С производственной точки зрения, цилиндрические ячейки являются наименее дорогими в производстве, за ними следуют призматические конфигурации.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275f6f6d5f267ee214804» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы Gts Стоимость «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/05/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_GTS_Cost.png?auto=max&fit 1440 «data-embed-caption =» «]}%

Другой случай с литий-полимерными элементами.Инструменты и оборудование, являющиеся мешочной ячейкой, дешевле в производстве. Общие вложения в наладку процесса сборки ячеек также менее затратны. Производство пакетов из литий-полимерной фольги намного менее интенсивно, чем производство традиционных литий-ионных аккумуляторов. А поскольку общие затраты на инструменты и оборудование намного ниже, у дизайнера есть более широкий выбор размеров мешочков и ячеек. Литий-полимерная конструкция позволяет изготавливать батареи нестандартной формы и даже гибкие батареи. Литий-полимерная батарея может быть спроектирована и разработана таким образом, чтобы охватить все внутреннее пространство в пределах данной аккумуляторной батареи; это равносильно предложению максимально достижимой емкости аккумуляторной батареи.

Сопоставимые химические вещества

С точки зрения химии, традиционный литий-ионный ион такой же / похож на литий-полимерный. Оба имеют различные составы для увеличения срока службы, плотности энергии, безопасности и общих рабочих характеристик. Все известные производители литий-ионных и литий-полимерных элементов проходят серию сертификационных испытаний для подтверждения безопасности конструкции и производства. Эти испытания определены как UL 1642 и UL 62133. В рамках этих стандартов элементы подвергаются испытаниям на короткое замыкание, температурный удар, низкое давление, аномальный заряд, принудительный разряд, раздавливание, удар, сотрясение, вибрацию, нагрев и испытание на удар снарядами.

Однако для литий-полимерных элементов существуют исключения из-за конфигурации пакета из фольги. Из-за отсутствия металлической конструкции особые требования в отношении раздавливания, удара и попадания снарядов не учитываются. Это не означает, что литий-полимерный полимер не так безопасен, как традиционный литий-ионный продукт; это просто означает, что текущие методы испытаний не могут быть применены к продукту в пакетах.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275f6f6d5f267ee214806» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы Gts Energy Density «data-embed-src =» https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/05/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_GTS_EnergyDensity.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

Без поддерживающей экзоструктуры, окружающей внутренние активные материалы, аккумулятор, использующий литий-полимерные элементы, должен быть сконструирован иначе, чем традиционный литий-ионный. Элементы должны быть закреплены или объединены таким образом, чтобы предотвратить любое движение внутри аккумуляторной батареи.

Traditional Li ion использует металлическую банку в качестве корпуса, обеспечивающего внешнюю поддержку.Однако этот герметичный металл может действовать как сосуд под давлением в неблагоприятных условиях. Хотя конструкция ячейки обычно содержит вентиляционный механизм, вентиляция не всегда может работать достаточно быстро во время катастрофических событий, чтобы предотвратить полный разрыв банки. Для Li-poly пакет из фольги не имеет вентиляционного механизма, поэтому он также не может сдерживать повышение внутреннего давления. Швы мешочка обычно рвутся и из него выходит излишнее давление. См. Таблицу для сравнения двух химических составов.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275f6f6d5f267ee214808» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы Gts Table «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2018/05/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_GTS_Table.png?auto=max&fit 1440 «data-embed-caption =» «]}%

Использование цилиндрических элементов может не обеспечить максимальной емкости, поскольку все внутреннее пространство в аккумуляторном отсеке (или пластиковом корпусе) не используется (пустоты цилиндрической формы).В зависимости от недвижимости призматические и литий-полимерные элементы могут иногда использовать все доступное внутреннее пространство в аккумуляторной батарее. Кроме того, могут быть изготовлены литий-полимерные ячейки специального размера, полностью заполняющие внутреннее пространство. С точки зрения веса, традиционные элементы для жестяных банок будут весить больше, чем литий-полимерные в данном случае, из-за меньшего веса пакетов из фольги.

С точки зрения защиты окружающей среды, все литий-ионные и литий-полимерные элементы / аккумуляторы необходимо надлежащим образом утилизировать и утилизировать вместе с обычными отходами.Как и в случае с любой батареей, рекомендуется поощрять участие в официальной программе утилизации.

Литий-полимерный — лучший вариант?

В конце концов, Li-poly предлагает несколько преимуществ перед Li-ion в портативных приложениях:

Очень безопасная, щадящая система во время зарядки и разрядки, отличная термическая стабильность.
Легкий вес, большая удельная мощность.
Лучшая работа при низких температурах, ограниченное падение напряжения и более высокая производительность.
Меньше инвестиций в производство при большем разнообразии размеров ячеек.
Аккумуляторная батарея не ограничивается размерами промышленных ячеек, определяемыми потребителями и приложениями устройств; т. е. «Форма ячейки идеально соответствует устройству, на которое она будет работать».
Превосходный срок службы по сравнению с коммерческими литий-ионными продуктами.
Стоимость продукта во многих приложениях равна стоимости литий-ионного аккумулятора, но это сильно зависит от конфигурации и объема батареи.
Потребительские рынки готовы использовать большее количество литий-полимерных элементов, чем литий-ионные, благодаря форм-фактору, меньшему весу, большей плотности энергии, безопасности, безопасности потребителей и гибкости сборки в устройства.
Хорошо зарекомендовал себя в качестве альтернативы ионно-литиевым батареям.

Использование традиционных литий-ионных аккумуляторов в цилиндрических или призматических формах по сравнению с использованием литий-полимерных аккумуляторов предоставляет разработчикам аккумуляторов более широкий выбор. В игру вступают многие факторы, но в конечном итоге, если их правильно применить; Аккумуляторная батарея обеспечит пользователю безопасную работу в течение многих лет.

Дэнни Рокетт — вице-президент по производству и технологиям Global Technology Systems.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275b7f6d5f267ee1f4a05» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Source Esb Looking For Parts Rev Caps «data-embed-src =» https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2006/08/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_SourceESB_Looking_for_partsREV_caps.png?auto=format&fit=max&w=1440 «литий-ионный» литий-ионный 900 «литий-ионный» 900 «литий-ионный» 9000 » Батарея: Последняя подробная разница

Литий-ионный или литий-полимерный

Знаете ли вы, в чем разница между литий-ионным и литий-полимерным аккумулятором?

[/ caption]

Согласно материалам электролита, литий-ионный аккумулятор делится на жидкий литий-ионный аккумулятор и полимерный литиевый аккумулятор или пластиковый литиевый аккумулятор.

В этом блоге мы собираемся рассказать о различиях между литий-ионными и литий-полимерными батареями. мы надеемся предоставить вам необходимую информацию, чтобы сделать лучший выбор!

Литий-ионный аккумулятор

Наиболее существенное различие между литий-ионными батареями и литий-полимерными батареями заключается в химическом электролите между их положительным и отрицательным электродами. И литий-ионные, и литий-полимерные батареи имеют свои плюсы и минусы. Обычно преимущества литий-ионных аккумуляторов заключаются в их высокой удельной мощности и более низкой стоимости, чем у литий-полимерных аккумуляторов.Литий-ионные аккумуляторы невероятно эффективны. Литий-ионный в более гибком корпусе.

Литий-ионные аккумуляторы нестабильны по своей природе, подвержены старению и потенциально опасны. Поскольку литий-ионные батареи стали более популярными в

Литий-полимерный аккумулятор:

С другой стороны, Li-Po батареи обычно прочные и гибкие. Особенно, если говорить о размере и форме их телосложения.

Они также легкие, имеют чрезвычайно низкий профиль и меньше подвержены утечке электролита.Но литий-полимерные батареи не идеальны, так как они значительно дороже в производстве и не обладают такой же плотностью энергии и сроком службы, как литий-ионные.

Литий-ионный аккумулятор
и литий-полимерный аккумулятор
В приведенной ниже таблице мы рассмотрели все параметры литий-ионной и литий-полимерной батареи.
Параметры
Литий-ионный аккумулятор
Литий-полимерный аккумулятор
Полезный диапазон напряжения
от 3В до 4.2В
От 3 В до 4,2 В
Плотность энергии
Высокая плотность энергии
Меньшее и уменьшенное количество циклов по сравнению с литий-ионным
Гибкость
Низкая
Высокая
Масса
Относительно тяжелее
Легкий вес
Безопасность / Взрывоопасность
Более летучий по сравнению с Li-Po
Больше безопасности.Меньше шансов на взрыв
Продолжительность зарядки
Относительно более длительная зарядка
Укороченный заряд
Стоимость
Дешевле
Немного дороже
Вместимость
Относительно ниже
Li-Po аккумулятора одинакового объема, емкость примерно в 2 раза больше, чем у литий-ионного аккумулятора
Срок службы
Длинный
Длинный
Старение
С течением времени теряет фактическую емкость заряда
Сохраняет зарядную емкость лучше, чем Li-ion
Диапазон температур
от -20 до 60 ° C
от -20 до 70 ° C
Импеданс
<100 мОм
<50 мОм
Температура заряда
от 0 до 40 ° C
от 0 до 40 ° C
Температура хранения
от -20 до 35 ° C
от -20 до 35 ° C
Приложения
Используется в резервных источниках питания / ИБП, мобильных устройствах, ноутбуках и других обычно используемых бытовых электронных товарах.Также используется в системах электрической мобильности и накопления энергии
В основном используется радиоуправляемое оборудование и самолеты, мобильные устройства, ноутбуки и другие широко используемые электронные продукты. Также используется в электромобилях.
Надеюсь, эта статья поможет вам понять реальную разницу между литий-ионными и литий-полимерными батареями.
Мы в Robu.in надеемся, что вам было интересно, и что вы вернетесь к другим нашим образовательным блогам.
ДОЛЖЕН ПРОЧИТАТЬ БЛОГИ О БАТАРЕЕ
литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. Как лучше?
Вообще говоря, пауэрбанки производятся с использованием двух основных типов аккумуляторных батарей: литий-ионных и литий-полимерных. И из двух литий-ионных аккумуляторов наиболее распространены. Однако в последнее время литий-полимерные аккумуляторы завоевывают все большую популярность на рынке.
Два основных вопроса, которые у клиентов возникают относительно литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов: «Чем они отличаются друг от друга?» и особенно «Какой из них лучше?».Судя по нашему опыту, в этой теме слишком много путаницы. Чтобы прояснить это, мы изучаем и сравниваем основные различия между литий-ионными и литий-полимерными портативными зарядными устройствами.
Информация о литий-ионных и литий-полимерных батареях
Начнем с основ. Что такое литий-ионный аккумулятор?
Согласно Battery University, бесплатному образовательному веб-сайту, предлагающему практическую информацию о батареях, литий-ионная батарея, или литий-ионная, была задумана в начале девяностых годов как ответ на вопросы безопасности перезаряжаемых металлических литиевых батарей.Sony впервые выпустила его на рынок в 1991 году, и с тех пор он стал наиболее широко используемым аккумулятором на рынке электроники.
Литий-ионные аккумуляторы состоят из четырех основных компонентов:
Катод, являющийся источником ионов лития, определяет емкость и среднее напряжение.
Анод, который накапливает и высвобождает ионы лития из катода.
Электролит, жидкое химическое соединение, которое позволяет перемещаться ионам.
Сепаратор, предотвращающий контакт анода с катодом.
С другой стороны, литий-полимерные батареи, также известные как LiPo, произошли от литий-ионных батарей и имеют ту же конструкцию. Чтобы сделать аккумулятор проводящим при комнатной температуре, в настоящее время тип электролита при производстве большинства LiPo-элементов представляет собой гель, а микропористый сепаратор заменяет традиционный.
Разница между литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами
Как и ожидалось, изменение электролитов приводит к небольшому различию между собой.
С одной стороны, литий-ионные элементы обычно имеют низкую стоимость производства, и, хотя у них ограниченная емкость мАч, они, как правило, служат дольше, поскольку не обладают эффектом памяти. Это явление происходит, когда аккумулятор теряет полезную емкость из-за зарядки-разрядки и перезарядки с течением времени.
С другой стороны, LiPo-элементы сделаны тоньше и легче, напоминая кредитную карту, и могут хранить немного более высокую удельную энергию, чем литий-ионные, но они более дорогие в производстве.Кроме того, они страдают эффектом памяти и имеют более короткую продолжительность жизни.
Так как это применимо к павербанкам?
В следующей таблице приведены наиболее существенные различия между литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами:
Литий-ионные аккумуляторы Литий-полимерные аккумуляторы
Плотность энергии Высокая плотность энергии Немного более высокая плотность энергии
Старение Теряют емкость со временем, даже когда не используются Более короткий срок службы
Опасность взрыва Вероятность взрыва при перезарядке Безопаснее от взрыва
Цена Низкая Дорого
Продолжительность зарядки Более длительная зарядка Сравнительно более короткая зарядка
Размер Немного большой и толстый Компактный
Вес Немного тяжелый Легкий
Коэффициент конверсии 85% — 95% 75% — 90%
Какие из них лучше?
Как видно из таблицы, основные преимущества павербанков с LiPo батареями заключаются в том, что они более компактны и легче.Кроме того, две основные характеристики, которые пользователи ищут в блоке питания, — это его компактность и мощность. Таким образом, логически LiPo батареи обладают обоими этими качествами; Фактически, они позволяют производителям извлекать выгоду и играть с различными формами и размерами (помада, кредитная карта), а также с легкостью, что делает их более привлекательными для покупателей.
Однако, несмотря на то, что они менее безопасны, большинство известных брендов по-прежнему используют литий-ионные аккумуляторы из-за двух основных факторов: низкой стоимости и долговечности.В долгосрочной перспективе пользователям нужен внешний аккумулятор, который не только выглядит модно, но и выглядит долговечным, а литий-ионные аккумуляторы не становятся сложнее подзаряжать с течением времени, как в случае аккумуляторов LiPo. Кроме того, производители могут сэкономить на производстве, предлагая при этом хорошее качество и такую же мощность, как и аккумуляторы LiPo.
Что касается недостатков, LiPo батареи более дорогие, что увеличивает общую стоимость производства таких блоков питания, и, согласно Battery University, «они имеют идентичные характеристики заряда и разряда с другими литий-ионными системами, но их упаковка из фольги может быть меньше. прочнее, чем Li-ion в цилиндрическом корпусе ».
И основные недостатки литий-ионных аккумуляторов заключаются в том, что они страдают от старения, даже когда не используются, и несут определенный риск взрыва.
Было бы несправедливо утверждать, что один тип батарей лучше другого, если оба обладают большими преимуществами, а также имеют незначительные недостатки. В целом, аккумуляторы LiPo лучше подходят для покупателей, которым нужна портативность, а литий-ионные — для тех, кому нужна долговечность.
Какие блоки питания безопаснее?
Что касается вопросов безопасности, на первый взгляд, аккумуляторы LiPo стали безопаснее.Однако все батареи, независимо от их конструкции, могут взорваться, но они не представляют опасности при правильном обращении и использовании. Поэтому, если вы не перезаряжаете литий-ионные аккумуляторы и не подвергаете их суровым условиям, не нужно беспокоиться о возможном возгорании, особенно когда большинство известных брендов оборудовали их системами мультизащиты.
Для получения дополнительной информации по этой теме ознакомьтесь с нашей прошлой статьей: «Могут ли блоки питания взорваться?». Там вы можете узнать, как выбрать блок питания с минимальным риском взрыва, как избежать пожара и как определить признаки неисправности, которая может привести к взрыву.
Заключение
В целом, нет большой разницы между одним типом пауэрбанка и другим, особенно в отношении их производительности. Просто убедитесь, что тот, который вы выберете, соответствует требованиям ваших устройств и что они оснащены надежной системой множественной защиты.
Хотя неоспоримо, что все больше электронных устройств начнут использовать LiPo батареи из-за их компактных размеров, крупные компании также будут продолжать попытки сократить расходы за счет использования литий-ионных батарей.По этой причине литий-ионные аккумуляторы никуда не денутся в ближайшее время, но они постоянно меняются, поэтому в ближайшее время, вероятно, появятся аккумуляторы с новым типом аккумуляторов.
В чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором
Литий-ионные батареи (Li-ion) в наши дни очень распространены.
Почти во всех ваших портативных электронных устройствах, таких как ноутбуки, планшеты, устройства Kindle, мобильные телефоны, дроны, беспроводные наушники, почти исключительно используются литий-ионные батареи.
Итак, теперь у нас есть литий-полимерные батареи (LiPo)? Так какой из них лучше?
LiPo позиционируется как лучшая батарея и предпочтительнее литий-ионных аккумуляторов, однако они очень близки по производительности, а некоторые даже лучше работают в определенных устройствах.
Итак, давайте углубимся в литий-ионные батареи, поскольку это поможет нам понять, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором
Когда они впервые были выпущены, они по-настоящему изменили правила игры и открыли множество возможностей для создания новых устройств, которые были бы легкими и имели длительное время автономной работы.
Хотя большинство литий-ионных ячеек имеют цилиндрическую форму, обычно они находятся в пластиковом корпусе, а внутри есть несколько ячеек, подключенных для увеличения напряжения, Ач или того и другого. Если вы можете представить себе стандартную бытовую батарею AA, по сути, так выглядит литий-ионная батарея, хотя обычно они немного больше по размеру, причем наиболее распространенным размером является литий-ионная батарея 18650. Например, в ноутбуке обычно 3 или 4 ячейки соединены последовательно, что дает 11,1 В или 14,8 В. Часто вы также можете приобрести аккумуляторы увеличенной емкости для ноутбуков, и они будут использовать в два раза больше ячеек.Они подключат вторую цепочку ячеек параллельно, которые будут поддерживать такое же напряжение, но удвоят емкость (Ач или мАч) батареи.
С литий-ионными батареями
следует обращаться осторожно, поскольку они могут взорваться и вызвать серьезные травмы или смерть, если не обращаться с ними должным образом. Все литий-ионные батареи имеют специальное зарядное устройство и внутреннюю BMS (систему управления батареями) для регулирования зарядки и обеспечения их работы в пределах допустимого диапазона. По сути, это печатная плата, которая практически исключает риск взрыва или пожара, если с батареей не обращаться неправильно, например, если она будет разрезана, раздавлена или серьезно повреждена от удара.
Характеристики литий-ионных батарей
снижаются при слишком низкой или слишком высокой температуре. Им не нравятся температуры, близкие к нулю, поэтому, если вы живете в более прохладном климате, вы заметите снижение производительности аккумулятора вашего мобильного телефона. Это также повлияет на зарядку, поэтому, если вы заряжаете свое устройство в холодной комнате дома или в сарае, оно не сможет достичь своего полностью заряженного состояния. Всегда заряжайте аккумуляторы в более теплых местах.
Теперь давайте углубимся в литий-полимерные батареи, поскольку это поможет нам понять, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором?
На фото выше — SSB LH5L-BS Высокоэффективная литий-ионная полимерная батарея для мотоциклов Dirtbike
Существует много недоразумений по поводу того, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором? «Литий-полимерные батареи» на самом деле являются «литий-ионными полимерными» батареями!
Так почему одно и то же называют другим именем и что это значит для меня в реальном мире?
По сути, это означает, что батареи, обозначенные как «литий-полимерные», практически такие же, как литий-ионные батареи, но вместо цилиндрических элементов они заключены в гибкий полимерный корпус.Это часто выглядит как упаковка из фольги и дает больше свободы для того, чтобы батареи были тоньше, но шире, чтобы их можно было разместить в более дискретных устройствах, таких как аккумулятор iPhone. Это просто литий-ионный аккумулятор в другой конфигурации. По данным batteryuniversity.com, есть еще одно отличие:
.
С точки зрения пользователя, литиевый полимер практически такой же, как литий-ионный .
Литий-полимерный материал
уникален тем, что микропористый электролит заменяет традиционный пористый сепаратор.Литий-полимерный предлагает немного более высокую удельную энергию и может быть сделан тоньше, чем обычный литий-ионный, но стоимость производства выше на 10–30 процентов, .
На самом деле есть литий-полимерный аккумулятор, на самом деле настоящий Li-po, в котором в качестве электролита в аккумуляторе используется полимер вместо жидких электролитов. Этот литий-полимерный аккумулятор является настоящим литий-полимерным аккумулятором, но на самом деле он так и не поступил на рынок из-за проблем с производительностью при нормальных рабочих температурах.
Итак, если вы все еще задаетесь вопросом, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором, мы могли бы получить сверхтехнологичные, но у нас есть как можно более технологичные технологии, без необходимости быть инженером-электриком, чтобы понять это.
Теперь вы обнаружите, что, например, ваш ноутбук продлевает срок службы батареи, но это связано с более плоскими и более гибкими размерами и конфигурациями пакетов из фольги и позволяет производителям вставлять в устройство больше аккумуляторных элементов, чем если бы Li- ион.
Итак, теперь, когда мы установили , в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором , вы можете видеть, что вы можете разместить более плоские и гибкие литий-ионные полимерные элементы в том же объеме, что и у вас. литий-ионный аккумулятор, чтобы вы могли получить больше мАч в том же пространстве. Однако основная технология аккумуляторов такая же.
Итак, если у вас есть два варианта покупки аккумулятора для портативного устройства, один из которых рекламирует литий-ионный аккумулятор, а другой — литий-полимерный, это, по сути, одно и то же, но в другой упаковке.Вы также обнаружите, что часто маркетологи в любом случае не знают разницы и используют любую из них, исходя из своего непонимания технологии, поскольку они не читали эту статью!
Итак, теперь мы наконец знаем В чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором!
Литий-полимерные батареи
против литий-ионных батарей: в чем разница?
Если у вас есть какая-нибудь штуковина — ноутбук, планшет, электронная книга, мобильный телефон, MP3-плеер, аккумуляторная отвертка или дрель и т. Д.- значит, вы все время используете литий-ионные аккумуляторы.
Литий-ионные батареи, часто сокращенно литий-ионные, в наши дни чрезвычайно распространены.
А как насчет так называемых литий-полимерных аккумуляторов, также называемых LiPo или Li-poly аккумуляторами? Они действительно лучше?
Если вы верите маркетологам, то да. Но, как оказалось, вас обманули, как и меня!
Сначала немного о литий-ионных аккумуляторах.
Короче говоря, они классные.
Обычно они поставляются в жестком пластиковом футляре. Например, если у вас стандартный ноутбук, аккумуляторная батарея представляет собой большую пластиковую вещь прямоугольной формы. Внутри несколько ячеек — подумайте о батарее АА, хотя размер вашего типичного литий-ионного элемента немного больше.
Литий-ионный аккумулятор 3,7 В, 2600 мАч
Литий-ионные элементы
имеют номинальное напряжение 3,7 В. Вы можете посмотреть на батарею своего ноутбука и увидеть, что она обеспечивает 11,1 В. Затем вы могли заметить, что 3,7 х 3 = 11,1. Таким образом, аккумулятор вашего ноутбука представляет собой 3-элементный аккумулятор.У других аккумуляторов ноутбуков разное количество ячеек, но все они работают одинаково.
Типичный аккумулятор ноутбука, содержащий несколько литий-ионных элементов
Короче говоря, жесткий пластиковый корпус содержит несколько литий-ионных элементов и, как правило, некоторую электронику для контроля температуры и зарядки.
Литий-ионные аккумуляторы
необходимо заряжать осторожно, иначе они взорвутся и сделают другие забавные вещи. Вот почему все литий-ионные аккумуляторы имеют специальные зарядные устройства или встроенную электронику, регулирующую заряд.
Сначала аккумуляторы питаются постоянным током при постепенно увеличивающемся напряжении. Когда достигается предел напряжения на элемент, зарядное устройство переключается на постоянное напряжение (11,1 В в примере нашей 3-элементной батареи для ноутбука), но с постепенно уменьшающимся током. Та-да! Ваш аккумулятор заряжен.
Полезный совет. Литий-ионные батареи не любят минусовых температур. Например, если у вас есть аккумуляторная отвертка, не заряжайте аккумулятор зимой в гараже.Несите зарядное устройство и аккумулятор в дом и заряжайте там, где теплее. Большинство зарядных устройств вообще не заряжают аккумулятор, если температура слишком низкая (5 ° C / 41 ° F или ниже). Другие зарядные устройства будут заряжать аккумулятор, но они будут использовать «низкотемпературный режим зарядки», который менее эффективен и не так хорош для аккумулятора.
Makita DC18RC 18V литий-ионное быстрое зарядное устройство
Хорошо, а как насчет литий-полимерных аккумуляторов?
Вот где становится интересно.Оказывается, то, что отделы маркетинга называют «литий-полимерными батареями», на самом деле являются «литий-ионными полимерными батареями».
Что, черт возьми, это значит?
Короче говоря, это означает, что так называемые «литий-полимерные» батареи почти полностью идентичны литий-ионным батареям, но вместо этого они заключены в гибкий полимерный корпус. По сути, это просто переупакованный литий-ионный аккумулятор. По данным batteryuniversity.com, есть еще одно отличие:
.
Что касается пользователя, литиевый полимер по существу аналогичен литий-ионному .
Литий-полимерный материал
уникален тем, что микропористый электролит заменяет традиционный пористый сепаратор. Литий-полимерный предлагает немного более высокую удельную энергию и может быть сделан тоньше, чем обычный литий-ионный, но стоимость производства выше на 10–30 процентов, .
Существует такая вещь, как настоящая литий-полимерная батарея , в которой в качестве электролита в батарее используется полимер вместо других стандартных жидких электролитов. Этот настоящий литий-полимерный аккумулятор все еще находится в стадии эксперимента.По данным BatteryUniversity.com, настоящая литий-полимерная «пластиковая батарея» так и не стала популярной из-за проблем с производительностью при комнатной температуре.
«LiPo» аккумулятор. Обратите внимание на гибкий корпус и номинальное значение 3,7 В
.
Теперь вы можете увеличить время автономной работы своего модного ноутбука с его «модным» не литий-полимерным аккумулятором, но это в первую очередь из-за плоского гибкого формата, который позволяет производителю вставлять в устройство больше аккумуляторных ячеек.
Вот и все.Если вы удалите относительно объемный пластиковый корпус со стандартными литий-ионными элементами внутри и вместо этого поместите плоские гибкие литий-ионные полимерные элементы в такое же пространство, вы получите больше энергии для игры в том же объеме — но базовый Сама технология аккумуляторов такая же: литий-ионная. Это то, что в наши дни называют «литий-полимерным».
Итак, если у вас когда-либо будет два варианта покупки гизмо, причем у одного есть литий-ионная батарея, а у другого литий-полимерная, не волнуйтесь: что касается вас, это все одно и то же, но в другой упаковке.
Li Ion vs Li Po: что лучше?
В наши дни ноутбуки и смартфоны очень важны для нашей жизни. Мы используем их каждый день для работы и развлечений. Когда мы собираемся покупать новое устройство, больше всего беспокоит его аккумулятор. Как долго он работает без зарядки и когда нам нужно заменить новый аккумулятор — самые популярные вопросы для продавцов. В настоящее время используются батареи двух разных типов. Они бывают Li-ion и Li-po.Так в чем же между ними разница и какой из них выбрать? Давайте выясним.
Li Ion vs Li Po — История
Во-первых, нам нужно понять каждый тип батареи.
Литий-ионный аккумулятор
Литий-ионный (литий-ионный) аккумулятор — самый популярный выбор для наших современных смартфонов. Впервые они появились в 1912 году, но фактически стали популярными с 1991 года. Они включают в себя три разные части: анод (отрицательный вывод) из металлического лития, катод (положительный вывод) из графита и разделяющий слой электролита между ними, чтобы избежать короткого замыкания. кругооборот.Когда мы заряжаем наши батареи, ионы с анода направляются к катоду, где накапливается энергия. Когда батарея разряжается, ионы снова возвращаются к аноду. Это базовые знания химии, которые мы получили в школе.
Итак, что произойдет, если мы забудем отключить зарядное устройство и позволим нашим телефонам перезарядиться? Что ж, у этих батарей есть небольшой электронный контроллер, чтобы избежать этой проблемы. Некоторые производители переработали эти батареи в несколько слоев, чтобы получить еще большую емкость.
Li-po аккумулятор
Li-Po (литий-полимерный) аккумулятор — это довольно старая технология, которую вы можете найти в своих старых устройствах. Этот тип батареи был изобретен в 1907 году. Их первая конструкция включала сухой твердый полимерный электролит, похожий на пластиковую пленку. Эти батареи имеют аналогичную структуру с литий-ионными батареями, но сделаны из материала кремний-графен. Это делает их легче. По этой причине люди используют эти батареи в ноутбуках и большинстве мощных аккумуляторных батарей.
Битва
Li-Ion vs Li Po — Сравнение
Литий-полимерные батареи — это старый стиль, но они все же имеют некоторые преимущества. Посмотрим, как они сравниваются с литий-ионными аккумуляторами.
Литий-ионный аккумулятор Литий-полимерный аккумулятор
Сырье Электролит (жидкий или коллоидный) Электролит с полимерным электролитом (твердый или органический) (твердый или коллоидный) электролит.
Форма Более жесткая форма и стиль Формовочная и более плоская формы
Производственный процесс Чем толще, тем лучше чем тоньше, тем лучше
Высшее Нижнее
Безопасность Более взрывоопасное, требуется схема IC Менее взрывоопасная, схема IC не требуется
Срок службы заряда 100-300 циклов 90 —326 циклов
Вес Тяжелее Легче
Цена Дешево Дорогой
У Winner
свои достоинства и недостатки.Исходя из этого, мы должны выбрать подходящий для наших нужд.
Литий-ионные батареи имеют очень высокую плотность мощности, это означает, что мы можем просто упаковать больше элементов питания, чем литий-полимерные батареи. Производители смартфонов используют этот атрибут для увеличения мощности при сохранении элегантного дизайна.
В этих батареях также отсутствует эффект памяти. Эффект памяти — это явление, при котором батареи теряют оптимальную способность к перезарядке. Поскольку литий-ионные батареи лишены эффекта памяти, мы можем заряжать наши батареи даже после частичной разрядки.
Однако у литий-ионного типа есть некоторые недостатки. Одна из самых больших проблем — это эффект старения. По прошествии определенного периода времени ионы, присутствующие в батареях, теряют способность генерировать максимальную энергию. Итак, если вы видите, что ваш телефон быстро разряжается, теперь вы знаете, в чем причина этого.
Литий-полимерные батареи более жесткие по форме и легкие.
No related posts.

Параметры	Литий-ионный аккумулятор	Литий-полимерный аккумулятор
Полезный диапазон напряжения	от 3В до 4.2В	От 3 В до 4,2 В
Плотность энергии	Высокая плотность энергии	Меньшее и уменьшенное количество циклов по сравнению с литий-ионным
Гибкость	Низкая	Высокая
Масса	Относительно тяжелее	Легкий вес
Безопасность / Взрывоопасность	Более летучий по сравнению с Li-Po	Больше безопасности.Меньше шансов на взрыв
Продолжительность зарядки	Относительно более длительная зарядка	Укороченный заряд
Стоимость	Дешевле	Немного дороже
Вместимость	Относительно ниже	Li-Po аккумулятора одинакового объема, емкость примерно в 2 раза больше, чем у литий-ионного аккумулятора
Срок службы	Длинный	Длинный
Старение	С течением времени теряет фактическую емкость заряда	Сохраняет зарядную емкость лучше, чем Li-ion
Диапазон температур	от -20 до 60 ° C	от -20 до 70 ° C
Импеданс	<100 мОм	<50 мОм
Температура заряда	от 0 до 40 ° C	от 0 до 40 ° C
Температура хранения	от -20 до 35 ° C	от -20 до 35 ° C
Приложения	Используется в резервных источниках питания / ИБП, мобильных устройствах, ноутбуках и других обычно используемых бытовых электронных товарах.Также используется в системах электрической мобильности и накопления энергии	В основном используется радиоуправляемое оборудование и самолеты, мобильные устройства, ноутбуки и другие широко используемые электронные продукты. Также используется в электромобилях.

	Литий-ионные аккумуляторы	Литий-полимерные аккумуляторы
Плотность энергии	Высокая плотность энергии	Немного более высокая плотность энергии
Старение	Теряют емкость со временем, даже когда не используются	Более короткий срок службы
Опасность взрыва	Вероятность взрыва при перезарядке	Безопаснее от взрыва
Цена	Низкая	Дорого
Продолжительность зарядки	Более длительная зарядка	Сравнительно более короткая зарядка
Размер	Немного большой и толстый	Компактный
Вес	Немного тяжелый	Легкий
Коэффициент конверсии	85% — 95%	75% — 90%

	Литий-ионный аккумулятор	Литий-полимерный аккумулятор
Сырье	Электролит (жидкий или коллоидный)	Электролит с полимерным электролитом (твердый или органический) (твердый или коллоидный) электролит.
Форма	Более жесткая форма и стиль	Формовочная и более плоская формы
Производственный процесс	Чем толще, тем лучше	чем тоньше, тем лучше
	Высшее	Нижнее
Безопасность	Более взрывоопасное, требуется схема IC	Менее взрывоопасная, схема IC не требуется
Срок службы заряда	100-300 циклов 90 —326 циклов
Вес	Тяжелее	Легче
Цена	Дешево	Дорогой

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

Особенности Li-ion технологии

Чем отличается от Li-ion Li-Pol технология?

Преимущества и недостатки Li-Pol источников тока

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

Сравнительная таблица Li-ion и Li-Pol батарей

Подводим итоги

Какой аккумулятор лучше? Литий-ионный или литий-полимерный?

Особенности литий-ионных аккумуляторов

Особенности литий-полимерных батарей

Чем отличаются эти аккумуляторы друг от друга?

Продолжительность службы

Разница в дополнительной защите

Специфика зарядки разных аккумуляторов

Что лучше и чем отличается

Особенности технологии

Что общего у Li Ion и Li Pol аккумуляторов

Различия между Li Ion и Li Pol батареями

Чем литий ионный АКБ лучше литий полимерного

Чем литий полимерный АКБ лучше литий ионного

Что лучше выбрать li ion или li polymer

Литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы: в чем разница?

Литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы: в чем разница?

Как работают литий-ионные аккумуляторы?

Как работают литий-полимерные аккумуляторы?

Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор? Основные различия технологий

Литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы — в чем отличие и что лучше? | Электрик Инфо

Какой аккумулятор лучше литий-ионный или литий-полимерный?

В чем разница между Li-ion и Li-Pol аккумуляторами?

Так какой же все-таки аккумулятор лучше?

Что лучше li ion или li polymer

Особенности технологии

Что общего у Li Ion и Li Pol аккумуляторов

Различия между Li Ion и Li Pol батареями

Чем литий ионный АКБ лучше литий полимерного

Чем литий полимерный АКБ лучше литий ионного

Что лучше выбрать li ion или li polymer

Устройство аккумулятора Li-ion

Устройство литий-полимерного аккумулятора

В чем главное отличие от ионной батареи?

Срок службы литий-полимерного аккумулятора

Недостатки

Эксплуатационные особенности гелеобразных модификаций

Оптимальный метод зарядки

Меры предосторожности

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

Заключение

Cashify объясняет: чем отличаются литий-ионные и литий-полимерные батареи?

1. Рентабельность

2.

3.

4.

5.

3. Небезопасно при температурах Higer

3. Меньший срок службы

1. Стоимость

2. Универсальность

3. Высокая мощность

4. Легкий и прочный

Какой аккумулятор лучше подходит для ваших портативных компьютеров — литий-ионный или литий-полимерный?

Литий-ионный аккумулятор

Литий-полимерный аккумулятор:

и литий-полимерный аккумулятор

Параметры

Литий-ионный аккумулятор

Литий-полимерный аккумулятор

литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. Как лучше?

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

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

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

против литий-ионных батарей: в чем разница?

Li Ion vs Li Po: что лучше?

Li Ion vs Li Po — История

Литий-ионный аккумулятор

Li-po аккумулятор

Битва

Li-Ion vs Li Po — Сравнение

У Winner

Типоразмеры литиевых аккумуляторов: Как выбрать аккумулятор для фонаря: 18650 или АА, ААА

Выносная батарея для телефона: Как выбрать внешний аккумулятор