Разница li ion и li pol: Чем отличается Li-ion от Li-Pol? Применение и стоимость — magazinakb.ru

Содержание

в чем разница и что выбрать?

11314 просмотров

Разработка аккумуляторов (для смартфонов и не только) проходит по строго обозначенным стандартам и технологиям. При выборе между Li-Ion и Li-Pol АКБ, стоит учитывать специфику их производства. Так, компоненты для Li-Ion батарей в большей степени дешевле, что позволяет и продавать их за значительно низкую стоимость. С другой стороны, цена на литий-полимерные батареи значительно выше, но и вопрос их производства куда сложнее.

Задача этой статьи проста – рассмотреть плюсы и минусы в обозначенных выше батареях, а также помочь читателю определиться с выбором.

Li-Ion

Батареи типа Li-Ion считаются самыми известными и наиболее часто встречающимися: в подавляющем большинстве смартфонов, планшетов или ноутбуков с завода установлен именно этот вид АКБ.

Обозначим ключевые достоинства:

Нет каких-либо особых требований по соблюдению зарядки/разрядки с момента начала первого использования;

Медленная разрядка во время неактивного использования устройства, а также его неиспользования вовсе;
Отсутствует эффект памяти;
Низкая цена и по-настоящему огромный ассортимент.

Среди уязвимостей выделим следующие:

Выдерживают меньшее количество циклов перезаряда в сравнении с Li-Pol;
Необходимость в поддержке контроля напряжения;
Со временем литий-ионные батареи изнашиваются и теряют немалую часть своей емкости;
Также утрата емкости происходит при использовании аккумулятора на морозе;
Риски “вздутия” аккумулятора из-за брака/старения/неправильной эксплуатации.

Как можно заметить, данный вид аккумуляторов не лишен недостатков, но стоит сделать важную оговорку: за счет своей цены – это отличный вариант. Кроме того, далеко не у каждого пользователя того или иного мобильного устройства могут возникнуть серьезные проблемы с аккумуляторами данного типа. Однако стоит учитывать, что определенные риски все же есть.

Li-Pol

Первые прототипы и последующее массовое производство литий-полимерных аккумуляторов пришлось на 70-е годы XX века. За счет применения сухого полимера, аккумуляторы данного типа и приобрели свою популярность. Однако из-за плохой проводимости тока при использовании сухого проводника, производство таких батарей происходило с определенными сложностями. Проблема была решена путем добавления гелеобразного электролита.

Li-Pol аккумуляторы, несмотря на высокую стоимость, также достаточно популярны.

Плюсы Li-Pol:

Компактность и легкость за счет тонкости и уникальности конструкции при минимальном внедрении металлических компонентов;
Разнообразие форм-фактора;
Высокая автономность и минимальный уровень разряда при неактивной эксплуатации;
Способность выдерживать большее количество циклов заряда-разряда, нежели Li-Ion;
Очень высокий уровень надежности и минимальный риск возгорания;

Высокий уровень емкости.

Минусы Li-Pol:

Как и литий-ионные батареи, литий-полимерные тоже имеют свойство стареть. В год исчезает примерно 10% от общей емкости;
Относительно высокий уровень сложности в разработке и производстве, а следовательно – высокая стоимость даже за небольшую емкость.

По количеству преимуществ этот тип батарей, разумеется, выигрывает у предыдущего, ведь за счет внедрения более передовых технологий, Li-Pol аккумуляторы не только максимально качественные, но также и предельно автономные и надежные.

Вывод

При выборе между Li-Ion и Li-Pol, нужно четко определиться со своими требованиями и запросами: если Вы достаточно требовательно относитесь к вещам и Вам нужен максимальный уровень автономности и надежности, то Li-Pol батареи будут идеальным вариантом. Если же Вам необходима батарея на относительно небольшой промежуток времени, но тем не менее хорошего качества, то обратите внимания на Li-Ion из среднего и дорогого ценовых сегментов.

Li-polymer или Li-Ion. Что такое литий полимерный аккумулятор

Разница между литий-ионным и литий-полимерным типами аккумуляторов значительна , если полимерный материал выступает в качестве электролита. Здесь вы узнаете особенности каждого типа батареи и сможете сделать правильный выбор .

Забегая наперёд, поспешим вас успокоить — при покупке смартфона, планшета или ноутбука тип аккумулятора внутри вам встретится один и тот же . И чтобы там ни было указано — Li-Ion или Li-Po , это меньше всего повлияет на время работы и характеристики устройства в целом. .

Например, модель процессора или версия прошивки для общей автономности мобильного гаджета (имейте ввиду, что речь не об инструментах) куда важнее типа аккумулятора. Выбирайте наиболее ёмкую батарею и читайте отзывы от реальных пользователей.

Отличия литий-ионного от литий-полимерного аккумулятора

Во всех известных смартфонах, планшетах, ноутбуках, смарт-часах и других портативных гаджетах наиболее подходящий аккумулятор рассчитывается на этапе проектирования на этапе инженерного конструирования. Производители последние годы с особым усердием стремятся внедрить новейшие технологии энергосбережения.

Порой разработчикам удаётся достичь максимально длительного цикла автономности . Но в угоду концептуальных особенностей будущего продукта (например, тонкий корпус или огромная камера без увеличения габаритов) даже самые крутые системы экономии расхода заряда могут быть «задушены» .

Поэтому нам покупателям остаётся идти на компромисс и выбирать характеристики, которые подходят для конкретных целей. Ходите в походы или много путешествуете — выбирайте долгий срок службы батареи в ущерб габаритам и грациозному внешнему виду. Любите выкладывать телефон на стол в дорогом ресторане? Тогда отнеситесь к нему как к аксессуару — пусть он будет работать меньше, зато лишний раз подчеркнёт статус владельца.

Тип аккумулятора (литий-ионный и литий-полимерный) здесь никак не влияет на оценку гаджета — это часть инженерного расчёта под выбранную концепцию, где стоит выбор между, условно говоря, конструкцией «попроще и дешевле» или «посложнее, но дороже». Если вы хотите самостоятельно определить самый выносливый аппарат среди конкурентов, то лучше обратиться к профессиональным обзорам или хотя бы отзывам реальных пользователей. Эта информация расскажет вам гораздо больше о качестве батареи, чем её принадлежность к литий-ионной или литий-полимерной технологии.

Неважно, какой тип размещён в мобильном устройстве, просто не беспокойтесь об этом!

Вот вам факт от экспертов «Battery University » — в современных гаджетах практически не встречаются литиевые батареи на основе полимера , нам предлагают литий-ионные полимерные батареи , в которых применяется ламинированная оболочка вместо жёстких корпусов, как у обычных литий-ионных батарей.

Чаще всего литий-полимерной батареей называют литий-ионный аккумулятор в эластичной полимерной оболочке с компактными габаритами.

Вы задумывались, почему производители

Li-Ion Polymer на некоторых батареях (например, на iPhone и других смартфонах)? Теперь вы знаете, что здесь на самом деле происходит — из-за сокращённых названий разница между литий-ионным и литий-полимерным аккумулятором, когда речь идёт о портативной электронике, по факту минимальная. Давайте остановимся на этом подробнее.

Плюсы литий-ионной (Li-Ion) батареи

+ высокая плотность
+ нет эффекта памяти
+ низкая стоимость

Основные типы аккумуляторов:

Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы
Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы
Li-Ion Литий-ионные аккумуляторы

Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы

Для аккумуляторного инструмента никель-кадмиевые аккумуляторы являются фактическим стандартом. Инженерам хорошо известны их достоинства и недостатки, в частности Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы содержат кадмий – тяжёлый металл повышенной токсичности.

У никель-кадмиевых аккумуляторов есть так называемый «эффект памяти» суть которого сводится к тому, что при заряде не полностью разряженного аккумулятора его новый разряд возможен только до того уровня, с которого его зарядили. Другими словами аккумулятор «помнит» уровень остаточного заряда, с которого его полностью зарядили.

Итак, при заряде не полностью разряженного Ni-Cd аккумулятора происходит уменьшение его ёмкости.

Существует несколько способов борьбы с этим явлением. Опишем только самый простой и надёжный способ.

При использовании аккумуляторного инструмента с Ni-Cd аккумуляторными батареями следует придерживаться простого правила: заряжать только полностью разряженные аккумуляторы.

Плюсы Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов

Низкая цена Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов
Возможность отдавать наибольший ток нагрузки
Возможность быстрого заряда аккумуляторной батареи
Сохранение высокой ёмкости аккумулятора до -20°C
Большое количество циклов заряда-разряда. При правильной эксплуатации подобные аккумуляторы отлично работают и допускают до 1000 циклов заряда-разряда и более

Минусы Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов

Относительно высокий уровень саморазряда – Ni-Cd Никель-кадмиевый аккумулятор теряет порядка 8-10% своей ёмкости в первые сутки после полного заряда.
Во время хранения Ni-Cd Никель-кадмиевый аккумулятор теряет порядка 8-10% заряда каждый месяц
После длительного хранения ёмкость Ni-Cd Никель-кадмиевого аккумулятора восстанавливается после 5 циклов разряда-заряда.
Для продления срока службы Ni-Cd Никель-кадмиевого аккумулятора рекомендуется каждый раз полностью его разряжать для предотвращения проявления «эффекта памяти»

Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы

Эти аккумуляторы предлагаются на рынке как менее токсичные (по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами) и более экологически безопасные, как в производстве, так и при утилизации.

На практике Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы действительно демонстрируют весьма большую ёмкость при габаритах и массе, несколько меньших, чем у стандартных Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов.

Благодаря практически полному отказу от применения токсичных тяжелых металлов в конструкции Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов последние после использования могут быть утилизованы вполне безопасно и без экологических последствий.

У никель-металлогидридных аккумуляторов несколько снижен «эффект памяти». На практике «эффект памяти» практически незаметен из-за высокого саморазряда этих аккумуляторов.

При эксплуатации Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов желательно разряжать их в процессе работы не полностью.

Хранить Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы следует в заряженном состоянии. При длительных (более месяца) перерывах в работе аккумуляторы следует перезаряжать.

Плюсы Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов

Нетоксичные аккумуляторы
Меньший «эффект памяти»
Хорошая работоспособность при низкой температуре
Большая ёмкость по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами

Минусы Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов

Более дорогой тип аккумуляторов
Величина саморазряда примерно в 1.5 раза выше по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами
После 200-300 циклов разряда-заряда рабочая ёмкость Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов несколько снижается
Батареи Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов имеют ограниченный срок службы

Li-Ion Литий-ионные аккумуляторы

Несомненным достоинством литий-ионных аккумуляторов является практически незаметный «эффект памяти».

Благодаря этому замечательному свойству Li-Ion аккумулятор можно заряжать или подзаряжать по мере необходимости, исходя из потребностей. Например, можно подзарядить не полностью разряженный литий-ионный аккумулятор перед важной, ответственной или продолжительной работой.

К сожалению эти аккумуляторы являются наиболее дорогими аккумуляторными батареями. Кроме того литий-ионные аккумуляторы имеют ограниченный срок службы, независящий от числа циклов разряд-заряд.

Резюмируя можно предположить, что литий-ионные аккумуляторы лучше всего пригодны для случаев постоянной интенсивной эксплуатации аккумуляторного инструмента.

Плюсы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов

Отсутствует «эффект памяти» и поэтому появляется возможность заряжать и подзаряжать аккумулятор по мере необходимости
Высокая ёмкость Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Небольшая масса Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Рекордно-низкий уровень саморазряда – не более 5% в месяц
Возможность быстрого заряда Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов

Минусы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов

Высокая стоимость Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Сокращается время работы при температуре ниже нуля градусов Цельсия
Ограниченный срок службы

Примечание

Из практики эксплуатации Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов в телефонах, фотокамерах и т.д. можно отметить, что эти аккумуляторы служат в среднем от 4 до 6 лет и выдерживают за это время около 250-300 циклов разряда-заряда. При этом абсолютно точно замечено: больше циклов разряд-заряд – короче срок службы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов!

Все эти типы аккумуляторов имеют такой важный параметр как емкость. Емкость аккумулятора показывает, сколько времени он сможет питать подключенную к нему нагрузку. У радиостанции емкость аккумулятора измеряется в миллиампер-часах. Эта характеристика обычно указывается на самой батарее.

Для примера возьмем радиостанцию Альфа 80 и ее батарею емкостью 2800 мАч. При цикле работы 5/5/90, где 5% времени работы радиостанции на передачу, 5% работы на прием, 90% времени дежурный режим — время работы радиостанции составит не менее 15 часов. Чем ниже будет этот параметр у батареи, тем меньше она сможет проработать.

Следите за новостями в наших группах:

Задаетесь вопросом: «Что выбрать: Li-Ion или Li-Po аккумулятор?» Мы подробно расскажем в чем отличие этих двух типов аккумуляторов.

Как всем нам известно, мощность портативного зарядного устройства в большей степени зависит от качества аккумуляторов внутри устройства. На современном рынке существует два вида аккумуляторов, которые используются для производства портативных зарядных устройств: Li-Ion и Li-Po элементы аккумулятора.

Li-Ion или Li-Po: В Чем Различие и Что Выбрать

К сведению пользователей, один из частозадаваемых вопросов касательно портативных зарядных устройств – это: какая разница между аккумуляторами Li-Ion и Li-Po, а также, какой из них лучше. Давайте будем разбираться.

Что же такое Li-Ion и Li-Po?

Li-Ion – это сокращение от литий-ионный, а Li-Po – от литий-полимерный. Окончание «ионный» и «полимерный» — это указание на катод. Литий-полимерный аккумулятор состоит из полимерного катода и твердого электролита, а литий-ионный аккумулятор – из углерода и жидкого электролита. Оба аккумулятора перезаряжаемые, и потом, в том или ином смысле, они оба выполняют одну и ту же функцию. В целом, литий-ионные аккумуляторы старше, чем литий-полимерные, но они по-прежнему широко распространены из-за низкой цены и неприхотливости в техническом обслуживании. Литий-полимерные аккумуляторы считаются более совершенными, с улучшенными характеристиками, обеспечивающими более высокий уровень безопасности, следовательно, такие аккумуляторы стоят дороже, чем литий-ионные.

Существует много конфигураций аккумуляторов Li-Ion. Самые распространенные литий-ионные аккумуляторы для портативных зарядных устройств – это аккумуляторы с типоразмером 18650, диаметром 18мм и длиной 65мм, в которых 0 означает цилиндрическую конфигурацию. Больше 60% портативных зарядок изготовлены из элементов аккумулятора с типоразмером 18650. Размер и вес таких элементов легко позволяет применять их во многих электронных устройствах. Технологии изготовления также не стоят на месте.

Поскольку среди покупателей все больше и больше возрастает спрос на более легкие и компактные портативные зарядки, все более очевидными становятся ограничения, которые влекут за собой литий-ионные аккумуляторы. Поэтому производители переходят на изготовление более легких, более плоских модульных литий-полимерных аккумуляторов для новых портативных зарядных устройств. Более того, литий-полимерные аккумуляторы не так подвержены риску взрыва, а поэтому в портативные зарядки больше не нужно встраивать защитный слой, в то время как большинство литий-ионных 18650 аккумуляторов должны быть установлены только вместе с защитой.

Давайте подытожим информацию про различия между литий-ионом и литий-полимером в виде таблицы.

Ключевые особенности	Li-Ion	Li-Po
Энергетическая плотность	Высокая	Низкая, с меньшим количеством циклов в сравнении с Li-Ion
Универсальность	Низкая	Высокая, производители не привязаны к стандартному формату ячеек
Вес	Немного более тяжелые	Легкие
Ёмкость	Ниже	Одинаковый объем Li-Po аккумулятора, превосходит по ёмксоти Li-Ion почти в два раза
Жизненный цикл	Большой	Большой
Взрывоопасность	Более высокая	Более продуманная безопасность снижает риск перезаряда, а также утечку электролита
Время заряда	Немного более длинное	более короткое
Изнашиваемость	Теряет менее чем 0,1% своей эффективности каждый месяц	Более медленней, чем Li-Ion аккумуляторы
Стоимость	Более дешевый	Более дорогой

После изучения всех преимуществ, недостатков и характеристик двух типов аккумуляторов, вы можете убедиться, что между ними нет сильной конкуренции. Хотя литий-ионный аккумулятор тоньше и изящнее, литий-ионные аккумуляторы отличаются большей удельной энергоемкостью, и потом, они гораздо дешевле в производстве.

Поэтому, не стоит обращать особого внимания на тип аккумулятора, просто выбирайте брендовое портативное зарядное устройство, которое соответствует вашим требованиям. В конце концов, в эти аккумуляторы добавляется множество химикатов, поэтому, еще неизвестно, какие из них прослужат дольше.

Технологии производства аккумуляторов не стоят на месте и постепенно Ni-Cd (никель-кадмиевые) и Ni-MH (никель-металл-гидридные) аккумуляторы вытесняются на рынке аккумуляторами, в основе производства которых используются литиевые технологии. Литий-полимерные (Li-Po) и литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы всё чаще используются в различных электронных устройствах в качестве источника тока

Литий — серебристо-белый, мягкий и пластичный металл, твёрже натрия, но мягче свинца. Литий — самый легкий металл в мире! Его плотность составляет 0,543 г/см 3 . Его можно обрабатывать прессованием и прокаткой. Месторождения лития имеются в России, Аргентине, Мексике, Афганистане, Чили, США, Канаде, Бразилии, Испании, Швеции, Китае, Австралии, Зимбабве и Конго

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 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 с плотностью энергии и приняв некоторые меры предосторожности при заряде и разряде, они получили более безопасные так называемые литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы.

Плотность энергии Li-ion аккумуляторов обычно в несколько раз превышает плотность стандартных NiCd и NiMH аккумуляторов. Благодаря применению новых активных материалов это превосходство ежегодно увеличивается. В дополнение к большой емкости Li-ion аккумулятор при разряде ведет себя аналогично никелевым аккумуляторам (форма их разрядных характеристик похожа и отличается лишь напряжением).

На сегодня 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 (Li-Po) аккумуляторов.

Li-ion аккумулятор всем был хорош, но проблемы с обеспечением безопасности его эксплуатации и высокая стоимость привели учёных к созданию литий-полимерного аккумулятора (Li-pol или Li-po).

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, благодаря чему они имеют гибкую пластиковую оболочку, имеют меньший вес, большую токоотдачу и могут быть использованы в качестве силовых аккумуляторов для устройств с мощными электродвигателями.

Такая конструкция упрощает процесс производства, характеризуется более высокой безопасностью и позволяет выпускать тонкие аккумуляторы произвольной формы. Минимальная толщина элемента составляет около одного миллиметра, так что разработчики оборудования свободны в выборе формы, очертаний и размеров, вплоть до внедрения его во фрагменты одежды.

Основные преимущества

Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы при одинаковом весе превосходят по энергоемкости никелевые (NiCd и Ni-MH) аккумуляторы
Низкий саморазряд
Высокое напряжение единичного элемента (3.6-3.7V против 1.2V-1.4 у NiCd и NiMH), что упрощает конструкцию — зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие производители применяют в различных компактных электронных устройствах (сотовые телефоны, коммуникаторы, навигаторы и пр.) именно такой одноэлементный аккумулятор
Толщина элементов от 1 мм
Возможность получать очень гибкие формы

Недостатки

Аккумулятор подвержен старению, даже если он не используется и просто лежит на полке. По вполне очевидным причинам производители об этой проблеме умалчивают. Часы начинают тикать с того момента, как аккумуляторы произвели на заводе, и снижение емкости является результатом повышения внутреннего сопротивления, которое в свою очередь порождается окислением электролита. В итоге внутреннее сопротивление достигнет такого уровня, когда аккумулятор больше не сможет отдавать накопленную энергию, хотя ее в аккумуляторе будет достаточно.Через два или три года он часто становится непригодным к использованию.
Более высокая стоимость по сравнению с NiCd и Ni-MH аккумуляторами
При использовании литий-полимерных аккумуляторов, всегда есть риск их воспламенения, которое может случиться вследствие замыкания контактов, от неправильной зарядки, или механического повреждения аккумулятора. Так как температура горения лития очень высока (несколько тысяч градусов), то он может воспламенить рядом стоящие предметы и вызвать пожар.

Основные характеристики Li-Po аккумуляторов

Как было сказано выше, литий-полимерные аккумуляторы при одинаковом весе превосходят по энергоемкости NiCd и Ni-MH аккумуляторы в несколько раз. Срок службы современных Li-Po аккумуляторов, как правило, не превышает 400-500 циклов заряд-разряд. Для сравнения, срок службы современных Ni-MH аккумуляторов с низким саморазрядом составляет 1000-1500 циклов.

Технологии производства литиевых аккумуляторов не стоят на месте и названные выше цифры в любой момент могут потерять актуальность, т.к. производители аккумуляторов с каждым месяцем наращивают их характеристики за счёт внедрения новых технологических процессов их производства.

Из всего многообразия литий-полимерных аккумуляторов, имеющихся в продаже, можно выделить две основные группы — быстро-разрядные (Hi Discharge) и обычные . Отличаются они между собой максимальным разрядным током — его указывают или в амперах, или в единицах емкости аккумулятора, обозначаемой буквой «С».

Области применения Li-Po аккумуляторов

Применение Li-Po аккумуляторов позволяет решить две важные задачи — увеличить время работы устройств и снизить вес батареи

Обычные Li-Po аккумуляторы применяются в качестве источников питания в электронных устройствах с относительно небольшим токопотреблением (мобильные телефоны, коммуникаторы, ноутбуки и т.д.).

Быстро-разрядные литий-полимерные аккумуляторы часто называют «силовыми » — такие аккумуляторы применяются для питания устройств с высоким токопотреблением. Ярким примером применения «силовых» Li-Po аккумуляторов являются радиоуправляемые модели с электродвигателями и современные гибридные автомобили. Именно в этом сегменте рынка происходит основная конкурентная борьба различных производителей Li-Po аккумуляторов.

Единственная область, где пока литий-полимерные аккумуляторы уступают никелевым — это область супервысоких (40-50С) разрядных токов. По цене, в пересчете на емкость, литий-полимерные аккумуляторы стоят примерно столько же, сколько NiMH. Но в этом сегменте рынка уже появились конкуренты — (Li-Fe), технология производства которых развивается с каждым днём.

Зарядка Li-Po аккумуляторов

Заряд большинства Li-Po аккумуляторов осуществляется по достаточно простому алгоритму — от источника постоянного напряжения 4.20V/элемент с ограничением тока в 1С (некоторые модели современных силовых Li-Po аккумуляторов позволяют заряжать их током в 5С). Заряд считается завершенным, когда ток упадет до 0.1-0.2С. До перехода в режим стабилизации напряжения при токе в 1C аккумулятор набирает примерно 70-80% емкости. Для полной зарядки необходимо время около 1-2 часов. К зарядному устройству предъявляются достаточно жесткие требования по точности поддержания напряжения в конце заряда — не хужу 0,01 V/банку.
Из представленных на рынке зарядных устройств можно выделить два основных типа — простые, не «компьютерные» зарядники в ценовой категории 10-40$, предназначенные только для литиевых аккумуляторов, и универсальные зарядные устройства в ценовой категории 80-400$, предназначенные для обслуживания различных типов аккумуляторов.

Первые, как правило, имеют только светодиодную индикацию заряда, количество банок и ток в них выставляются перемычками или путём подключения аккумулятора к различным разъемам на зарядном устройстве. Достоинство таких зарядных устройств — низкая цена. Главный недостаток — некоторые из таких устройств не умеет правильно определять окончание заряда. Они определяют лишь момент перехода от режима стабилизации тока к режиму стабилизации напряжения, что составляет примерно 70-80% емкости.

У второй группы зарядников возможности намного шире, как правило, они все показывают напряжение, ток, и емкость в мАч, которую аккумулятор «принял» в процессе заряда, что позволяет более точно определять, насколько заряжен аккумулятор. При использовании зарядного устройства самое главное — правильно выставить на заряднике нужное количество банок в батарее и ток заряда, который, как правило, равен 1C.

Эксплуатация Li-Po аккумуляторов и меры предосторожности

Можно с уверенностью сказать, что литий-полимерные аккумуляторы самые «нежные» из существующих, т.е. требуют обязательного соблюдения нескольких несложных правил. Перечислим их в порядке убывания опасности:

Перезаряд аккумулятора — заряд до напряжения, превышающего 4.20V на банку
Короткое замыкание аккумулятора
Разряд токами, превышающими нагрузочную способность или приводящим к нагреву Li-Po аккумулятора cвыше 60°С
Разряд ниже напряжения 3V на банку
Нагрев аккумулятора выше 60ºС
Разгерметизация аккумулятора
Хранение в разряженном состоянии

Невыполнение первых трех пунктов приводит к пожару, всех остальных — к полной или частичной потере емкости

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:

Чтобы не было пожара, надо иметь нормальный зарядник и правильно выставлять на нем число заряжаемых банок
Необходимо также использовать разъемы, исключающие возможность короткого замыкания батареи и контролировать ток, потребляемый устройством, в котором установлен Li-Po аккумулятор
Необходимо быть уверенным, что ваше электронное устройство,в котором установлен аккумулятор не перегревается. При +70ºС в аккумуляторе начинает идти «цепная реакция», превращающая запасенную им энергию в тепло, аккумулятор буквально растекается, поджигая все, что может гореть
Если замкнуть почти разряженный аккумулятор, то пожара не будет, он тихо и мирно «умрет» из-за переразряда
Следите за напряжением в конце разряда аккумулятора и обязательно отключайте его после работы
Разгерметизация — так же причина выхода литиевых аккумуляторов из строя. Внутрь элемента не должен попадать воздух. Это может произойти при повреждении внешнего защитного пакета (аккумулятор запаян в пакет наподобие термоусадочной трубки) в результате удара, или повреждения острым предметом, или при сильном перегреве вывода аккумулятора при пайке. Вывод — не ронять с большой высоты и паять аккуратно
Хранить аккумуляторы, судя по рекомендациям производителей, следует в заряженном на 50-70% состоянии, лучше в прохладном месте, при температуре не выше 30°С. Хранение в разряженном состоянии отрицательно сказывается на сроке службы. Как и у всех аккумуляторов, у литий-полимерных есть небольшой саморазряд.

Сборка Li-Po батарей

Для получения батарей с высокой токоотдачей или большой емкости используют параллельное соединение аккумуляторов. Если вы покупаете готовую батарею, то по маркировке можно узнать, сколько в ней банок и как они соединены. Буква Р (parallel) после числа обозначает количество соединенных параллельно банок, a S (serial) — последовательно. Например, «Kokam 1500 3S2P» обозначает батарею, соединенную последовательно из трех пар аккумуляторов, и каждая пара образована двумя параллельно соединенными аккумуляторами емкостью по 1500 мАч, т.е. емкость батареи будет 3000 мАч (при соединении параллельно емкость возрастает), а напряжение — 3,7V х 3=11,1V.

Если вы покупаете аккумуляторы отдельно, то перед соединением их в батарею нужно уравнять их потенциалы, особенно это касается варианта параллельного включения, так как при этом одна банка начнет заряжать другую и зарядный ток может превысить значение 1C. Желательно, все купленные банки перед соединением разрядить до 3V током около 0.1- 0.2С. Напряжение надо контролировать цифровым вольтметром с точностью не ниже 0.5%. Это обеспечит надежное функционирование батареи в будущем.

Выравнивание потенциалов (балансировку) также желательно проводить даже уже на собранных фирменных батареях перед их первым зарядом, так как многие фирмы, собирающие элементы в батарею, не балансируют их перед сборкой.

Из-за падения емкости в результате эксплуатации ни в коем случае нельзя добавлять новые банки последовательно старым — батарея будет при этом разбалансирована.

Конечно, также нельзя соединять в батарею аккумуляторы разных, даже близких емкостей — например 1800 и 2000 мАч, а также использовать в одной батарее аккумуляторы разных производителей, поскольку различное внутренне сопротивление приведет к разбалансировке батареи.

При пайке следует соблюдать аккуратность, нельзя допускать перегрева выводов — это может нарушить герметизацию и навсегда «убить» еще не поработавший аккумулятор. Некоторые Li-Po аккумуляторы поставляются с уже припаянными к выводам кусочками текстолитовой печатной платы для удобства распайки проводов. При этом добавляется лишний вес — около 1 г на элемент, зато греть места для припайки проводов можно гораздо дольше — стеклотекстолит плохо проводит тепло. Провода с разъемами следует закрепить на корпусе батареи, хотя бы скотчем, чтобы случайно не оторвать их при многократном подключении к зарядному устройству

Нюансы применения Li-Po аккумуляторов

Приведу еще несколько полезных примеров, вытекающих из ранее сказанного, но неочевидных на первый взгляд …

В течение долгой эксплуатации батареи ее элементы из-за изначального небольшого разброса емкостей становятся несбалансированными — какие-то банки «стареют» раньше других и теряют свою емкость быстрее. При большем числе банок в батарее процесс идет быстрее. Отсюда вытекает следующее правило — необходимо контролировать емкость каждого элемента батареи .

В случае обнаружения в сборке аккумулятора, ёмкость которого отличается от других элементов более, чем на 15-20%, рекомендуется отказаться от использования всей сборки, или из оставшихся аккумуляторов спаять батарею с меньшим количеством элементов.

Современные зарядные устройства имеют встроенные балансиры (balancer), которые позволяют заряжать все элементы в батареи отдельно под чётким контролем. Если зарядное устройство не оборудовано балансиром, то его необходимо приобрести отдельно и заряд аккумуляторов желательно производить с его использованием.

Внешний балансир — это небольшая плата, подключаемая к каждой банке, содержащая нагрузочные резисторы, схему управления и светодиод, показывающий, что напряжение на данной банке достигло уровня 4.17-4.19V. При превышении напряжения на отдельном элементе порога в 4.17V балансир замыкает часть тока «на себя», не позволяя напряжению превысить критический порог.

Вышесказанное относится к батареям, составленных из трех элементов и более, для двух-баночных батарей балансиры, как правило, не применяют

По многочисленным отзывам, разряд литиевых аккумуляторов до напрряжения 2.7- 2.8V более губительно сказывается на емкости, чем, например перезаряд до напряжения 4.4V. Особенно вредно хранить батарею в переразряженном состоянии.

Существует мнение, что литий-полимерные аккумуляторы нельзя эксплуатировать при отрицательных температурах. Действительно, в технических характеристиках на батареи указан рабочий диапазон 0-50°С (при 0°С сохраненяется 80% емкости аккумулятора). Но тем не менее, использовать Li-Po аккумуляторы при отрицательных температурах, около-10…-15°С, можно. Дело в том, что не нужно перед использованием морозить батарею — положите ее в карман, где тепло. А в процессе использования внутреннее выделение тепла в аккумуляторе оказывается в данный момент полезным свойством, не позволяя батарее замерзнуть. Конечно, отдача аккумулятора будет несколько ниже, чем при нормальной температуре.

Заключение

Учитывая, какими темпами двигается технический прогресс в области электрохимии, можно предположить, что будущее за литиевыми технологиями накопления энергии, если их не догонят топливные элементы. Поживем — увидим…

В статье использованы материалы статей Сергея Потупчика и Владимира Васильева

Подавляющее большинство жителей развитых стран имеют мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки. Когда вы приобретаете какой-нибудь гаджет в магазине, скорее всего, даже не задумываетесь о типе аккумулятора в нём. И это неудивительно. Технологии быстро развиваются, в том числе, в сфере аккумуляторов. Не так давно в мобильной электронике использовались Ni─Cd аккумуляторы, которые потом сменили Ni─MH. Затем появились литий─ионные, которые быстро завоевали рынок портативных гаджетов. И вот теперь их теснят литий─полимерные батареи. В какой-то момент пользователь начинает задумываться о том, какая аккумуляторная батарея у него. В чём её преимущества и недостатки? В этой заметке мы попытаемся понять, в чём заключается отличие литий─полимерного аккумулятора от литий─ионного.

Работы по созданию аккумуляторов с использованием лития велись достаточно давно. Но первые работоспособные экземпляры для бытовой техники появились только в 70-е годы прошлого столетия. Но тогда это были несовершенные модели с электродами из металлического лития. И эксплуатация таких аккумуляторов проблематичной в плане безопасности. Оставалось много нерешенных проблем с процессом заряда и разряда таких батарей.

Дело в том, что металлический литий очень активен и обладает высоким электрохимическим потенциалом. Его использование в аккумуляторах позволяет значительно увеличить энергетическую плотность. Аккумуляторные батареи с электродами из металлического Li, которые были разработаны первыми, имеют высокое напряжение и большую ёмкость. Однако постоянная работа такого аккумулятора в режиме заряда и разряда приводит к тому, что литиевый электрод изменяется.

Это приводит к тому, что стабильность работы нарушается и возникает угроза воспламенения из-за неконтролируемого протекания реакции в батарее. Аккумуляторный элемент быстро нагревается и, когда температура поднимается до плавления лития, то идёт бурная реакция с воспламенением. С этим были связаны отзывы первых аккумуляторов литиевого типа в потребительской электронике в начале 90-х годов.

В результате учёные стали заниматься разработкой АКБ на основе ионов Li. Из-за того, что пришлось отказаться от использования металлического лития, несколько уменьшилась энергетическая плотность. Но зато были решены проблемы с безопасностью при эксплуатации АКБ. Эти новые аккумуляторы получили название литий─ионных.

Энергетическая плотность литий─ионных аккумуляторов в 2─3 раза (в зависимости от используемых материалов) выше, чем у . При разряде Li─Ion аккумуляторы показывают схожие с Ni─Cd характеристики. Единственное, в чём они им уступают – это работа при сверхвысоких токах разряда (более 10С). К настоящему времени уже выпущено немало различных модификаций литий─ионных аккумуляторов.

Они отличаются материалом, используемым в качестве катода, форм-фактором и по некоторым другим параметрам. Их однозначно характеризует конструкция, в которую входят электроды, погружённые в жидкий электролит, содержащий ионы лития. Этот аккумуляторный элемент помещён в герметичную металлическую оболочку (сталь, алюминий). Для управления процессами заряда и разряда в литий─ионных аккумуляторных батареях есть печатная плата, называемая контроллером.

Чтобы картина по Li─Ion батареям была полной, рассмотрим их преимущества и недостатки.

Преимущества Li─Ion

Небольшой саморазряд;
Высокая энергетическая плотность и ёмкость по сравнению со щелочными;
Один аккумуляторный элемент имеет напряжение около 3,7 вольта. Для кадмиевых и металлогидридных это значение 1,2 вольта. Это позволяет значительно упростить конструкцию. В телефонах, например, используются батареи, имеющие в своём составе только одну банку;
Отсутствует эффект памяти, а значит, упрощается обслуживание АКБ.

Недостатки Li─Ion

Необходим контроллер. Это печатная плата, которая контролирует напряжение аккумуляторного элемента или элементов, если их несколько. Плата также контролирует максимальный ток разряда, а в некоторых случаях и температуру банки. Без контроллера невозможна безопасная эксплуатация литий─ионной АКБ;
Деградация Li─Ion системы идёт даже при хранении. То есть, через год ёмкость батареи ощутимо уменьшается, даже если она не используется. Аккумуляторы других типов (щелочные, свинцово-кислотные) тоже постепенно деградируют в процессе хранения, но у них это менее выражено;
Цена литий─ионных выше, чем кадмиевых или .

Возможности литий─ионной технологии не выработаны до конца. Поэтому постоянно появляются новые батареи, где решаются те или иные проблемы этого типа АКБ. Подробнее о том, что представляет собой читайте в статье по указанной ссылке.

Li─Pol аккумулятор

Из-за проблем с обеспечением безопасности при заряде-разряде Li─Ion аккумуляторов стали вестись дальнейшие разработки модификаций этих батарей. В результате были разработаны литий─полимерные аккумуляторы. Их отличие от ионных в применяемом электролите. Стоит сказать, что первые разработки в этом направлении велись одновременно с Li─Ion технологией. Ещё в прошлом столетии был впервые использован сухой электролит из твёрдого полимера. По внешнему виду он похож на плёнку из пластика. Этот полимер не проводит ток, но не препятствуйте ионному обмену, который подразумевает движение заряженных атомов или их групп. Помимо содержания в нём электролита, полимер ещё выступает как пористый сепаратор между электродами.

Новая конструкция позволила повысить безопасность и упростить производство аккумуляторов. И ещё более важно то, что литий─полимерные аккумуляторы могут быть выпущены практически любой формы и очень малой толщины (до 1 миллиметра). Это позволяет делать различные устройства, работающие от Li─Pol аккумуляторных батарей, тонкими, компактными и изящными. Некоторые литий─полимерные аккумуляторные батареи могут быть даже вшиты в одежду.

Естественно, что есть и недостатки. В частности, Li─Pol аккумуляторы с сухим электролитом имеют низкую электрическую проводимость в условиях комнатной температуры. Это объясняется тем, что при этой температуре их внутреннее сопротивление большое, что препятствует выдаче разрядного тока, необходимого для работы портативной электроники.

Если нагреть литий─полимерный аккумулятор до 60 градусов Цельсия, то проводимость увеличивается. Понятно, что это не годится для использования в телефонах или планшетах. Однако аккумуляторы с сухим полимером нашли свою нишу на рынке. Их используются в роли запасных источников питания в условиях повышенных температур. Есть варианты, когда ставятся нагревательные элементы для обеспечения температуры, необходимой для нормальной работы аккумулятора.

Здесь стоит пояснить ещё один важный момент. Наверняка все видели, что в смартфонах, планшетах и ноутбуках уже давно используются аккумуляторы с пометкой Li─Pol. Это литий─полимерные аккумуляторы гибридного типа, если так можно выразиться. Они представляют собой нечто среднее между Li─Ion и батареями с сухим полимером. Производители, выпускающие литий─полимерные аккумуляторы, используют в них в роли электролита гелеобразное вещество с ионами лития.

Так, что практически все литий─полимерные аккумуляторы в современных мобильных гаджетах используют гелеобразный электролит. По своей конструкции они представляют собой гибрид ионных и полимерных батарей. В чём же отличие между ионными и полимерными АКБ с гелеобразным электролитом? Их основные электрохимические параметры примерно одинаковы. Отличие таких гибридных АКБ заключается в том, что в них вместо пористого сепаратора используется твёрдый электролит. Он, как говорилось выше, ещё и выполняет роль пористого сепаратора. А электролит в гелеобразном состоянии используется для того, чтобы увеличить электропроводимость ионов.

Литий─полимерные аккумуляторы всё больше распространяются на рынке и за ними будущее. По крайней мере, в сегменте бытовой техники и потребительской электроники. Но пока их внедрение идёт не очень активно. Некоторые эксперты на рынке объясняют это тем, что слишком много средств было вложено в разработку Li─Ion батарей. И инвесторы просто хотят «отбить» вложенные деньги. читайте по ссылке.

Особенности литий─полимерных аккумуляторов и правила их эксплуатации. Что лучше, литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор? Факты о литий-ионных аккумуляторах

Технический прогресс — машина, которая катит без остановки! Топливом для этой машины служат всё новые и новые проблемы нашего современного мира. Помните, еще не так давно в ходу были никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы, им на смену пришли никель-металлгидридные (NiMH). А вот сегодня место литий-ионных (Li-ion) пытаются занять литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы. Чем отличаются Li-pol от Li-ion? Какие преимущества литий-полимерных перед литий-ионными аккумуляторами? Попробуем разобраться.

Когда мы покупаем телефон или планшет, мало кто задает себе вопрос — какой внутри аккумулятор? Лишь потом, столкнувшись с проблемой быстрого разряда гаджета, мы начинаем более детально рассматривать «внутрянку» нашего устройства.

О литиевых батареях стало известно в 1912 году, тогда начались первые эксперименты, но широкого применения они не нашли. И лишь в 70-х годах, через шесть десятилетий, эти зарядные элементы заняли свои места практически во всех бытовых устройствах. Подчеркнем, что разговор пока идет только о батареях, а не аккумуляторах.

Литий — самый легкий металл, так же он обеспечивает самую большую плотность энергии и обладает существенным электрохимическим потенциалом. Аккумуляторы, которые в своей основе имеют литиевые металлические электроды, обладают большой ёмкостью и высоким напряжением. В 80-х годах, в результате многочисленных исследований, выяснилось, что циклическая работа литиевых аккумуляторов (процесс заряд/разряд) приводит к воспламенению зарядных устройств, а вслед за ними и самих гаджетов. Так, в 1991 году, в Японии было отозвано несколько тысяч телефонов из-за угрозы возгорания. Из-за этих опасных свойств лития, ученые обратили все свои усилия на неметаллические литиевые аккумуляторы на основе ионов лития. И через некоторое время был создан более безопасный вариант зарядного устройства, который получил название литий-ионный (Li-ion) .

Сегодня литий-ионный аккумулятор стоит практически во всех мобильных устройствах, он имеет большое количество разновидностей, обладает массой положительных качеств, но и недостатков, о которых мы поговорим подробнее.

Преимущества литий-ионных аккумуляторов:

Высокая плотность энергии и как следствие — большая емкость

Низкий саморазряд

Высокое напряжение единичного элемента. Это упрощает конструкцию — зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие производители сегодня применяют в сотовых телефонов именно такой одноэлементный аккумулятор (вспомните Nokia)

Низкая стоимость обслуживания (эксплуатационных расходов)

Отсутствие эффекта памяти, требующего периодических циклов разряда для восстановления емкости.

Недостатки:

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

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

Более высокая стоимость по сравнению с NiCd аккумуляторами.

Литий-ионные аккумуляторы постоянно совершенствуются, технология улучшается. И всем был бы хорош этот аккумулятор, если бы не проблемы безопасности при его использовании и высокая цена. Все эти причины стали основой для создания литий-полимерных аккумуляторов (Li-pol или Li-polymer) . Самое очевидное и самое основное различие между Li-pol и Li-ion — это тип используемого электролита. Использование твердого полимерного электролита существенно удешевляет процесс создания аккумулятора и делает его более безопасным, а так же позволяет создавать более тонкие зарядные устройства. Почему же литий-полимерный аккумулятор полностью не вытеснил своего предшественника? Одна из возможных версий, которую высказывают эксперты — инвесторы, вложившие большие суммы в разработку и массовое внедрение Li-ion аккумуляторов, стараются вернуть инвестиции.

Давайте подведем итоги. Если говорить обобщающе, то литий-полимерный аккумулятор — это более совершенная версия литий-ионного. Судите сами:

Преимущества Li-pol и Li-ion аккумуляторов

Обобщая, можно сказать, что, благодаря современным технологиям, у нас есть два типа надёжных внешних батарей. С развитием мобильных технологий, с появлением смартфонов, планшетов и многих других цифровых гаджетов, с созданием энергоёмких приложений, пользователи оказались перед проблемой «севшей батареи». Конечно же, и Li-ion, и Li-Pol батареи сразу же нашли своё применение во внешних зарядных устройствах.

Это превосходное решение для современной жизни. Самое главное при выборе powerbank — это не нарваться на мошенников (подробнее о том, как отличить подделку от оригинала мы писали , а о том, как по сайту магазина понять со 100%-ной уверенностью, что в нём вам продадут подделку —

Литий-полимерный аккумулятор является усовершенствованным вариантом традиционной литий-ионной батареи. Его основным отличием считается использование специального полимерного материала, в котором в качестве наполнения применяются гелеобразные литий-проводящие включения. Такой тип аккумуляторов применяется во многих моделях мобильных устройств, телефонах, цифровых приборах, радиоуправляемых машинах и так далее.

Традиционный литий-полимерный аккумулятор для бытового использования не может выдавать слишком большой ток. Однако сегодня имеются специальные силовые разновидности подобных устройств, которые могут выдавать ток, который во много раз превышает показатели его емкости в ампер-часах.

Устройство литий-полимерного аккумулятора

Разница между литий-полимерным и литий-ионным носителем энергии заключается в типе применяемого электролита. В полимерных батареях применяется специальный полимер с литийсодержащим раствором, а в ионных — обычный гелевый электролит. В силовых системах большинства современных моделей используется именно литий полимерный аккумулятор. Это связано с тем, что он обеспечивает более мощные разрядные токи. Однако слишком жесткого разделения между этими типами аккумуляторов не существует, поскольку они отличаются только характером электролита. Это касается особенностей зарядки и разрядки, правил эксплуатации и техники безопасности.

Основные характеристики

Современный литий-полимерный аккумулятор при одинаковой массе является существенно более энергоемким, чем никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлгидридные (NiMH) батареи. Они имеют количество рабочих циклов примерно 500-600. Напомним, что у NiCd оно составляет 1000 циклов, а у NiMH — около 500. Как и литий-ионные, полимерные носители тоже со временем стареют. Поэтому через 2 года такой аккумулятор потеряет до 20% своей емкости.

Виды силовых литий-полимерных батарей

На сегодняшний день существует два основных вида таких батарей — стандартные и быстроразрядные. Они различаются между собой по уровню максимального разрядного тока. Этот показатель указывают либо в единицах аккумуляторной емкости, либо в амперах. В большинстве случаев максимальный уровень разрядного тока не превышает 3С. Однако некоторые модели могут давать ток в 5С. В быстроразрядных устройствах допускается ток разряда до 8-10С. Однако для бытовой техники быстроразрядные модели не используются.

Особенности применения

Применение литий-полимерного аккумулятора позволяет существенно увеличить время эксплуатации электромотора при сниженном весе самой батареи. Поэтому если заменить обычную батарею NiMH 650 мАч на два обычных литий-полимерных аккумулятора, то можно получить в 3 раза более емкий энергоноситель. При этом такая батарея будет более чем на 10 г легче. Если же взять быстроразрядные батареи, то тогда можно достичь еще более высокой производительности. Такая система станет отличным вариантом не только для небольших моделей самолетов или вертолетов, но и для внушительных радиоуправляемых устройств.

Литий-полимерные батареи, в отличие от литий-ионных, хорошо показали себя при использовании в вертолетах небольшого размера, таких как Hummingbird и Piccolo. Подобные модели с обычными коллекторными моторами могут летать на двух полимерных батареях в течение получаса. При использовании бесколлекторного мотора это время увеличивается до 50 минут. Такой тип аккумуляторных батарей считается идеальным вариантом для комнатных самолетов небольшого веса. Их эффективность в данном случае обуславливается гораздо меньшим весом по сравнению с NiCd батареями.

Единственное направление, в котором литий-полимерный аккумулятор уступает NiCd, это применение в устройствах со сверхвысоким разрядным током до 50 С. Однако, вполне возможно, что уже через несколько лет появятся более мощные батареи такого типа. При этом цены на литий-полимерные, литий ионные и NiCd аккумуляторы являются примерно одинаковыми при той же самой массе устройств.

Особенности эксплуатации

Правила эксплуатации литий-полимерного и литий-ионного аккумуляторов во многом схожи. При использовании батареи полимерного типа необходимо избегать некоторых опасных ситуаций, которые могут нанести ей непоправимый вред:

зарядка устройства с напряжением 4,2 вольт на банку;
разрядка токами с нагрузочной способностью, превышающей должную;
разрядка с напряжением ниже 3 вольт на банку;
разгерметизация батареи;
нагревание устройства выше 60 градусов;
длительное хранение в полностью разряженном состоянии.

Литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы отличаются пожароопасностью во время перегревания и переразрядки. Чтобы бороться с таким явлением, все современные батареи оснащаются встроенной электронной системой, которая препятствует переразрядке или перегреванию. Именно поэтому литий-полимерный аккумулятор требует специальных алгоритмов зарядки.

Зарядка

Процесс заряда литий-полимерных аккумуляторов практически ничем не отличается от зарядки литий-ионных батарей. Зарядка большинства литий-полимерных батарей при стартовом зарядном токе в 1С достигается примерно в течение 3 часов. Чтобы достичь полного заряда, необходимо иметь напряжение на аккумуляторе, соответствующее верхнему порогу. Кроме того, необходимым условием является уменьшение тока заряда до 3% от номинального значения. При этом во время подобной зарядки такой аккумулятор всегда остается холодным. Если вы хотите поддерживать батарею постоянно в заряженном состоянии, то тогда подзарядку желательно проводить примерно один раз в 500 часов, что соответствует 20 суткам. Как правило, зарядка обычно проводится в том случае, когда напряжение на выводах аккумулятора снижается до 4,05В. Зарядку прекращают после того, как напряжение на выводах достигнет 4,2В.

Температурный режим заряда

В большинстве литий-полимерных аккумуляторов предусмотрена зарядка при температуре 5-45 градусов при силе тока 1С. Если же температура находится в пределах от 0 до 5 градусов, то тогда рекомендуется перейти на ток в 0,1С. Зарядка при минусовой температуре в данном случае полностью запрещена. Традиционно, считается, что наиболее удачные условия для заряда — это 15-25 градусов. Поскольку все процессы заряда в литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторах практически идентичны, то для них можно использовать одни и те же зарядные устройства.

Условия разрядки

Традиционно, такой тип аккумуляторов разряжается при показателях напряжения 3,0В на батарею. Впрочем, некоторые виды устройств необходимо разряжать при минимальном пороге 2,5В. Производители мобильных устройств предусматривают порог выключения 3,0В, который будет годиться для любых типов батарей. То есть, по мере разрядки аккумулятора при включенном мобильном устройстве напряжение постепенно падает и, при достижении показателя 3,0В, прибор автоматически предупреждает вас и сам выключается. Однако при этом устройство все равно продолжает потреблять какое-то количество энергии от батареи. Это требуется для того, чтобы определять нажатие кнопки включения или для других подобных функций. Также энергия здесь может использоваться для собственной схемы защиты и управления. Тем более, что небольшой уровень саморазрядки все таки остается характерным для литий-полимерных носителей. Поэтому если оставить такие аккумуляторы на длительное время, то напряжение в них может упасть ниже 2,5В, что очень вредно. Могут отключиться все внутренние системы защиты и управления. В результате, такие батареи уже не смогут быть заряжены обычными зарядными устройствами. Помимо этого, полная разрядка очень вредна для внутренней структуры батареи. Поэтому полностью разряженный аккумулятор необходимо на первом этапе заряжать минимальным током в 0.1C.

Температурный режим при разрядке

Лучше всего литий-полимерный аккумулятор чувствует себя в условиях комнатной температуры. Если использовать устройство в более жарких условиях, то срок службы батареи может существенно снизиться. Что касается литий-ионной батареи, то такой аккумулятор лучше всего работает при высокой температуре. Вначале она препятствует повышению внутреннего сопротивления батареи, которое считается результатом старения. Правда, в последующем энергоотдача сокращается и повышение температуры ускоряет процесс старения за счет увеличения внутреннего сопротивления.

Литий-полимерный аккумулятор имеет несколько другие условия эксплуатации, так как он обладает сухим и твердым электролитом. Идеальной температурой для его работы является 60-100 градусов. Поэтому такой энергоноситель стал идеальным вариантом для источников резервного питания в регионах с жарким климатом. Их специально помещают в теплоизоляционный корпус со встроенными нагревательными элементами с питанием от внешней сети.

Литий-полимерный аккумулятор превосходит по емкости и долговечности литий-ионный.
Удобство использования в полевых условиях, когда нет возможности управлять температурой.
Высокая плотность энергии на единицу веса и объема.
Низкая саморазрядка.
Тонкие элементы не более 1 мм.
Гибкость формы.
Отсутствие эффекта памяти.
Широкий диапазон рабочих температур от −20 до +40 °C.
Незначительность перепада напряжения при разрядке.

Недостатки литий-полимерных батарей:

Низкая эффективность при температуре -20 градусов и ниже.
Высокая цена.

Li-Ion или Li-Po: В Чем Различие и Что Выбрать

Что же такое Li-Ion и Li-Po?

Давайте подытожим информацию про различия между литий-ионом и литий-полимером в виде таблицы.

Ключевые особенности	Li-Ion	Li-Po
Энергетическая плотность	Высокая	Низкая, с меньшим количеством циклов в сравнении с Li-Ion
Универсальность	Низкая	Высокая, производители не привязаны к стандартному формату ячеек
Вес	Немного более тяжелые	Легкие
Ёмкость	Ниже	Одинаковый объем Li-Po аккумулятора, превосходит по ёмксоти Li-Ion почти в два раза
Жизненный цикл	Большой	Большой
Взрывоопасность	Более высокая	Более продуманная безопасность снижает риск перезаряда, а также утечку электролита
Время заряда	Немного более длинное	более короткое
Изнашиваемость	Теряет менее чем 0,1% своей эффективности каждый месяц	Более медленней, чем Li-Ion аккумуляторы
Стоимость	Более дешевый	Более дорогой

Прогресс идет вперед, и на смену традиционно используемым NiCd (никель-кадмиевым) и NiMh (никель-металлогидридным) мы получили возможность использовать литиевые аккумуляторы. При сравнимом весе одного элемента они имеют большую, по сравнению с NiCd и NiMH емкость, кроме того, напряжение элемента у них в три раза выше — 3.6V/элемент вместо 1.2V. Так что для большинства моделей достаточно батареи из двух или трех элементов.

Среди литиевых аккумуляторов различают два основных типа — литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (LiPo, Li-Po или Li-Pol). Разница между ними – в типе используемого электролита. В случае LiIon – это гелевый электролит, в случае LiPo – специальный полимер, насыщенный литийсодержащим раствором. Но для использования в силовых установках моделей наибольшее распространение получили литий-полимерные аккумуляторы, так что в дальнейшем разговор пойдет именно о них. Впрочем, жесткое разделение тут весьма условно, так как оба типа отличаются в основном используемым электролитом, и все, что будет сказано про литий-полимерные аккумуляторы, практически в полной мере относится и к литий-ионным (заряд, разряд, особенности эксплуатации, техника безопасности). С практической точки зрения нас волнует только тот момент, что литий-полимерные аккумуляторы в настоящий момент обеспечивают более высокие разрядные токи. Поэтому на модельном рынке в качестве источника энергии для силовых установок в основном предлагают именно их.

Основные характеристики

Литий-полимерные аккумуляторы при одинаковом весе превосходят по энергоемкости NiCd в 4-5 раз, NiMH в 3-4 раза. Количество рабочих циклов 500- 600, при разрядных токах в 2С до потери емкости в 20% (для сравнения — у NiCd- 1000 циклов, у NiMH – 500). Вообще говоря, каких–либо данных по количеству рабочих циклов пока еще очень мало и к приведенным в данном случае их характеристикам необходимо относиться критически. Кроме того, технология их изготовления совершенствуется, и возможно, что в данный момент цифры по этому типу аккумулятора уже другие. Так же, как и все аккумуляторы, литиевые подвержены старению. Через 2 года батарея теряет около 20% ёмкости.

Из всего многообразия силовых литий-полимерных аккумуляторов, имеющихся в продаже, можно выделить две основные группы — быстроразрядные (Hi discharge) и обычные. Отличаются они между собой максимальным разрядным током — его указывают или в амперах, или в единицах емкости аккумулятора, обозначаемой букой «С». Например, если ток разряда 3С, а емкость аккумулятора – 1 Ач, то ток будет равен 3 А.

Максимальный ток разряда обычных аккумуляторов, как правило, не превышает 3С, некоторые производители указывают 5С. Быстроразрядные аккумуляторы допускают ток разряда до 8-10С. Такие аккумуляторы несколько тяжелее своих слаботочных собратьев (примерно на 20%), и в названии у них после цифр емкости присутствуют буквы HD или HC, например KKM1500 – обычный аккумулятор емкостью 1500 мАч, а KKM1500HD – быстроразрядный. Хочется сразу сделать небольшое замечание для любителей экспериментов. В бытовой технике быстроразрядные аккумуляторы не применяются. Поэтому если вас посетит идея добыть по дешевке аккумулятор из сотового телефона или видеокамеры, то на хороший результат тут рассчитывать сложно. Скорее всего, такая батарея очень быстро умрет из-за нарушения предусмотренных режимов эксплуатации.

Области применения и стоимость

Применение литий-полимерных аккумуляторов позволяет решить две важные задачи — увеличить время работы мотора и снизить вес батареи.

При замене батареи 8.4 V NiMH 650 мАч двумя обычными, не быстроразрядными литиевыми аккумуляторами емкостью 2 А*ч, получаем батарею в 3 раза большей емкости, легче на 11 г и с несколько меньшим напряжением (7.2 вольта)! А если использовать быстроразрядные аккумуляторы, вот тогда и большие самолеты могут летать, не уступая в энерговооруженности ДВСу. В подтверждение этому, 7-е место в первенстве мира по пилотажным моделям F3A занял американец на электролете. Причем это была не маленькая жужжалка, а нормальный двухметровый самолет, как у остальных участников, имевших модели с двигателями внутреннего сгорания!

Очень хорошо зарекомендовали себя литий-полимерные аккумуляторы на небольших вертолетах, таких, как Piccolo или Hummingbird — например, даже при использовании стандартного коллекторного мотора время полета на двух банках емкостью 1 Ач составляет более 25 минут! А при замене мотора на бесколлекторный — более 45 минут!

И, конечно, литиевые аккумуляторы просто незаменимы, когда речь идет о комнатных самолетах весом 4-20 г. В этой области NiCd с ними сравниться не может — просто нет таких батарей (например, вес 45 мАч банки-1 г, 150 мАч — 3.2 г), которые при столь малом весе давали бы необходимую мощность — пусть даже в течение 1 минуты!

Единственная область, где пока литий-полимерные аккумуляторы уступают Ni-Cd — это область супервысоких (40-50С) разрядных токов. Но прогресс идет вперед, и, может быть, через пару лет мы услышим про новые успехи в этой области — ведь 2 года назад про быстроразрядные литиевые аккумуляторы тоже никто не слышал…

Вот, для примера, основные характеристики LiPo аккумуляторов Kokam:

Kokam 145	145	27.5х20.4х4.3	3.5	0.7A, 5C
Kokam 340SHC	340	52x33x2.8	9	7А, 20С
Kokam 1020	1020	61x33x5.5	20.5	3А, 3С
Kokam 1500HC	1500	76x40x6.5	35	12А, 8С
Kokam 1575	1575	74x41x5.5	32	7А, 5С

По цене, в пересчете на емкость, литий-полимерные аккумуляторы стоят примерно столько же, сколько NiMH.

Производители

В настоящее время существует несколько фирм-производителей литий- полимерных аккумуляторов. Лидером по количеству выпускаемых аккумуляторов и одним из первых по качеству является Kokam. Также известны фирмы Thunder Power, I-Rate , E-Tec, и Tanic (предположительно, это второе название Thunder Power или же это один из продавцов Thunder Power под своим названием). Посмотреть типы Kokam-а можно на сайте www.fmadirect.com , батареи разных производителей предлагаются на сайте www.b-p-p.com и www.lightflightrc.com .

Есть еще Platinum Polymer, предлагаемый на сайте www.batteriesamerica.com , предположительно — это другое название I-Rate .

Ассортимент емкости аккумуляторов весьма широк – от 50 до 3000мАч. Для получения больших емкостей используют параллельное соединение аккумуляторов.

По форме все батареи плоские. Как правило, их толщина меньше самой короткой стороны более чем в 3 раза, и выводы делаются с короткой стороны в виде плоских пластин.

I-Rate, насколько мне известно, быстроразрядных аккумуляторов пока не делает, и их аккумуляторы имеют одну особенность: один из электродов у них алюминиевый, и паять его проблематично. Это делает их неудобными при самостоятельной сборке батареи.

Аккумуляторы E-Tec — нечто среднее, они не заявлены как быстроразрядные, но ток их разряда выше, чем у обычных – 5-7С.

Лидерами по популярности являются Kokam и Thunder Power, причем Kokam в основном используют в легких и средних моделях, а Thunder Power на средних, больших и гигантских (более 10 кг!). Очевидно, это обусловлено ценой и наличием в ассортименте мощных сборок — до 30 вольт и 8Ач емкостью. Далее идут Tanic и E-tec, а вот про I-rate упоминаний мало. Platinum Polymer популярен почему-то только в Америке, причем используют его почти исключительно на медленных слоуфлаерах.

Зарядка литий-полимерных аккумуляторов

Заряд аккумуляторов осуществляется по достаточно простому алгоритму — заряд от источника постоянного напряжения 4.20 вольт/элемент с ограничением тока в 1С. Заряд считается завершенным, когда ток упадет до 0.1-0.2С. После перехода в режим стабилизации напряжения при токе в 1С аккумулятор набирает примерно 70-80% емкости. Для полной зарядки необходимо время около 2-х часов. К зарядному устройству предъявляются достаточно жесткие требования по точности поддержания напряжения в конце заряда — не хуже 0.01 в/банку.

Из представленных на рынке зарядных устройств можно выделить основных типа — простые, не «компьютерные» зарядники, в ценовой категории 10-40$, предназначенные только для литиевых аккумуляторов, и универсальные — в ценовой категории 120-400$, предназначенные для различных типов аккумуляторов, в том числе и для LiPo и Li-Ion.

Первые, как правило, имеют только светодиодную индикацию заряда, количество банок и ток в них выставляются перемычками. Достоинство таких зарядных устройств — низкая цена. Главный недостаток – некоторые из них не умеют правильно показывать окончание заряда. Они показывают лишь момент перехода от режима стабилизации тока к режиму стабилизации напряжения, что составляет примерно 70-80% емкости. Для полного окончания заряда надо еще подождать минут 30-40.

У второй группы зарядников возможности намного шире, как правило, они все показывают напряжение, ток и емкость (мАч), которую аккумулятор «принял» в процессе заряда, что позволяет более точно определять, насколько заряжен аккумулятор.

При использовании зарядного устройства самое главное — правильно выставить на заряднике нужное количество банок в батарее и ток заряда. Ток заряда, как правило, равен 1С.

Эксплуатация и меры предосторожности

Можно с уверенностью сказать, что литий-полимерные аккумуляторы самые «нежные» аккумуляторы из существующих, то есть требуют обязательного соблюдения нескольких несложных, но обязательных правил, из-за несоблюдения которых случается или пожар, или аккумулятор «умирает».

Перечислим их в порядке убывания опасности:

Заряд до напряжения, превышающего 4.20 вольт/банку.
Короткое замыкание аккумулятора.
Разряд токами, превышающими нагрузочную способность или нагревающими аккумулятор выше 60°С.
Разряд ниже напряжения 3.00 вольта/банку.
Нагрев аккумулятора выше 60°С.
Разгерметизация аккумулятора.
Хранение в разряженном состоянии.

Невыполнение первых трех пунктов приводит к пожару, всех остальных — к полной или частичной потере емкости.

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:

Чтобы не было пожара, надо иметь нормальный зарядник и правильно выставлять на нем число заряжаемых банок. Необходимо также использовать разъемы, исключающие возможность короткого замыкания батареи (из-за этого у моего друга обгорел стол, на котором заряжались аккумуляторы, и занавеска) и контролировать ток, потребляемый мотором на «полном газу». Кроме того, не рекомендуется на модели закрывать аккумуляторы со всех сторон от поступления потока воздуха, а если это невозможно, то следует предусмотреть специальные каналы для охлаждения.

В случаях, когда ток, потребляемый двигателем, составляет более 2С, а аккумулятор на модели закрыт со всех сторон, после 5-6 минут работы мотора следует его остановить, а затем вытащить и потрогать аккумулятор — не слишком ли горячий. Дело в том, что после нагрева выше определенной температуры (около 70 градусов) в аккумуляторе начинает идти «цепная реакция», превращающая запасенную им энергию в тепло, аккумулятор буквально растекается, поджигая все, что может гореть.

Если замкнуть почти разряженный аккумулятор, то пожара не будет, он тихо и мирно умрет из-за переразряда…Отсюда следует второе важное правило: следите за напряжением в конце разряда аккумулятора и обязательно отключайте аккумулятор после работы!

Некоторые регуляторы скорости (особенно этим грешат Jeti) не прекращают потребление тока после выключения штатного выключателя. Что заставило чехов принять такое странное решение – не знаю. Но факт остается фактом, практически все модели контроллеров для бесколлекторных моторов Jetti (включая и новую серию «Advanced»), в которых есть BEC, то есть стабилизатор питания приемника и машинок от силового питания, не обеспечивают полное обесточивание цепи штатным выключателем. Отключаются только приемник и сервомашинки, а контроллер продолжает потреблять ток около 20 мА. Это особенно опасно, так как не видно, что питание включено, машинки стоят, мотор молчит… И если забыть о подключенном аккумуляторе на сутки-другие, то окажется, что с ним можно попрощаться — не любит литий глубокого разряда.

Конечно, следует помнить о том, что контроллер двигателя должен уметь работать с литиевыми аккумуляторами, то есть иметь регулируемое напряжение отключения двигателя. И надо не забывать программировать контроллер на нужное количество банок. Впрочем, сейчас появилось новое поколение контроллеров, которые автоматически определяют количество подключенных банок.

Разгерметизация – еще одна причина выхода литиевых аккумуляторов из строя, поскольку внутрь элемента не должен попадать воздух. Это может произойти при повреждении внешнего защитного пакета (аккумулятор запаян в пакет наподобие термоусадочной трубки), в результате удара или повреждения острым предметом, или при сильном перегреве вывода аккумулятора при пайке. Вывод — не ронять с большой высоты и паять аккуратно.

Хранение аккумуляторов, судя по рекомендациям производителей, следует производить в заряженном на 50-70% состоянии, лучше в прохладном месте, при температурах не выше 20°С. Хранение в разряженном состоянии отрицательно сказывается на сроке службы — как и у всех аккумуляторов, у литий-полимерных есть небольшой саморазряд.

Сборка батареи

Для получения батарей с высокой токоотдачей или большой емкости используют параллельное соединение аккумуляторов. Если вы покупаете готовую батарею, то по маркировке можно узнать, сколько в ней банок и как они соединены. Буква P (parallel) после числа обозначает количество соединенных параллельно банок, а S (serial) –последовательно. Например, «Kokam 1500 3S2P» обозначает батарею, соединенную последовательно из 3-х пар аккумуляторов, и каждая пара образована 2-мя параллельно соединенными аккумуляторами емкостью по 1500мач., то есть емкость батареи будет 3000мАч (при соединении параллельно емкость возрастает), а напряжение – 3,7*3 = 11,1В..

Если вы покупаете аккумуляторы отдельно, то перед соединением их в батарею нужно уравнять их потенциалы. Особенно это касается варианта параллельного включения, так как при этом одна банка начнет заряжать другую, и зарядный ток может превысить значение 1С. Желательно все купленные банки перед соединением разрядить до 3-х вольт током 0.1С – 0.2С. Напряжение надо контролировать цифровым вольтметром с точностью не ниже 0.5%. Это обеспечит надежное функционирование батареи в будущем.

Конечно, также нельзя соединять в батарею аккумуляторы разных, даже близких емкостей – например 1800 и 2000 мАч, а также использовать в одной батарее аккумуляторы разных производителей, так как различное внутреннее сопротивление приведет к разбалансировке батареи. При пайке следует соблюдать аккуратность, нельзя допускать перегрева выводов, — это может нарушить герметизацию и навсегда убить еще не успевший полетать аккумулятор. Некоторые типы аккумуляторов Kokam поставляются с уже припаянными кусочками печатной платы к выводам, для удобства распайки проводов. При этом добавляется лишний вес — около 1г на элемент, зато греть места для припайки проводов можно гораздо дольше — стеклотекстолит плохо проводит тепло. Провода с разъемами следует закрепить на корпусе батарее, хотя бы скотчем, чтобы случайно не оторвать вывод под корень.

Нюансы применения

Итак, подчеркнем еще раз самые важные моменты, связанные с использованием литий-полимерных аккумуляторов.

Используйте нормальный зарядник.
Применяйте разъемы, исключающие возможность замыкания батареи.
Не превышайте допустимые токи разряда.
Следите за температурой аккумулятора при отсутствии охлаждения.
Не разряжайте аккумулятор ниже напряжения 3 V/банку (не забывать отключать аккумулятор после полета!).
Не подвергайте батарею ударам.

Приведем еще несколько полезных примеров, вытекающих из ранее сказанного, но неочевидных на первый взгляд.

При использовании коллекторных моторов нужно не допускать ситуаций, когда мотор застопорен (например, модель лежит на земле), а на передатчике дан полный газ. Ток при этом слишком велик, и мы рискуем взорвать батарею (если раньше не сгорит мотор или регулятор). Эта проблема неоднократно обсуждалась в форумах RC Groups . Большинство регуляторов для коллекторных моторов выключают мотор при потере сигнала от передатчика, и, если ваш регулятор умеет это делать, я бы советовал выключать передатчик, если модель упала, например, в траву далеко от вас, — меньше риск при поиске модели задеть ручку газа болтающегося на ремне передатчика и не заметить этого.

В течении долгой эксплуатации батареи ее элементы из-за изначального небольшого разброса емкостей становятся несбалансированными — какие-то банки «стареют» раньше других и теряют свою емкость быстрее. При большем числе банок в батарее процесс идет быстрее.

Отсюда вытекает следующее правило — иногда необходимо контролировать емкость каждого элемента батареи в отдельности. Для этого можно измерить его напряжение в конце заряда. Как часто? Точно это пока установить сложно — слишком мало опыта эксплуатации накоплено. Как правило, рекомендуют примерно через 40-50 циклов после начала эксплуатации раз в 10-20 циклов производить проверку напряжения элементов батареи при заряде для выявления «плохих банок».

Не рекомендуется «высаживать в ноль» батарею, гоняя мотор до тех пор, пока он не перестанет вообще вращаться. Новой батарее такое обращение не повредит, а для немного разбалансированной — это лишний риск разрядить самую «плохую банку» ниже 3-х вольт, из-за чего она еще больше потеряет емкость.

Когда емкости различаются более, чем на 20% — такую батарею без специальных мер заряжать всю целиком нельзя!

Для автоматической балансировки элементов батареи при заряде используют так называемые балансеры (balancer). Это небольшая плата, подключаемая к каждой банке, содержащая нагрузочные резисторы, схему управления и светодиод, показывающий, что напряжение на данной банке достигло уровня 4.17 — 4.19 вольт. При превышении напряжения на отдельном элементе порога в 4.17 вольт балансер замыкает часть тока «на себя», не позволяя напряжению превысить критический порог. По одновременности зажигания светодиодов видно, какие банки имеют меньшую емкость — на их балансере светодиод зажжется первым. К балансерам предъявляется одно важное дополнительное требование- ток, потребляемый ими от батареи в «ждущем» режиме должен быть мал, обычно он составляет 5-10 мкА.

Следует добавить, что от переразряда некоторых банок в разбалансированной батарее балансер не спасает, он служит только для защиты от повреждения элементов при заряде и средством индикации «плохих» элементов в батарее. Вышесказанное относится к батареям, составленным из 3-х и более элементов, для 2-х баночных батарей балансеры, как правило, не применяют.

Существует мнение, что литий-полимерные аккумуляторы нельзя эксплуатировать при отрицательных температурах. Действительно, в технических характеристиках на батареи указан рабочий диапазон 0-50 °С(при 0 °С сохраняется 80% емкости). Но тем не менее, летать на них при температурах около –10…-15 °С можно. Дело в том, что не надо перед полетом морозить батарею — положите ее в карман, где тепло. А в полете внутреннее выделение тепла в аккумуляторе оказывается в данный момент полезным свойством, не позволяя батарее замерзнуть. Конечно, отдача аккумулятора будет несколько ниже, чем при нормальной температуре.

Заключение

Учитывая, какими темпами двигается технический прогресс в области электрохимии, можно предположить, что будущее за литий-полимерными аккумуляторами — если их не догонят топливные элементы. По мере повышения спроса на аккумуляторы и увеличения объема их выпуска цена будет неизбежно падать, и тогда литий станет, наконец, также распространен, как NiMH. На Западе это время уже полгода как наступило, по крайней мере, в Америке. Популярность электролетов с литий-полимерными аккумуляторами все растет. Хочется надеяться, что бесколлекторные моторы и контроллеры к ним тоже подешевеют, но в этой области прогресс снижения цен движется менее стремительно. Ведь всего два года назад задавался в форуме вопрос — «А кто- нибудь реально летает на brushless?». А про литиевые аккумуляторы тогда упоминания не было вообще…

В общем, поживем — увидим.

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 , 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.

Основные преимущества.

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.

Недостатки.

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.

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 . В добавление приведу лишь график (Рис.1) из , 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 в подфоруме по аксессуарам.

При написании статьи использованы материалы [ — Аккумуляторы для мобильных устройств и портативных компьютеров. Анализаторы аккумуляторов.

Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор: сравнение 2 видов

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.

Особенности литиевых аккумуляторов

Опыты по созданию литиевых батарей начались ещё в 1912 году, но только в начале 70-х годов появились первые батареи, которые стали использоваться в бытовых приборах. Создание аккумуляторов на основе лития было затруднено в связи с тем, что при работе с циклами заряд-разряд уменьшается тепловая стабильность и возникает опасность воспламенения устройства.

В результате исследований были разработаны устройства на основе ионов лития.

Достоинства и недостатки Li-Ion

Li-Ion безопасны и обладают большим количеством преимуществ. Сейчас существует много видов аккумуляторов Li-Ion, они имеют различные характеристики, но можно говорить об общих для всех типов преимуществах и недостатках. Некоторые из проблемных мест вызвали необходимость разработки Li-polymer батарей.
Li-Ion батареи всегда цилиндрической формы. Основные достоинства этого типа устройств:

Высокая энергетическая ёмкость. Энергия отдаётся заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого значения.
Низкий саморазряд.
Не требуют обслуживания.
Не нужны циклы разряда для восстановления ёмкости.

Главный недостаток — необходимость защитных мер, ограничивающих напряжение при зарядке и максимальные значения тока при зарядке и разрядке. Это противодействует воспламенению элемента. Дополнительным минусом этого типа батарей является старение.

Даже если батарея не используется, со временем происходит значительное уменьшение ёмкости.

Li-polymer батареи

Проблемы с обеспечением электробезопасности Li-Ion привели к созданию батарей, в которых жидкий электролит заменили на полимер. Благодаря твёрдому наполнению, аккумуляторы могут принимать любую форму и имеют малую толщину. Обычно они выпускаются в форме пластины или бруска, что позволяет удобно размещать их в батарейном отсеке. Ли-Пол — это новый тип батарей экологически безопасный, обладающий большой плотностью заряда. Используется в мобильных телефонах, фотоаппаратах, цифровой технике.

Рекомендуем: Программа для проверки аккумуляторной батареи ноутбука

Недостатки аккумуляторов типа Li-polymer:

Полностью выходят из строя при глубоком разряде.
Обычные бытовые аккумуляторы не отдают больших токов разряда, силы тока может не хватать для работы устройств. Однако, существуют специальные силовые батареи, способные отдавать ток 10C и больше. C — ток разряда аккумуляторной батареи. Соответствует времени разряда аккумулятора, выраженном в часах, при максимально допустимом токе.
Не предназначены для работы в зоне низких температур.

Для того чтобы сгладить все эти недостатки, производители батарей добавляют небольшое количество гелевого электролита к полимерному.

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.

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.

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.

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.

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.

Минусы

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

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

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.

Как устроены

В основу батарей Li-Pol лег процесс перехода части полимеров в состояние полупроводников. Благодаря этому, проводимость становится намного лучше.

Раньше была проблема с эксплуатацией литий-полимерных АКБ в низких температурах – поэтому они проигрывали Li-Ion. Но на сегодняшний день проблема решена, и можно с уверенностью заявить — за Li-Pol будущее.

Важную роль играют и материалы, из которых собраны батареи – они влияют на качества и стабильность работы.

Нельзя не отметить, что литий-полимерные аккумуляторы выпускаются иногда очень тонкими (1-2мм). Это позволяет производителям техники делать свою продукцию компактной, и удобной для пользователей.

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.

Нюансы применения

Итак, подчеркнем еще раз самые важные моменты, связанные с использованием литий-полимерных аккумуляторов.

Используйте нормальный зарядник.
Применяйте разъемы, исключающие возможность замыкания батареи.
Не превышайте допустимые токи разряда.
Следите за температурой аккумулятора при отсутствии охлаждения.
Не разряжайте аккумулятор ниже напряжения 3 V/банку (не забывать отключать аккумулятор после полета!).
Не подвергайте батарею ударам.

Приведем еще несколько полезных примеров, вытекающих из ранее сказанного, но неочевидных на первый взгляд.

При больших зарядных токах (2 А и более) использование тонких проводов от зарядника до батареи, а также подключение «крокодилами» а не штатными разъемами батареи к заряднику приводят к паразитному падению напряжения в контактах и проводах, зарядник раньше переходит в режим стабилизации напряжения, что увеличивает время заряда. Например, на заряднике «Triton» при использовании штатных проводов с «крокодилами» время заряда на токе 1.5 А увеличивается на 20 минут по сравнению с толстыми (1 кв.мм) проводами без «крокодилов».

При использовании коллекторных моторов нужно не допускать ситуаций, когда мотор застопорен (например, модель лежит на земле), а на передатчике дан полный газ. Ток при этом слишком велик, и мы рискуем взорвать батарею (если раньше не сгорит мотор или регулятор). Эта проблема неоднократно обсуждалась в форумах RC Groups. Большинство регуляторов для коллекторных моторов выключают мотор при потере сигнала от передатчика, и, если ваш регулятор умеет это делать, я бы советовал выключать передатчик, если модель упала, например, в траву далеко от вас, — меньше риск при поиске модели задеть ручку газа болтающегося на ремне передатчика и не заметить этого.

Когда емкости различаются более, чем на 20% — такую батарею без специальных мер заряжать всю целиком нельзя!

Существует мнение, что литий-полимерные аккумуляторы нельзя эксплуатировать при отрицательных температурах. Действительно, в технических характеристиках на батареи указан рабочий диапазон 0-50 °С(при 0 °С сохраняется 80% емкости). Но тем не менее, летать на них при температурах около –10…-15 °С можно. Дело в том, что не надо перед полетом морозить батарею — положите ее в карман, где тепло. А в полете внутреннее выделение тепла в аккумуляторе оказывается в данный момент полезным свойством, не позволяя батарее замерзнуть. Конечно, отдача аккумулятора будет несколько ниже, чем при нормальной температуре.

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.

Применение и характеристики

В первую очередь нужно отметить ёмкость Li-Pol батарей – она в несколько раз выше, чем у щёлочных, а количество рабочих циклов составляет около 600. Это значение постоянно увеличивается, и аккумуляторы совершенствуются.

Как и все АКБ, литий-полимерные подвержены старению – спустя два года активного использования они теряют около 20% своей ёмкости.

Среди основных видов можно выделить 2:

Быстроразрядный – применяются в устройствах, где нужен быстрый разряд с максимальной отдачей (радиоуправляемые модели один из примеров).
Обычные – предназначены для смартфонов, планшетов и других видов электротехники.

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.

Производители

Аккумуляторы Li Pol HD Kokam

Лучшие литий-полимерные аккумуляторы определить тяжело – многие производители делают качественные аккумуляторные батареи. Среди популярных и лучших производителей можно выделить фирмы Kokam, Thunder Power, Tanic, Platinum Polimer и многие другие.

На Американском рынке аккумуляторов, Li-Pol батареи стоят дешевле – обусловлено это большим количеством выбора. Но скорость технического прогресса быстрее, чем снижение цен на Li-Pol. Но снижение цен есть, и возможно в скором будущем, стоимость АКБ такого типа будут намного дешевле, чем сейчас.

Итог можно подвести следующий: литий-ионные аккумуляторы заслужили право использования во многих отраслях современной жизни. А дальнейшее развитие электрохимии принесёт ещё множество разновидностей и улучшений, которые позволят сделать жизнь человека ещё проще и удобнее.

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.

Использование

При эксплуатации следует выделить 2 главных момента, которые необходимо соблюдать.

Зарядка:

Параллельная зарядка LiPol аккумуляторов

Нужно правильно заряжать Li-Pol аккумулятор, чтобы он прослужил долгое время, не потеряв ёмкости. Происходить зарядка должна при постоянном напряжении около 4.2V. Можно выделить 2 основных типа зарядок: универсальная и предназначенная для одного вида аккумуляторов. Какой лучше заряжать?

Отвечая на этот вопрос нужно сказать, что универсальная стоит дороже, но она выводит всю информацию на дисплей, и позволяет максимально упростить процесс зарядки. Более дешёвые аналоги с возможностью заряжать только один тип, можно отнести, к более практичным – но все действия приходится делать вручную. А самой главной проблемой является то, что отслеживать заряд придётся самостоятельно, что не всегда удобно.

Нюансы эксплуатации:

Правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор — ещё не все требования, которые необходимо соблюдать. Существует целый ряд особенностей, которые нужно соблюдать при использовании Li-Pol аккумулятора:

Литий-полимерный Li-pol

Нельзя заряжать выше нормы;
Недопустимо замыкание;
Не должен нагреваться выше 60 градусов Цельсия;
Нельзя вскрывать;
Недопустим разряд, меньше 3 V;
Необходимо использовать подходящую зарядку;
Нельзя подвергать батарею ударам;
Хранить в разряженном состоянии нельзя.

Важно: при несоблюдении вышеуказанных правил, возможен не только выход батареи из строя, но и пожар, или потеря ёмкости батареи.

Li─Pol аккумулятор

Не нужно сажать батарею «в ноль». Если для новой батареи это безвредно, то на батарее, которая уже служит некоторое время, это может привести к падению напряжения менее 3 V, и выходу аккумулятора из строя.

Если ёмкости различаются между собой более, чем на 15-20% — заряжать их нужно, используя специальные рекомендации.

Если не следить за перегревом батареи – она может вздуться, и прийти в негодность.

При использовании в условиях мороза батарею лучше всего держать в тепле, до момента, пока она будет вставлена в устройство. Это поможет повысить эффективность и продолжительность работы.

Как выбрать аккумулятор для ноутбука, советы по выбору и отзывы

Тип

Литий-ионный (Li-ion) – отличается высокой удельной энергоемкостью, отсутствием «эффекта памяти» (снижение емкости из-за регулярных подзарядок), большим ресурсом (1000 циклов заряда / разряда). Такой аккумулятор в нерабочем состоянии теряет всего 5% заряда.

Минусы Li-ion батареи: склонность к старению, невозможность восстановления, чувствительность к переразряду, перезаряду и перепадам температуры. Такой аккумулятор встречается чаще всего.

Литий-полимерный (Li-pol) – обладает качествами литий-ионной батареи, но характеризуется еще большей удельной энергоемкостью. Подобный аккумулятор выполняется почти в любой форме.

Редко встречаются никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металл-гидритные (Ni-MH) аккумуляторы. Это устаревшие батареи подвержены «эффекту памяти».

Ni-MH батарея выгодно отличается от Ni-Cd меньшей токсичностью, большей удельной энергоемкостью. У никель-металл-гидритного аккумулятора «эффект памяти» выражен слабее. Модели на никелевой основе дешевле литиевых батарей.

Важно: выбирая батарею, попросите у продавца сертификат на продукцию. Покупайте технику в специализированных магазинах с хорошей репутацией. Выбранный аккумулятор должен легко поместиться в отведенную для него нишу.

Аккумулятор для ноутбука
Аккумулятор по вскрытом виде

Емкость

Этот параметр обозначает количество энергии, выдаваемое заряженной на 100% батареей до полного разряда. Единица измерения – миллиампер-часы (мАч). Чем больше емкость, тем дольше проработает ноутбук до подзарядки. В то же время с возрастанием емкости увеличивается цена, габариты и вес аккумулятора.

Стандартным параметром считается 4000-4800 мАч. Встречаются модели с пониженной и повышенной емкостью – на 2000 мАч и 5000-7000 мАч соответственно.

Помимо емкости, на некоторых аккумуляторах производители указывают запасаемую мощность, которая измеряется в ваттах-часах (Втч). Этот параметр является произведением емкости (мАч) на выходное напряжение (В). Запасаемая мощность позволяет точнее оценить емкость батареи, поскольку на способность накапливать энергию напрямую влияет ее выходное напряжение.

Выходное напряжение

Этот показатель влияет на совместимость батареи с ноутбуком. Измеряется в вольтах (В). Стандартное напряжение для большинства моделей – 10.8 В (11.1 В) и 14.4 В (14.8 В).

Разница между напряжением нового и «родного» аккумулятора не должна быть выше 0.5 В. Совместимы модели на 10.8 В и 11.1 В, 14.4 В и 14.8 В. Превышение этого лимита чревато повреждением модуля регуляции напряжения (VRM), который гасит незначительную разницу напряжений (0.3-0.4 В).

Число элементов (ячеек)

От данной характеристики зависят емкость, размеры и вес аккумулятора. Чем больше элементов, тем выше емкость. С увеличением количества ячеек возрастает цена, вес и габариты устройства. Стандартный параметр – 6 элементов. Существуют урезанные и усиленные батареи – 2-4 и 9-12 соответственно.

Емкость каждого элемента обычно составляет 2200 и 2600 мАч. Выбирая аккумулятор, исходите из инструкции к ноутбуку или сведений на сайте производителя. Позиция «чем больше, тем лучше» здесь неуместна, поскольку аккумулятор должен подходить к лэптопу по размеру и выходному напряжению (эта величина складывается из параметров напряжения для каждого элемента).

Совместимость

Фирменный (оригинальный) – идеально подходит к одной или нескольким моделям ноутбука одной торговой марки. Оригинальная батарея изготавливается производителем лэптопа. Подобное решение избавляет владельца ноутбука от проблем с совместимостью. Минус – высокая цена.

Универсальный – совместим с несколькими моделями лэптопов разных брендов. Обойдется дешевле оригинальной модели. Универсальная батарея может и не подойти к конкретному лэптопу, поскольку изготовлена сторонним производителем. Поэтому перед выбором такой модели внимательно присмотритесь к ее характеристикам.

High-Copy – копия оригинальной батареи, которая в теории не уступает ей по качеству. На практике подобный аккумулятор практически ничем не отличается от универсальной модели.

Важно: совместимость аккумулятора с ноутбуком устанавливается по перечню моделей, указанному производителем или по модели и партномеру лэптопа. Эти данные содержится в паспорте или наклейке на корпусе устройства (сзади, сбоку, на батарее).

Советы по использованию (Li-ion)

Не допускайте глубокого разряда батареи (оптимальный уровень заряда – 20%).
Не храните долго разряженный аккумулятор.
Оберегайте батарею от воздействия низких и высоких температур. Критические температуры: ниже — 20° С и выше +60 ° С.
Желательно работать с ноутбуком при комнатной температуре и заряде 40%, регулярно подзаряжая батарею.

Литий ионный и литий полимерный аккумулятор отличие

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.

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.

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.

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

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.

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.

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).

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.

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.

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

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].

Что лучше li polymer или li ion

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.

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.

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.

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

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

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

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

Меры предосторожности

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

Заключение

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

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

Литий-ионные аккумуляторы (литий-ионные) в наши дни очень распространены.

Практически 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-ионной, 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 были впервые 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 элементов имеют цилиндрическую форму, обычно они находятся в пластиковом корпусе, а внутри есть несколько элементов, 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, ноутбук обычно имеет 3 или 4 ячейки, соединенные последовательно, чтобы выдавать 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 аккумулятор не подвергается неправильному обращению, например, порезанию, раздавливанию или серьезному повреждению 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 аккумуляторная 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.

Так что, 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 видят 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-ионные против литий-полимерных батарей

Литий-полимерная батарея относится к литий-ионной батарее, в которой твердое или гелевое состояние представляет собой электролит. Как правило, в качестве упаковочного материала используется композитная пленка из алюминия и пластика.В настоящее время в мире существует только два настоящих бренда литий-полимерных аккумуляторов: один — это японская SONY, а два других — китайские ATL и Grepow. Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор, что лучше?

Литий-ионный против литиево-полимерного:

Какой из них безопаснее?

Литиевая батарея обычно относится к батарее с алюминиевым корпусом, электролит находится в жидком состоянии, а внешний упаковочный материал представляет собой алюминиевую оболочку, а литиево-полимерная батарея более безопасна, чем литиевая батарея.Литий-полимерный аккумулятор представляет собой усовершенствованный продукт литий-ионных аккумуляторов. Он безопаснее (без взрыва), чем нынешний популярный литий-ионный аккумулятор. Жидкий кожух будет более восприимчив к взрывам по сравнению с кожухом из алюминия.

Однако из-за времени, необходимого для замены всей производственной цепочки, его стоимость все еще относительно высока, и он используется только в высококачественных цифровых продуктах (ультратонкие ноутбуки, БПЛА и т. Д.).

В литий-полимерной батарее нет проблем с утечкой, а внутри батареи нет жидкого электролита, и используется твердое коллоидное вещество.

Какая разница в форме?

Полимерный литиевый аккумулятор — это новый тип аккумулятора, он имеет большую миниатюризацию, ультратонкий, легкий, а также высокий уровень безопасности, низкую стоимость и другие очевидные преимущества. По форме литий-полимерный аккумулятор имеет ультратонкую характеристику, может взаимодействовать с любым типом продукта, имеет любую форму и емкость аккумулятора.Литий-полимерные батареи Grepow могут иметь толщину 0,45 мм и изгиб 170 градусов.

, если емкость 3,6 В 400 мАч, Grepow может сделать для вас тонкую батарею. Литий-полимерные батареи могут иметь множество форм. Если вы хотите купить литий-полимерную батарею у производителя, вы можете легко запросить размер и особую форму батареи, подходящие для вашей ситуации.

Батареи могут деформироваться при изгибе, полимерный аккумулятор изгибается максимум на 90 °.

Какая разница в напряжении? Литий-полимерный аккумулятор

может быть превращен в один высоковольтный элемент: аккумулятор с жидким электролитом может состоять только из нескольких последовательно соединенных аккумуляторов, чтобы получить высокое напряжение. и сама полимерная батарея, поскольку в ней нет жидкости, может быть выполнена в виде единой многослойной комбинации для достижения высокого напряжения.

Какая разница в нетрудоспособности?

Литий-полимерный аккумулятор имеет высокую плотность энергии и может удерживать в два раза больше энергии, чем литий-ионный аккумулятор того же размера.

Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет полимерные литиевые батареи заменят существующие литий-ионные батареи! Фактически, степень распространения литий-полимерных батарей в таких странах, как Япония и Южная Корея, которые относительно развиты в электронной промышленности, достигла определенного уровня, но Китай все еще относительно отстал в этом отношении. Технология производства литий-полимерных батарей Grepow достигла зрелости, рынок растет, и популярность литиевых полимеров в Китае не за горами!

Разница между литий-ионным и литий-полимерным аккумулятором

Батареи
Lipo часто относятся к полимерно-литиевым батареям.В зависимости от материалов электролита литий-ионный аккумулятор делится на жидкий литий-ионный аккумулятор и полимерный литиевый аккумулятор или пластиковый литиевый аккумулятор. Знаете ли вы, в чем разница между литий-ионным аккумулятором и литий-полимерным аккумулятором ? Давайте рассмотрим эти общие чувства с помощью Gens ACE .
Разница между литий-ионным и литий-полимерным аккумулятором
По сравнению с литий-ионным аккумулятором, липолимерный аккумулятор имеет следующие характеристики: 1. Это не приведет к утечке электролита, поскольку в нем используется твердый коллоидный раствор, а не жидкий электролит.
2. Можно сделать тонкую батарею. Например, батарея 15C на 3,6 В 400 мАч может иметь толщину 0,5 мм.
3. Он может иметь несколько форм.
4. Аккумулятор может передёргиваться и быть гибким. Макромолекула батареи может искажать до 900 вокруг.
5. Его можно преобразовать в одно высокое напряжение: аккумулятор с жидким электролитом может получить высокое напряжение и макромолекулярный аккумулятор только при последовательном соединении нескольких аккумуляторов.
6. Поскольку в самой батарее нет жидкости, можно получить высокое напряжение, создав многослойную комбинацию внутри одной батареи.
7. Емкость вдвое больше, чем у литий-ионного аккумулятора.
Фактором, влияющим на срок службы, является цикл зарядки , и время зарядки не будет напрямую влиять на срок службы. Например, в первый день мы заряжаем аккумулятор после того, как израсходовали половину энергии, а во второй день мы повторяем этот процесс.Это всего один цикл зарядки, а не два. Следовательно, цикл может быть завершен несколькими зарядками. Каждый цикл зарядки немного снижает мощность. Однако лучшая батарея может поддерживать 80% мощности после многих циклов зарядки. Вот почему некоторые липоаккумуляторы могут нормально работать через два-три года. Конечно, также необходимо заменить липо-аккумулятор, если срок его службы закончился.
Срок службы липоаккумулятора обычно составляет 300-500 циклов зарядки. Мы устанавливаем Q как мощность, обеспечиваемую одноразовой полной разрядкой.Не обращая внимания на сокращение каждого цикла зарядки, липо-аккумулятор может питать 300Q-500Q в течение всего срока службы. Соответственно, если мы заряжаем аккумулятор после потребления энергии, аккумулятор может заряжаться 600-1000 раз. (если мы заряжаем аккумулятор после потребления 1/3 мощности, аккумулятор может заряжаться 900-1500 раз.) Мы не можем сказать точное количество раз зарядки, если мы заряжаем случайным образом. Одним словом, общая мощность 300Q-500Q постоянна. Следовательно, срок службы зависит от общей мощности зарядки, а не от времени зарядки.Кроме того, разница между влиянием глубокой зарядки и разрядки и влиянием легкой зарядки и разрядки на срок службы липосакции аналогична.
На самом деле, легкая зарядка и легкая разрядка больше приносят пользу липо-аккумулятору. Только когда липо-аккумулятор откалиброван продуктом, необходимо глубоко заряжать и разряжать аккумулятор. Таким образом, мы можем использовать липо-аккумулятор для удобства и не беспокоиться о сроке службы.
Если использовать двухэлементную липо-батарею при температуре выше установленной (более 35 градусов по Цельсию), мощность будет постоянно уменьшаться, а это означает, что время полета будет не таким долгим.Если заряжать при высокой температуре, аккумулятор будет поврежден. Неизбежно, что хранение при высоких температурах ухудшит качество батареи.
При температуре ниже 4 градусов по Цельсию вы также обнаружите, что время полета аккумулятора уменьшилось, и даже некоторые оригинальные липоаккумуляторы мобильных телефонов не могут быть заряжены. Но это временное явление. В отличие от использования при высокой температуре, когда температура становится выше и молекулы внутри батареи нагреваются, батарея восстанавливается до нормальной энергии.
Чтобы максимизировать производительность липоаккумулятора, мы должны использовать его чаще и сделать так, чтобы электроны текли. Если мы не можем часто использовать липо-аккумулятор, не забывайте выполнять цикл зарядки и откалибровать его (заряжать и разряжать) каждый месяц.
Сравнение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов
_Greenway аккумулятор
Каждое портативное устройство для работы зависит от батареи, например, сотовые телефоны. Время автономной работы некоторых из этих устройств лучше, чем у других.Батареи в устройствах изготовлены из литий-ионных (Li-ion) или литий-полимерных (литий-полимерных). Когда дело доходит до этих двух типов батарей, среди современных потребителей электроники часто возникают споры. Таким образом, эта статья объяснит различия и многое другое между литий-ионными батареями и литий-полимерными батареями.
Обе эти батареи имеют свои преимущества и недостатки. Как правило, одним из плюсов литий-ионных аккумуляторов является то, что они имеют довольно высокую удельную мощность, и когда она в конечном итоге становится действительно низкой, батареи становится трудно заряжать, что также известно как эффект памяти.Кроме того, они значительно дешевле по сравнению с литий-полимерными. Известно, что литий-ионные аккумуляторы очень эффективны и содержат огромное количество энергии. Однако литий-ионные аккумуляторы со временем могут стать нестабильными, пострадали из-за старения и могут стать опасными. Если внутри батареи что-то изменит барьер между отрицательным и положительным электродами, может произойти возгорание из-за химической реакции, которая приведет к возгоранию. По мере роста популярности литий-ионных аккумуляторов в бытовой электронике многие компании начали сокращать углы, чтобы снизить свои затраты.Несмотря на то, что качественные батареи безопасны, всегда следует соблюдать меры предосторожности при покупке безымянного бренда.
С другой стороны, литий-полимерные батареи обычно гибкие и прочные, особенно по размеру, форме и конструкции. Кроме того, они чрезвычайно легкие, имеют очень низкий профиль и имеют меньшую вероятность утечки электролита. Однако эти литий-полимерные аккумуляторы далеки от совершенства. Они намного дороже в производстве. Кроме того, их плотность энергии, то есть количество энергии, которое они могут хранить, ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов.Кроме того, срок службы также ниже по сравнению с литий-ионными аккумуляторами.
В чем разница между литий-ионным и литий-полимерным аккумулятором?
Следующие различия между двумя типами батарей были проанализированы с различных точек зрения.
1. Сырье различное
И литий-ионные, и литий-полимерные батареи состоят из разного сырья.Электролит в литий-ионной батарее либо жидкий, либо коллоидный. С другой стороны, электролит литий-полимерной батареи содержит полимерный электролит, который является твердым или коллоидным, а также органический электролит.
2. Обе батареи имеют разную форму
Литий-полимерному аккумулятору легко придать форму, и его можно сделать тоньше до толщины около 0,5 мм. Поскольку электролит в коллоидном состоянии является твердым, литий-полимерный аккумулятор можно деформировать и согнуть почти на 90 °.
С другой стороны, литий-ионный аккумулятор имеет корпус из алюминия с жидким электролитом. Кроме того, материал внешней упаковки также состоит из алюминия в качестве вторичной упаковки. Поскольку электролит является жидкостью, его трудно придать форму. Благодаря этому литий-полимерный аккумулятор имеет определенные преимущества перед литий-ионными аккумуляторами. Например:
(а) Литий-полимер можно сделать тоньше, до толщины 1 мм или меньше.
(b) Литий-полимерные батареи имеют меньший вес по сравнению с другими батареями со стальным и алюминиевым корпусом.
(c) Литий-полимер имеет более высокую мощность благодаря своим структурным характеристикам.
3. Обе батареи изготовлены по-разному
Высококачественная литий-ионная батарея толще, а высококачественная литий-полимерная батарея тоньше. Поэтому, когда дело доходит до приложений, более тонкая батарея более расширяема и предпочтительна.Формы можно легко настроить и адаптировать к потребностям клиентов. Кроме того, он полностью использует свое пространство, модели могут быть быстро преобразованы и имеют увеличенную вместимость. Следовательно, они могут быстро реагировать на запросы рынка.
4. Обе батареи имеют разную емкость
Литий-полимерные батареи имеют большую емкость, а литиевые батареи аналогичного размера имеют емкость на 10-15% больше.Благодаря своей упаковке и улучшенному теплоотводу аккумуляторы емкостью более 10 Ач не являются сложными для литий-полимерных аккумуляторов. В настоящее время аккумуляторы большой емкости 30 Ач и намного больше не нуждаются в особой конструкции или дизайне упаковки. Следовательно, разработка более тонких аккумуляторов и аккумуляторов большей емкости является крупным прорывом для литий-полимерных аккумуляторов.
5. Безопасность
В среде с высоким давлением и высокой температурой литий-ионные аккумуляторы могут легко взорваться.С другой стороны, внешний корпус литий-полимерных батарей состоит из пластиковой пленки, изготовленной из алюминия; следовательно, аккумулятор не имеет проблем с утечкой благодаря находящемуся в нем твердому коллоидному электролиту. Следовательно, даже если он станет очень горячим, аккумулятор не взорвется.
6. У обеих батарей разное напряжение
Литий-полимерный аккумулятор состоит из полимерного вещества. Следовательно, он может быть сконструирован в сочетании с многослойным внутренним элементом аккумуляторного элемента для получения высокого напряжения, при этом аккумуляторный элемент имеет номинальную емкость, равную примерно 3.6В. Чтобы получить высокое напряжение при практическом использовании, несколько ячеек можно соединить последовательно, чтобы создать наилучшую работающую высоковольтную платформу.
7. Срок службы зарядки
Литий-ионные батареи обычно имеют диапазон от 100 до 300 циклов. С другой стороны, литий-полимерные батареи обычно выдерживают от 300 до 400 циклов.
Как правильно использовать литий-ионные и литий-полимерные батареи?
В компьютерах, мобильных телефонах и других сопутствующих аксессуарах обычно используются литий-ионные батареи.Сюда также входят цифровые фотоаппараты и электроинструменты. С другой стороны, литий-полимерные батареи в основном используются в различных видах удобных электронных устройств, резервных источниках питания, электрических игрушках и наушниках, устройствах, использующих Bluetooth, электромобилях, электрических инструментах, медицинском оборудовании и многом другом. Из-за различных характеристик литий-полимерные батареи будут широко использоваться гораздо чаще, чем литий-ионные.
Кроме того, для правильного и безопасного использования обеих батарей необходимо следить за тем, чтобы они не перезаряжались.Чрезмерная зарядка аккумуляторов увеличивает риск взрыва (в случае литий-ионных аккумуляторов) и может изменить работу самого аккумулятора. Несмотря на то, что одна батарея имеет лучшие характеристики по сравнению с другой, очень важно тщательно заботиться о каждом типе батареи, которая у вас есть.
Заключение
Обсудив обе батареи, становится ясно, что конкуренции нет. Несмотря на то, что литий-полимерный аккумулятор изящнее и тоньше, литий-ионный аккумулятор имеет более высокую плотность энергии, а его производство обходится дешевле.В конце концов, для улучшения характеристик батарей постоянно добавляются новые химические вещества; поэтому в будущем любая батарея может занять первое место.
Benzo Energy / В чем разница между литий-полимерным аккумулятором и литий-ионным полимерным аккумулятором?
Что такое литий-полимерный аккумулятор?

Литий-полимерный аккумулятор (литий-полимерный аккумулятор), химический аккумулятор. По сравнению с предыдущим аккумулятором он обладает характеристиками высокой энергии, миниатюризации и легкого веса.Литий-полимерные батареи обладают ультратонкими характеристиками, и из них могут быть изготовлены батареи различной формы и емкости для удовлетворения потребностей некоторых продуктов. Теоретическая минимальная толщина может достигать 0,5 мм.

Три элемента обычной батареи: положительный электрод, отрицательный электрод и электролит. Так называемая литий-полимерная батарея относится к системе батарей, в которой по меньшей мере один или несколько из трех элементов используют полимерные материалы. В системе литий-полимерных батарей большинство полимерных материалов используется в положительном электроде и электролите.В материале положительного электрода используется проводящий полимер или неорганические соединения, используемые в обычных литий-ионных батареях, в отрицательном электроде часто используются соединения литий-металлического или литий-углеродного интеркалирования, а в электролите используются твердые или коллоидные полимерные электролиты или органические электролиты. Поскольку в литиевом полимере нет лишнего электролита, он более надежен и стабилен.
Характеристики литий-полимерных батарей
В литий-полимерных батареях используются напильники в качестве положительных электродов, полимерные проводящие материалы, полиацетилен, полианилин или поли-п-фенол в качестве отрицательных электродов и органические растворители в качестве электролитов.Удельная энергия литиево-полианилиновой батареи может достигать 350 Вт.ч / кг, но удельная мощность составляет всего 50-60 Вт / кг, рабочая температура составляет -40-70 градусов, а срок службы составляет примерно 330 раз.
По сравнению с литий-ионными аккумуляторами, литий-полимерные аккумуляторы имеют следующие характеристики:
1. Проблема утечки аккумуляторов относительно улучшена, но полностью не устранена.
2. Можно сделать тонкую батарею: при емкости 3,6 В 250 мАч ее толщина может достигать нуля.5мм.
3. Батареи могут иметь различную форму.
4. Его можно преобразовать в одно высокое напряжение: аккумулятор с жидким электролитом может получить высокое напряжение только при последовательном соединении нескольких аккумуляторов, в то время как полимерный аккумулятор может быть преобразован в многослойную комбинацию в одном аккумуляторе для достижения высокое напряжение из-за отсутствия жидкости.
5. Разрядная емкость теоретически на 10% выше, чем у литий-ионного аккумулятора того же размера.
Литий-полимерные батареи упакованы в алюминиевый пластик, и внутренние проблемы могут быть немедленно обнаружены через внешнюю упаковку. Даже если есть опасность, он не взорвется, а только разбухнет. В полимерных батареях электролит выполняет двойную функцию сепаратора и электролита: с одной стороны, он разделяет положительные и отрицательные материалы, такие как диафрагма, для предотвращения саморазряда и короткого замыкания внутри батареи. Проводят ионы лития между ними.Полимерный электролит не только обладает хорошей проводимостью, но также имеет характеристики легкого веса, хорошей эластичности и легкого образования пленки, которые уникальны для полимерных материалов. Он также соответствует тенденции развития легкого веса, безопасности, эффективности и защиты окружающей среды химических источников энергии.
Вопросы безопасности литий-полимерных аккумуляторов
Все литий-ионные аккумуляторы, старые или современные, включая полимерные литий-ионные аккумуляторы, литий-железо-фосфатные аккумуляторы и т. Д., очень боятся внутренних коротких замыканий, внешних коротких замыканий и перезарядки. Поскольку химические свойства лития очень активны, его легко сжечь. Когда аккумулятор разряжен и заряжен, внутренняя температура аккумулятора будет продолжать нагреваться. Газ, образующийся в процессе активации, расширяется, внутреннее давление аккумулятора увеличивается, и давление достигает определенного уровня, он разрывается, вызывая утечку, пожар или даже взрыв.
Чтобы снизить опасность литий-ионных батарей, техники добавили ингредиенты, которые могут подавлять активность литиевых элементов (таких как кобальт, марганец, железо и т. Д.).), но это существенно не меняет опасности литий-ионных аккумуляторов.
Когда обычные литий-ионные батареи перезаряжаются, закорачиваются и т. Д., Батарея может нагреваться, материал положительного электрода разлагается, а материалы отрицательного электрода и электролита окисляются, что вызывает расширение газа и увеличивает внутреннее давление батарея. Когда давление достигает определенного уровня После степени, может произойти взрыв. В полимерно-литиево-ионном аккумуляторе используется коллоидный электролит, поэтому он не будет производить большого количества газа из-за кипения жидкости, тем самым предотвращая возможность сильного взрыва.
В настоящее время большинство полимерных батарей на рынке представляют собой только мягкие батареи с алюминиевой пластиковой пленкой в качестве внешней оболочки, но электролит не изменился. Этот тип батареи также может быть тоньше, и его характеристики разряда при низких температурах лучше, чем у полимерных батарей, а плотность энергии материала в основном такая же, как у жидких литиевых батарей и обычных полимерных батарей, но из-за использования алюминиевого пластика. пленка, она лучше обычных жидких литиевых батарей.С точки зрения безопасности, когда жидкость просто закипает, алюминиево-пластиковая пленка мягкой аккумуляторной батареи естественным образом вздувается или разрывается и не взрывается.
Следует отметить, что новый аккумулятор все еще может гореть, разбухать и треснуть, и безопасность не является надежной.
Технические характеристики литий-полимерной батареи
Электролит литий-полимерной батареи представляет собой гибкий твердый полимер, а металлическая фольга файла герметизирована в батарее, и она может нормально работать при высокой температуре 180 ° C.Образец этой литий-ионной батареи оказался безопасным после испытания на столкновение. Чтобы предотвратить перезаряд и переразряд при последовательном подключении нескольких литий-полимерных аккумуляторов, необходимо дополнительно рассмотреть возможность быстрой зарядки литий-полимерных аккумуляторов.
Литий-полимерные батареи можно разделить на три категории в зависимости от электролита: (1) литий-ионные батареи с гелевым полимерным электролитом, в которые добавляются добавки к твердым полимерным электролитам для улучшения ионной проводимости, так что аккумулятор можно использовать при комнатной температуре; (2) литий-ионный аккумулятор с твердым полимерным электролитом, электролит представляет собой смесь полимера и соли, ионная проводимость низкая при комнатной температуре, подходит для использования при высоких температурах; (3) Литий-ионный аккумулятор с композитным гелевым полимерным катодным материалом, проводящий полимер в качестве материала положительного электрода имеет удельную энергию, в 3 раза превышающую удельную энергию существующих литий-ионных аккумуляторов, и является последним поколением литий-ионных аккумуляторов.

Сравнение обычного литий-ионного аккумулятора и литий-полимерного аккумулятора

(1) Преимущества обычных литий-ионных аккумуляторов:
① Рабочее напряжение высокое. Рабочее напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3,7 В, что в три раза больше, чем у никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов.
② Более высокая удельная энергия. Удельная энергия литий-ионных аккумуляторов достигла 140 Втч / кг, что в 3 раза больше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов и в 1 раз.В 5 раз больше, чем у никель-водородных аккумуляторов.
③ Длительный срок службы. Срок службы литий-ионных батарей достиг более 1000 раз и может достигать десятков тысяч раз при небольшой глубине разряда, что превышает срок службы других вторичных батарей.
.
④ Малый саморазряд. Ежемесячный показатель саморазряда литий-ионных аккумуляторов составляет всего 6-8%, что намного ниже, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов (25-30%) и никель-водородных аккумуляторов (30-40%).
⑤ Без эффекта памяти.При необходимости его можно заряжать в любое время без снижения производительности аккумулятора.
⑥ Не загрязняет окружающую среду. В литий-ионных батареях нет вредных веществ, и они являются настоящими «зелеными батареями».
(2) Преимущества литий-полимерного аккумулятора
Литий-полимерный аккумулятор — это новое поколение аккумуляторов. Литий-полимерные батареи в основном такие же, как литий-ионные батареи, за исключением того, что электролит представляет собой твердый полимер, а не жидкий электролит.
1. Проблема с утечкой аккумулятора отсутствует. Батарея не содержит жидкого электролита и использует твердые коллоидные вещества.
2. Можно сделать тонкую батарею: при емкости батареи 3,6 В 400 мАч ее толщина может составлять всего 0,5 мм.
3. Батарея может быть различной формы.
4. Аккумулятор можно согнуть и деформировать: полимерный аккумулятор можно согнуть не более чем на 90 градусов.
5. Его можно преобразовать в одно высокое напряжение: аккумулятор с жидким электролитом может получить высокое напряжение только при последовательном соединении нескольких аккумуляторов.Поскольку полимерная батарея сама по себе не содержит жидкости, ее можно объединить в многослойную комбинацию в одной батарее для достижения высокого напряжения.
6. Емкость будет выше, чем у литий-ионного аккумулятора того же размера.
История, зарядка, безопасность, хранение и уход
Чрезвычайно важно, чтобы LiPo-совместимые зарядные устройства использовались только для зарядки таких аккумуляторов. Как объяснялось ранее, эти батареи требуют особого ухода и внимания во избежание поломки.
В аккумуляторах
LiPo для зарядки используется концепция постоянного тока / постоянного напряжения (CC / CV).
Вот как это выглядит, в основном, когда вы подключаете аккумулятор к зарядному устройству, сначала он будет поддерживать постоянную скорость заряда, пока аккумулятор не достигнет своего напряжения. И как только батарея достигает пикового напряжения, напряжение будет поддерживаться на этом уровне, а величина тока будет уменьшаться медленно и неуклонно.
Кроме того, зарядные устройства, совместимые с литий-полимерными аккумуляторами, имеют особую функцию балансировки, то есть они не только заряжают аккумулятор до максимального уровня, но и поддерживают баланс между напряжением каждой ячейки, подключенной к серии.Это способствует оптимальной работе аккумулятора. На рынках доступно множество балансировщиков, однако покупка зарядного устройства со встроенным балансиром и LiPo-совместимыми зарядными устройствами может похвастаться как экономичными, так и эффективными.
Для пользователя очень важно убедиться, что литий-полимерные батареи хорошо сбалансированы, что означает, что каждая ячейка, подключенная в серии, имеет одинаковое напряжение около 3,7 вольт. Точно так же при зарядке батареи каждая ячейка будет заряжаться от последнего значения напряжения, на котором она находится.
Например, если используется аккумуляторная батарея 4S, она потребляет больше тока, и опоры также будут вращаться с большей скоростью.
Зачем я вам все это показываю? Причина в том, что если кто-то пытается привлечь больше тока от батареи, превышающей ее возможности, ее емкость по напряжению скоро упадет. Это также приведет к разрушению химического состава батареи, что может даже сократить срок службы батареи.
Не зарегистрировано ни одного случая возгорания LiPo аккумулятора при хранении.Пожары, связанные с батареями LiPo, часто происходят во время зарядки или разрядки батареи. Большинство проблем с аккумулятором возникает во время зарядки, и неисправность обычно лежит в зарядном устройстве или в человеке, с которым оно работает. Это не всегда происходит, но это общие факторы в большинстве случаев возгорания LiPo-батарей.
Из этих инцидентов можно извлечь уроки. Во-первых, пользователи должны приобрести качественное зарядное устройство, чтобы оно не стало причиной возгорания. Во-вторых, оператор зарядного устройства должен научиться правильно им пользоваться.Отличный выбор зарядного устройства для LiPo аккумуляторов — это те, которые имеют встроенные проверки. Этот тип зарядного устройства позволяет пользователю правильно настроить его.
литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. Что 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 по поводу 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 аккумуляторов 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 павербанками
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 блоки питания Литий-полимерные блоки питания
Плотность энергии Высокая плотность энергии Немного более высокая плотность энергии
Старение С течением времени теряют емкость, 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 лучше?
Как видно из таблицы, основные преимущества павербанков с LiPo батареями заключаются в том, что они более компактны и легки.Кроме того, две основные особенности, 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 состоят 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 пауэрбанки 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.
No related posts.

	Литий-ионные блоки питания	Литий-полимерные блоки питания
Плотность энергии	Высокая плотность энергии	Немного более высокая плотность энергии
Старение	С течением времени теряют емкость, 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%