Lithiumpolymerbatteri: Forskelligt Fra Ionisk

Indholdsfortegnelse:

Lithiumpolymerbatteri: Forskelligt Fra Ionisk
Lithiumpolymerbatteri: Forskelligt Fra Ionisk

Video: Lithiumpolymerbatteri: Forskelligt Fra Ionisk

Video: Lithiumpolymerbatteri: Forskelligt Fra Ionisk
Video: China Lithium Polymer Battery 2024, Kan
Anonim

Litiumpolymerbatteriet er en anden nyhed inden for strømforsyning til bærbart udstyr. Det menes at være en mere avanceret model af lithium-ion-batteriet. Dette er imidlertid ikke helt sandt, og selvom den nye generation med succes erstatter den udbredte ionteknologi i nogle segmenter, er Li-pol i nogle henseender ringere end dens analoge.

Lithiumpolymerbatteri: forskelligt fra ionisk
Lithiumpolymerbatteri: forskelligt fra ionisk

Lithium-polymer batteri enhed

Et lithiumpolymerbatteri bruger et polymermateriale som elektrolyt. Et batteri af denne type bruges i digital teknologi, mobiltelefoner, alle slags gadgets, radiostyrede modeller osv.

Drivkraften til forbedring af lithium-ion-batterier var behovet for at bekæmpe to af deres mangler. Først og fremmest er de usikre at betjene og er desuden ret uøkonomiske. Ingeniørerne besluttede at fjerne disse ulemper ved at skifte elektrolyt.

Som et resultat dukkede en polymerelektrolyt op. Imidlertid var polymeren tidligere kendt som en leder. Det har længe været brugt i elektroteknik som en ledende plastfilm. I moderne udvikling når tykkelsen af lithiumpolymercellen kun 1 mm, hvilket automatisk eliminerer begrænsningerne for brug af udviklere i forskellige former og størrelser.

Imidlertid er det vigtigste i den nye generation af batteriet fraværet af en flydende elektrolyt, på grund af dette elimineres risikoen for antændelse af batteriet. Således blev problemet med dets sikkerhed elimineret. Men for at forstå, hvad der er de største forskelle mellem Li-pol og lithium-ion-batterier, bør du se nærmere på enheden fra den grundlæggende model.

Billede
Billede

Li-ion-batterienhed

De første modeller af serielle lithiumbatterier dukkede op i begyndelsen af 90'erne. Imidlertid blev kobolt og mangan derefter brugt som elektrolyt. I moderne Li-ion-batterier er det ikke så meget selve stoffet, der er vigtigt som konfigurationen af dets placering i blokken.

Lithium-ion-batterier består af elektroder, der er adskilt af en poreseparator. Til gengæld imprægneres massen af separatoren kun med elektrolytstoffet. Hvad selve elektroderne angår, er de en katodebase på en aluminiumsfolie med en kobberanode.

Inde i blokken er den modsatte pol anode og katode forbundet med hinanden ved hjælp af strømopsamlingsterminaler. Opladning giver en positiv ladning til lithiumionen. I dette tilfælde er lithium fordelagtigt, idet det har evnen til let at trænge igennem andre stoffers krystalgitter og danne kemiske bindinger.

Imidlertid var de positive kvaliteter af lithium-ion-batterier i stigende grad ikke nok til at udføre opgaver i moderne gadgets. Dette førte til fremkomsten af en ny generation af Li-pol-elementer, som har mange design og funktionelle funktioner.

Generelt er det nødvendigt at bemærke ligheden mellem lithium-ion strømforsyninger og heliumbatterier i fuld størrelse til biler. I begge tilfælde er batterier designet med praktisk brug i tankerne. Delvis blev denne udviklingsretning fortsat af polymerbaserede elementer.

Billede
Billede

Lithium-polymer batterilevetid

I gennemsnit understøtter lithiumpolymerbatterier ca. 800-900 opladningscyklusser. Denne indikator kan betragtes som meget beskeden i forhold til andre moderne analoger. Men denne faktor betragtes slet ikke af eksperter som den afgørende elementressource.

Faktum er, at de nyeste batterier udsættes for aktiv ældning, uanset intensiteten af deres brug. Det vil sige, selvom strømforsyningen slet ikke bruges, vil dens ressource falde over tid. Desuden gælder dette både for lithium-ion-batteriet og lithium-polymer celler.

Alle lithium-baserede batterier har en kontinuerlig ældningsproces. Et betydeligt tab i batteriets energikapacitet kan ses inden for et år efter køb af gadgeten. Efter 2-3 år er nogle strømforsyninger helt ude af drift. Men her afhænger meget af producenten, da der inden for dette segment er forskelle i batteriets kvalitet.

Ud over problemer med hurtig ældning har denne type batterier brug for et ekstra beskyttelsessystem. Dette skyldes, at den interne spænding i forskellige dele af batterikredsløbet kan føre til udbrændthed. Derfor blev der indført en særlig stabiliseringsordning her, der forhindrer overopladning og overophedning.

Billede
Billede

Hvad er den største forskel mellem et lithiumpolymerbatteri og et ionbatteri

Den grundlæggende forskel mellem Li-pol og Li-ion er afvisning af helium og flydende elektrolytter. For en mere nøjagtig forståelse af denne forskel er det nødvendigt at henvise til moderne bilbatterimodeller. Behovet for at udskifte den flydende elektrolyt i dette tilfælde skyldtes naturligvis sikkerhedsspørgsmål.

Men hvis fremskridtene i bilbatterier stoppede ved de samme porøse elektrolytter med imprægnering, modtog lithiumbaserede modeller en fuldgyldig fast base. Utvivlsomt er et solid-state lithiumpolymerbatteri en stor fordel. Dens forskel fra den ioniske er, at det aktive stof i form af en plade i kontaktzonen med lithium forhindrer dannelsen af dendriter under cykling.

Denne faktor udelukker muligheden for eksplosioner og brande af sådanne strømkilder. Der er dog også svagheder i de nye batterier. Dette system medfører en række ulemper.

Den vigtigste er nuværende begrænsning. På den anden side gør yderligere beskyttelsessystemer lithiumpolymerbatteriet sikrere. Forskellen fra et ionisk batteri med hensyn til omkostninger er også en vigtig faktor. Polymer strømforsyninger er billigere, omend kun lidt. Deres prisskilt stiger stadig på grund af installationen af elektroniske beskyttelseskredsløb.

Billede
Billede

Hvilket batteri er bedre - Li-pol eller Li-ion?

Beslutningen om, hvilket batteri af de præsenterede modeller, der er bedre, i højere grad, skal baseres på de planlagte driftsforhold og karakteristikaene for det målte strømforsyningsanlæg. De største fordele ved polymerbaserede enheder er mere håndgribelige for producenterne selv, takket være hvilke de mere frit kan bruge nye teknologier. For brugeren vil denne forskel i batterier være subtil.

For eksempel i spørgsmålet om, hvordan man oplader et lithiumpolymerbatteri, skal ejeren af gadget være mere opmærksom på valget af en strømkilde af høj kvalitet. Med hensyn til varigheden af selve opladningsprocessen vil både den ene og den anden strømkilde være ret identiske elementer.

Med hensyn til spørgsmålet om holdbarhed er situationen i denne indikator også tvetydig. Selvfølgelig er aldringseffekten mere karakteristisk for polymerbaserede elementer, men i praksis observerer ejere en række forskellige situationer. For eksempel er der hyppige anmeldelser af lithium-ion-batterier, som viser sig at være uegnede til drift allerede 1 år efter købet. Og lithium-polymer batterier kan godt fungere i nogle enheder i 6-7 år, mens de konstant er i aktiv brug.

For at øge elektrisk ledningsevne tilføjer ingeniører stadig en geleret elektrolyt til polymerceller. Spørgsmålet om hvilket batteri der skal vælges er dog ikke et akut problem i fabrikkerne. Kombinerede løsninger bruges ofte steder, hvor temperaturen har stor indflydelse. I sådanne tilfælde anvendes polymerelementer normalt som backup strømforsyninger, der forbinder dem til netværket efter behov.

Anbefalede: