Σχεδόν όλες οι σύγχρονες μπαταρίες είναι εξοπλισμένες με μπαταρίες πολυμερούς λιθίου. ηλεκτρονικά gadgets. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε ιπτάμενα τηλεκατευθυνόμενα μοντέλα, τετρακόπτερα, ελικόπτερα και αεροπλάνα. Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου έχουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, η χαμηλή αυτοεκφόρτιση και η απουσία του λεγόμενου «φαινόμενου μνήμης».

Ως αποτέλεσμα, για μοντέλα με μονάδες ισχύος Li Pol, η μπαταρία είναι πρακτικά ανύπαρκτη αξιόλογη εναλλακτική. Είναι αναμενόμενο ότι θα χρησιμοποιούνται όλο και πιο ευρέως, ειδικά σε τομείς όπως τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη, ηλεκτρικά αυτοκίνητα κ.λπ.

Παρά όλα τα πλεονεκτήματα, οι μπαταρίες LiPol έχουν τη φήμη ως ιδιότροπες, επικίνδυνες και βραχύβιες πηγές ενέργειας. Στην πραγματικότητα, αυτές οι ελλείψεις είναι κάπως υπερβολικές. Εάν χρησιμοποιηθεί σωστά, τα προβλήματα θα περιοριστούν στο ελάχιστο.

Κανόνες χρέωσης

Για να διασφαλίσετε ότι δεν υπάρχουν προβλήματα στη λειτουργία της πηγής ρεύματος, είναι απαραίτητο να φορτίσετε σωστά τις μπαταρίες LiPo. Διαφορετικά, υπάρχει μεγάλος κίνδυνος ζημιάς και ακόμη και αυθόρμητης καύσης. Ας δούμε πώς να φορτίσετε σωστά μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου για να αποφύγετε πιθανά προβλήματα:

• Δεν είναι δυνατή η φόρτιση μιας μπαταρίας LiPo με οποιονδήποτε φορτιστή συσκευή φόρτισης. Αυτό οφείλεται στα χαρακτηριστικά της διαδικασίας φόρτισης δύο φάσεων.

• Η φόρτιση των μπαταριών Li Pol πραγματοποιείται σε δύο φάσεις (μέθοδος CC-CV). Στο πρώτο στάδιο, η τάση σε όλες τις συστοιχίες μπαταριών αυξάνεται. Στο τέλος της φάσης φτάνει τα 4,2 Volt. Μάλιστα, σε αυτό το σημείο η φόρτιση των μπαταριών Li Pol αγγίζει το 95%. Μετά ξεκινά η δεύτερη φάση. Για να αποφευχθεί η υπερφόρτιση, η οποία είναι επιζήμια για μια μπαταρία λιθίου-πολυμερούς, το ρεύμα μειώνεται. Εάν η τάση υπερβαίνει τα 4,25 Volt, αυξάνεται ο κίνδυνος αυτόματης καύσης.
• Δεν συνιστάται να επιτρέπεται πλήρης αποφόρτισηπηγή τροφοδοσίας, θα πρέπει να έχει μείνει περίπου 10-20% σε αυτό πριν από την επαναφόρτιση, διαφορετικά θα αποτύχει γρήγορα.
• Είναι σημαντικό να διασφαλίσετε ότι η τάση δεν πέφτει κάτω από 3 Volt σε κάθε τράπεζα. Με μια τέτοια μείωση της τάσης, υπάρχει μεγάλος κίνδυνος να φουσκώσει η μπαταρία. Σε αυτήν την περίπτωση, μια διογκωμένη μπαταρία LiPo θα χάσει περισσότερο από το 50% της χωρητικότητάς της. Εάν μια μπαταρία LiPo είναι διογκωμένη, το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να την πετάξετε - η απώλεια χωρητικότητας είναι μη αναστρέψιμη.

Το γεγονός ότι τα τροφοδοτικά πολυμερούς λιθίου διογκώνονται είναι ένα από τα σοβαρά προβλήματατη λειτουργία τους. Όλες οι τράπεζες θα πρέπει να χρεώνονται και να αποφορτίζονται ομοιόμορφα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο φορτιστής για μπαταρίες πολυμερούς λιθίου παρακολουθεί μόνο τη συνολική τάση, αλλά με μεγάλη διασπορά ενδείξεων, η πιθανότητα να διογκωθεί η μπαταρία LiPo αυξάνεται σημαντικά. Αυτό οδηγεί επίσης σε υπερφόρτιση μεμονωμένων κουτιών, αυξάνοντας τον κίνδυνο αυθόρμητης καύσης.

Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, η φόρτιση των μπαταριών Li Pol πρέπει να γίνει χρησιμοποιώντας έναν εξισορροπητή που μπορεί να παρακολουθεί την τάση σε κάθε τράπεζα ή έναν φορτιστή με ενσωματωμένο εξισορροπητή. Μην φορτίζετε το τροφοδοτικό ενός φορτιστή χρονοδιακόπτη. Εάν το ρεύμα είναι ανεπαρκές, ο φορτιστής θα απενεργοποιηθεί χωρίς να τον φορτίσει πλήρως. Το ρεύμα φόρτισης δεν πρέπει να υπερβαίνει τον 1 C και να είναι μικρότερο από 0,5 C Πρέπει επίσης να θυμάστε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας LiPo, τόσο περισσότερος θα χρειαστεί για να φορτιστεί.

Εκμετάλλευση

Για να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής των συσκευών Li Pol ή τουλάχιστον να μην τη συντομεύσετε, είναι επίσης σημαντικό σωστή λειτουργίαμπαταρίες. Όταν φορτίζουμε την πηγή ρεύματος, δεν πρέπει να την αφήνουμε να ζεσταθεί πάνω από 60 βαθμούς. Εάν συμβεί θέρμανση, η μπαταρία πρέπει να αφεθεί να κρυώσει πριν τη χρήση. Επίσης, δεν πρέπει να φορτίζετε μια υπερθερμασμένη μονάδα δίσκου.

Μια πλήρως αποφορτισμένη μπαταρία δεν πρέπει να αφήνεται για αποθήκευση. Φροντίστε να το φορτίσετε. Οι βέλτιστοι δείκτες είναι 60%. Γενικά, εάν τηρούνται αυτοί οι απλοί κανόνες, δεν υπάρχουν προβλήματα με τη χρήση μπαταριών λιθίου-πολυμερούς.

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι μπαταριών είναι το πολυμερές λιθίου και το ιόν λιθίου. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους;

Γεγονότα για τις μπαταρίες πολυμερών λιθίου

ΣΕ μπαταρίες πολυμερούς λιθίουχρησιμοποιείται ένας στερεός πολυμερής ηλεκτρολύτης. Στα πρώτα κιόλας δείγματα μπαταριών αυτού του τύπου, που δημιουργήθηκαν τη δεκαετία του '70, ήταν παρόν κυρίως σε ξηρή τροποποίηση. Αυτός ο ηλεκτρολύτης στην πραγματικότητα δεν άγγιξε ηλεκτρική ενέργειαΩστόσο, θα μπορούσε να ανταλλάξει ιόντα που σχηματίζονται από ενώσεις λιθίου. ΣΕ σύγχρονες συσκευές- φορητοί υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα, gadgets - χρησιμοποιούνται μπαταρίες που περιέχουν και συγκεκριμένη ποσότητα ηλεκτρολύτη σε μορφή τζελ.

Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου είναι σε θέση να παρέχουν υψηλό επίπεδοπυκνότητα ηλεκτρικής ενέργειας με βάση το μέγεθος και το βάρος του. Χαρακτηρίζονται από μια αρκετά χαμηλή αυτοεκφόρτιση, δεν έχουν το λεγόμενο φαινόμενο μνήμης - όταν μια φορτισμένη μπαταρία κατά τη χρήση μερικές φορές αποφορτίζεται μόνο σε επίπεδο που αντιστοιχεί στη στιγμή φόρτισης της μπαταρίας (δηλαδή, όχι απαραίτητα σε μηδέν), και μπορεί επίσης να λειτουργήσει στο ευρύ φάσμαθερμοκρασίες

Ωστόσο μπαταρίες πολυμερούς λιθίουόχι πάντα ασφαλές - ειδικά αν υπερθερμανθεί ή πάρα πολύ μακρά φόρτιση. Οι μπαταρίες του υπό εξέταση τύπου έχουν περίπου 800-900 κύκλους λειτουργίας, στους οποίους το επίπεδο απώλειας χωρητικότητας δεν υπερβαίνει το 20%. Η μπαταρία χάνει το ίδιο 20% απόδοσης μετά από 2 χρόνια λειτουργίας, ακόμα κι αν δεν χρησιμοποιείται αλλά βρίσκεται στην αποθήκευση.

Οι μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς είναι συχνά πολύ μικρού μεγέθους - είναι θεωρητικά δυνατή η παραγωγή μπαταριών με πάχος περίπου ενός χιλιοστού. Εφαρμογή μεταλλική θήκηδεν είναι απαραίτητο στο σχεδιασμό τους.

Γεγονότα για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου

Σχέδιο μπαταρία ιόντων λιθίουαποτελείται από ηλεκτρόδια και διαχωριστές, συνήθως εμποτισμένους με υγρό ηλεκτρολύτη. Τα πρώτα αντιπροσωπεύονται από καθόδους αλουμινίου και άνοδος χαλκού. Ηλεκτρικό φορτίοσε μπαταρίες αυτού του τύπου μεταφέρεται από ένα θετικά φορτισμένο ιόν λιθίου, το οποίο έχει την ικανότητα να ενσωματώνεται στα κρυσταλλικά πλέγματα άλλων ουσιών και έτσι να σχηματίζει νέες ενώσεις. Οι κάθοδοι στις σύγχρονες μπαταρίες ιόντων λιθίου αντιπροσωπεύονται συνήθως από ενώσεις λιθίου με κοβάλτιο, νικέλιο, μαγγάνιο και φωσφορικό σίδηρο.

Οι μπαταρίες αυτού του τύπου χαρακτηρίζονται, όπως τα προϊόντα λιθίου-πολυμερούς, από χαμηλή αυτοεκφόρτιση, αλλά ελαφρώς τις υπερβαίνουν σε ενεργειακή ένταση. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν χρειάζεται να φορτίζονται και να αποφορτίζονται περιοδικά για τη διατήρηση της λειτουργικότητας.

Ξεπερασμένα μοντέλα μπαταρίες ιόντων λιθίουθεωρούνται μη ασφαλή στη χρήση, αλλά αυτά που περιλαμβάνουν στοιχεία ενώσεων φωσφορικού σιδήρου λιθίου θεωρούνται αρκετά αξιόπιστα. Αρέσει συσκευές πολυμερούς λιθίου, οι μπαταρίες του εν λόγω τύπου χάνουν χωρητικότητα με την πάροδο του χρόνου - ακόμα κι αν δεν χρησιμοποιηθούν.

Σύγκριση

Η κύρια διαφορά μεταξύ μιας μπαταρίας λιθίου-πολυμερούς και μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι η χρήση ενός κυρίως ξηρού ηλεκτρολύτη (με μικρό ποσοστό γέλης) στη δομή της πρώτης, ενώ η δεύτερη, κατά κανόνα, χρησιμοποιεί έναν υγρό ηλεκτρολύτη . Αυτό προκαθορίζει τη δυνατότητα, πρώτα απ 'όλα, να μην χρησιμοποιηθεί μεταλλικό κέλυφος στο σχεδιασμό μπαταριών λιθίου-πολυμερούς και να παραχθεί μπαταρία μικρού μεγέθους και πάχους. Σε μπαταρίες ιόντων λιθίου, με τη σειρά του, είναι απαραίτητο - διαφορετικά ο ηλεκτρολύτης θα διαρρεύσει. Η σημασία της χρήσης μεταλλικού κελύφους μπορεί να δυσκολέψει τους κατασκευαστές να μειώσουν το μέγεθος των μπαταριών τους.

Έχοντας καθορίσει ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας μπαταρίας πολυμερούς λιθίου και μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου, θα αντικατοπτρίσουμε τα συμπεράσματα σε έναν μικρό πίνακα.

Τραπέζι

Αναρωτιέστε: «Τι να επιλέξετε: Μπαταρία Li-Ion ή Li-Po;» Θα εξηγήσουμε λεπτομερώς τις διαφορές μεταξύ αυτών των δύο τύπων μπαταριών.

Όπως όλοι γνωρίζουμε, η ισχύς ενός φορητού φορτιστή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα των μπαταριών μέσα στη συσκευή. Επί σύγχρονη αγοράΥπάρχουν δύο τύποι μπαταριών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή φορητών φορτιστών: μπαταρίες Li-Ion και Li-Po.

Li-Ion ή Li-Po: Ποια είναι η διαφορά και τι να επιλέξετε

Προς ενημέρωση των χρηστών, μια από τις συχνές ερωτήσεις σχετικά με τους φορητούς φορτιστές είναι: ποια είναι η διαφορά μεταξύ των μπαταριών Li-Ion και Li-Po και επίσης ποια είναι καλύτερη. Ας το καταλάβουμε.

Τι είναι το Li-Ion και το Li-Po;

Το Li-Ion είναι συντομογραφία για το ιόν λιθίου και το Li-Po είναι συντομογραφία για το λίθιο-πολυμερές. Οι καταλήξεις "ιονικό" και "πολυμερές" είναι ένδειξη της καθόδου. Λίθιο- μπαταρία πολυμερούςαποτελείται από μια κάθοδο πολυμερούς και έναν στερεό ηλεκτρολύτη, ενώ μια μπαταρία ιόντων λιθίου είναι κατασκευασμένη από άνθρακα και έναν υγρό ηλεκτρολύτη. Και οι δύο μπαταρίες είναι επαναφορτιζόμενες και στη συνέχεια, με τη μία ή την άλλη έννοια, εκτελούν και οι δύο την ίδια λειτουργία. Γενικά, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι παλαιότερες από το πολυμερές λιθίου, αλλά εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω του χαμηλού κόστους και της ευκολίας χρήσης τους. συντήρηση. Οι μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς θεωρούνται πιο προηγμένες, με βελτιωμένα χαρακτηριστικά που παρέχουν υψηλότερο επίπεδο ασφάλειας, επομένως, τέτοιες μπαταρίες είναι πιο ακριβές από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Υπάρχουν πολλές διαμορφώσεις μπαταριών Li-Ion. Οι πιο συνηθισμένες μπαταρίες ιόντων λιθίου για φορητούς φορτιστές είναι οι μπαταρίες 18650 με διάμετρο 18 mm και μήκος 65 mm, στις οποίες το 0 υποδηλώνει μια κυλινδρική διαμόρφωση. Περισσότερο από το 60% των φορητών φορτιστών είναι κατασκευασμένα από 18650 μπαταρίες Το μέγεθος και το βάρος τέτοιων στοιχείων τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται εύκολα σε πολλές ηλεκτρονικές συσκευέςΩ. Οι τεχνολογίες παραγωγής επίσης δεν μένουν ακίνητες.

Καθώς η ζήτηση μεταξύ των αγοραστών για ελαφρύτερο και πιο συμπαγές φορητούς φορτιστές, οι περιορισμοί που συνεπάγονται οι μπαταρίες ιόντων λιθίου γίνονται όλο και πιο ξεκάθαροι. Έτσι, οι κατασκευαστές στρέφονται σε ελαφρύτερες, πιο επίπεδες, αρθρωτές μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς για νέους φορητούς φορτιστές. Επιπλέον, οι μπαταρίες Li-Polymer είναι λιγότερο πιθανό να εκραγούν, επομένως οι φορητοί φορτιστές δεν χρειάζεται πλέον να έχουν ενσωματωμένο προστατευτικό στρώμα, ενώ οι περισσότερες μπαταρίες Li-ion 18650 χρειάζεται μόνο να διαθέτουν προστατευτικό στρώμα.

Ας συνοψίσουμε τις διαφορές μεταξύ ιόντων λιθίου και πολυμερούς λιθίου με τη μορφή πίνακα.

Αφού μελετήσετε όλα τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και τα χαρακτηριστικά των δύο τύπων μπαταριών, μπορείτε να είστε σίγουροι ότι δεν υπάρχει ισχυρός ανταγωνισμός μεταξύ τους. Αν και η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι πιο λεπτή και κομψή, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα και είναι πολύ φθηνότερες στην παραγωγή.

Επομένως, δεν πρέπει να πληρώσετε ιδιαίτερη προσοχήανάλογα με τον τύπο της μπαταρίας, απλώς επιλέξτε έναν επώνυμο φορητό φορτιστή που ταιριάζει στις απαιτήσεις σας. Άλλωστε, σε αυτές τις μπαταρίες προστίθενται πολλές χημικές ουσίες, οπότε μένει να δούμε ποιες θα διαρκέσουν περισσότερο.

Μπαταρίες ιόντων λιθίου και πολυμερών λιθίου

Η μηχανική σκέψη εξελίσσεται συνεχώς: διεγείρεται από συνεχώς αναδυόμενα προβλήματα που απαιτούν την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών για να επιλυθούν. Κάποτε, οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου (NiCd) αντικαταστάθηκαν από υδρίδιο νικελίου-μετάλλου (NiMH) και τώρα οι μπαταρίες ιόντων λιθίου (ιόντων λιθίου) προσπαθούν να αντικαταστήσουν τις μπαταρίες ιόντων λιθίου (ιόντων λιθίου). Μπαταρίες NiMHσε κάποιο βαθμό αντικατέστησε το NiCd, αλλά λόγω τέτοιων αναμφισβήτητων πλεονεκτημάτων του τελευταίου όπως η ικανότητα να δίνει υψηλό ρεύμα, χαμηλό κόστοςΚαι μακροπρόθεσμαοι υπηρεσίες δεν μπόρεσαν να παράσχουν την πλήρη αντικατάστασή τους. Τι γίνεται όμως με τις μπαταρίες λιθίου; Ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους και σε τι διαφέρουν οι μπαταρίες Li-pol από τις μπαταρίες Li-ion; Ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε αυτό το ζήτημα.

Κατά κανόνα, όταν αγοράζουμε ένα κινητό τηλέφωνο ή φορητό υπολογιστή, δεν σκεφτόμαστε όλοι τι είδους μπαταρία υπάρχει μέσα και πώς διαφέρουν αυτές οι συσκευές γενικά. Και μόνο τότε, έχοντας συναντήσει στην πράξη τις καταναλωτικές ιδιότητες ορισμένων μπαταριών, αρχίζουμε να αναλύουμε και να επιλέγουμε. Για όσους βιάζονται και θέλουν να λάβουν αμέσως μια απάντηση στο ερώτημα ποια μπαταρία είναι η βέλτιστη για ένα κινητό τηλέφωνο, θα απαντήσω εν συντομία - Li-ion. Οι παρακάτω πληροφορίες προορίζονται για τους περίεργους.

Πρώτα, μια σύντομη εκδρομή στην ιστορία.

Πρώτα πειράματα για δημιουργία μπαταρίες λιθίουξεκίνησαν το 1912, αλλά μόλις έξι δεκαετίες αργότερα, στις αρχές της δεκαετίας του '70, εισήχθησαν για πρώτη φορά στο οικιακές συσκευές. Επιπλέον, να τονίσω, ήταν απλώς μπαταρίες. Μεταγενέστερες προσπάθειες ανάπτυξης μπαταρίες λιθίου(επαναφορτιζόμενες μπαταρίες) έχουν αποτύχει λόγω ανησυχιών για την ασφάλεια. Το λίθιο, το ελαφρύτερο από όλα τα μέταλλα, έχει το μεγαλύτερο ηλεκτροχημικό δυναμικό και παρέχει τη μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα. Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούν ηλεκτρόδια μετάλλου λιθίου προσφέρουν τόσο υψηλή τάση όσο και εξαιρετική χωρητικότητα. Αλλά ως αποτέλεσμα πολυάριθμων μελετών στη δεκαετία του '80, διαπιστώθηκε ότι κυκλική λειτουργία(φόρτιση - εκφόρτιση) των μπαταριών λιθίου οδηγεί σε αλλαγές στο ηλεκτρόδιο λιθίου, με αποτέλεσμα να μειώνεται η θερμική σταθερότητα και να υπάρχει κίνδυνος να βγει εκτός ελέγχου η θερμική κατάσταση. Όταν συμβεί αυτό, η θερμοκρασία του στοιχείου πλησιάζει γρήγορα το σημείο τήξης του λιθίου - και ξεκινά μια βίαιη αντίδραση, που αναφλέγει τα αέρια που απελευθερώνονται. Για παράδειγμα, ένας μεγάλος αριθμός απόμπαταρίες λιθίου για κινητά τηλέφωνα, που παραδόθηκε στην Ιαπωνία το 1991, ανακλήθηκε μετά από πολλά περιστατικά πυρκαγιάς.

Λόγω της εγγενούς αστάθειας του λιθίου, οι ερευνητές έχουν στρέψει την προσοχή τους σε μη μεταλλικές μπαταρίες λιθίου που βασίζονται σε ιόντα λιθίου. Έχοντας χάσει λίγο σε ενεργειακή πυκνότητα και λαμβάνοντας κάποιες προφυλάξεις κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση, έλαβαν ασφαλέστερα τα λεγόμενα Μπαταρίες Li-ion.

Πυκνότητα ενέργειας Li-ionΟι μπαταρίες έχουν συνήθως διπλάσια πυκνότητα από το τυπικό NiCd και στο μέλλον, χάρη στη χρήση νέων ενεργών υλικών, αναμένεται να αυξηθεί ακόμη περισσότερο και να επιτευχθεί τριπλάσια υπεροχή έναντι του NiCd. Εκτός από τη μεγάλη χωρητικότητα, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου συμπεριφέρονται παρόμοια με τα NiCds όταν αποφορτίζονται (τα χαρακτηριστικά εκφόρτισής τους είναι παρόμοια σε σχήμα και διαφέρουν μόνο ως προς την τάση).

Σήμερα, υπάρχουν πολλές ποικιλίες μπαταριών Li-ion και μπορείτε να μιλήσετε για μεγάλο χρονικό διάστημα για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του ενός ή του άλλου τύπου, αλλά μπορείτε να τα διακρίνετε με εμφάνισηαδύνατο. Επομένως, θα σημειώσουμε μόνο εκείνα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που είναι χαρακτηριστικά όλων των τύπων αυτών των συσκευών και θα εξετάσουμε τους λόγους που οδήγησαν στη γέννηση των μπαταριών λιθίου-πολυμερούς.

Κύρια πλεονεκτήματα.

• Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και, κατά συνέπεια, μεγάλη χωρητικότητα με τις ίδιες διαστάσεις σε σύγκριση με τις μπαταρίες με βάση το νικέλιο.
• Χαμηλή αυτοεκφόρτιση.
• Υψηλή τάση μίας κυψέλης (3,6 V έναντι 1,2 V για NiCd και NiMH), η οποία απλοποιεί τη σχεδίαση - συχνά η μπαταρία αποτελείται από ένα μόνο στοιχείο. Πολλοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν σήμερα ακριβώς μια τέτοια μπαταρία ενός κυττάρου σε κινητά τηλέφωνα (θυμηθείτε τη Nokia). Ωστόσο, για να παρέχεται η ίδια ισχύς, πρέπει να παρέχεται υψηλότερο ρεύμα. Και αυτό απαιτεί τη διασφάλιση χαμηλής εσωτερικής αντίστασης του στοιχείου.
• Το χαμηλό κόστος συντήρησης (λειτουργίας) προκύπτει από την απουσία εφέ μνήμης, που απαιτεί περιοδικούς κύκλους εκφόρτισης για την αποκατάσταση της χωρητικότητας.

Ελαττώματα.

Η τεχνολογία κατασκευής μπαταριών Li-ion βελτιώνεται συνεχώς. Ενημερώνεται περίπου κάθε έξι μήνες και μπορείτε να καταλάβετε πώς «συμπεριφέρονται» οι νέες μπαταρίες μετά μακροχρόνια αποθήκευση, δύσκολο.

Με μια λέξη, μια μπαταρία Li-ion θα ήταν καλή για όλους, αν όχι για τα προβλήματα με τη διασφάλιση της ασφάλειας της λειτουργίας της και υψηλή τιμή. Οι προσπάθειες επίλυσης αυτών των προβλημάτων οδήγησαν στην εμφάνιση μπαταριών πολυμερών λιθίου (Li-pol ή Li-polymer).

Η κύρια διαφορά τους από το Li-ion αντανακλάται στο όνομα και έγκειται στον τύπο του ηλεκτρολύτη που χρησιμοποιείται. Αρχικά, στη δεκαετία του '70, χρησιμοποιήθηκε ένας ξηρός στερεός πολυμερής ηλεκτρολύτης, παρόμοιος με το πλαστικό φιλμ και δεν αγώγοντας ηλεκτρισμό, αλλά επέτρεπε την ανταλλαγή ιόντων (ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα ή ομάδες ατόμων). Ο ηλεκτρολύτης πολυμερούς αντικαθιστά αποτελεσματικά τον παραδοσιακό πορώδη διαχωριστή που είναι εμποτισμένος με ηλεκτρολύτη.

Αυτός ο σχεδιασμός απλοποιεί τη διαδικασία παραγωγής, είναι ασφαλέστερος και επιτρέπει την παραγωγή λεπτών μπαταριών ελεύθερης μορφής. Επιπλέον, η απουσία υγρού ή ηλεκτρολύτη γέλης εξαλείφει την πιθανότητα ανάφλεξης. Το πάχος του στοιχείου είναι περίπου ένα χιλιοστό, επομένως οι προγραμματιστές εξοπλισμού είναι ελεύθεροι να επιλέξουν το σχήμα, το σχήμα και το μέγεθος, ακόμη και την εφαρμογή του σε θραύσματα ρούχων.

Αλλά μέχρι στιγμής, δυστυχώς, οι μπαταρίες ξηρού πολυμερούς λιθίου έχουν ανεπαρκή ηλεκτρική αγωγιμότητα θερμοκρασία δωματίου. Η εσωτερική τους αντίσταση είναι πολύ υψηλή και δεν μπορεί να παρέχει την ποσότητα ρεύματος που απαιτείται για σύγχρονες επικοινωνίες και τροφοδοτικά. σκληροι ΔΙΣΚΟΙφορητούς υπολογιστές. Ταυτόχρονα, όταν θερμαίνεται στους 60 °C ή περισσότερο, η ηλεκτρική αγωγιμότητα του Li-polymer αυξάνεται σε ένα αποδεκτό επίπεδο, αλλά αυτό δεν είναι κατάλληλο για μαζική χρήση.

Οι ερευνητές συνεχίζουν να αναπτύσσουν μπαταρίες Li-polymer με ξηρό στερεό ηλεκτρολύτη που λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου. Τέτοιες μπαταρίες αναμένεται να διατεθούν στο εμπόριο μέχρι το 2005. Θα είναι σταθερά, θα επιτρέπουν 1000 πλήρεις κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης και θα έχουν περισσότερους υψηλής πυκνότηταςενέργειας από τις σημερινές μπαταρίες ιόντων λιθίου

Εν τω μεταξύ, ορισμένοι τύποι μπαταριών Li-polymer χρησιμοποιούνται επί του παρόντος ως εφεδρικές πηγέςδιατροφή σε ζεστά κλίματα. Για παράδειγμα, ορισμένοι κατασκευαστές τοποθετούν ειδικά θερμαντικά στοιχεία που διατηρούν μια ευνοϊκή θερμοκρασία για την μπαταρία.

Μπορείτε να ρωτήσετε: πώς μπορεί να είναι αυτό; Οι μπαταρίες Li-polymer πωλούνται ευρέως στην αγορά, οι κατασκευαστές εξοπλίζουν με αυτές τηλέφωνα και υπολογιστές, αλλά εδώ λέμε ότι δεν είναι ακόμη έτοιμες για εμπορική χρήση. Όλα είναι πολύ απλά. ΣΕ σε αυτήν την περίπτωση μιλάμε γιασχετικά με τις μπαταρίες που δεν έχουν ξηρό στερεό ηλεκτρολύτη. Προκειμένου να αυξηθεί η ηλεκτρική αγωγιμότητα των μικρών μπαταριών Li-polymer, προστίθεται σε αυτές μια ορισμένη ποσότητα ηλεκτρολύτη που μοιάζει με gel. Και οι περισσότερες μπαταρίες πολυμερούς λιθίου που χρησιμοποιούνται για κινητά τηλέφωνα σήμερα είναι στην πραγματικότητα υβριδικές επειδή περιέχουν ηλεκτρολύτη που μοιάζει με τζελ. Θα ήταν πιο σωστό να τα ονομάσουμε πολυμερή ιόντων λιθίου. Αλλά οι περισσότεροι κατασκευαστές απλώς τα χαρακτηρίζουν ως Li-polymer για διαφημιστικούς σκοπούς. Ας σταθούμε λεπτομερέστερα σε αυτόν τον τύπο μπαταριών λιθίου-πολυμερούς, αφού αυτή τη στιγμήείναι αυτοί που έχουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον.

Λοιπόν, ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας μπαταρίας Li-ion και μιας μπαταρίας Li-polymer με προσθήκη ηλεκτρολύτη γέλης; Αν και τα χαρακτηριστικά και η αποτελεσματικότητα και των δύο συστημάτων είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοια, η μοναδικότητα της μπαταρίας πολυμερούς Li-ion (μπορείτε να την αποκαλέσετε έτσι) είναι ότι εξακολουθεί να χρησιμοποιεί έναν στερεό ηλεκτρολύτη, που αντικαθιστά έναν πορώδες διαχωριστή. Ο ηλεκτρολύτης γέλης προστίθεται μόνο για την αύξηση της ιοντικής αγωγιμότητας.

Οι τεχνικές δυσκολίες και οι καθυστερήσεις στην αύξηση της παραγωγής καθυστέρησαν την εισαγωγή των μπαταριών πολυμερών Li-ion. Αυτό οφείλεται, σύμφωνα με ορισμένους ειδικούς, από την επιθυμία επενδυτών που έχουν επενδύσει πολλά χρήματα στην ανάπτυξη και τη μαζική παραγωγή μπαταριών Li-ion να πάρουν πίσω τις επενδύσεις τους. Ως εκ τούτου, δεν βιάζονται να στραφούν σε νέες τεχνολογίες, αν και μαζική παραγωγή Πολυμερές ιόντων λιθίουΟι μπαταρίες θα είναι φθηνότερες από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Και τώρα σχετικά με τα χαρακτηριστικά λειτουργίας των μπαταριών Li-ion και Li-polymer.

Τα κύρια χαρακτηριστικά τους είναι πολύ παρόμοια. ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ φορτίο Li-ionΟι μπαταρίες περιγράφονται με αρκετή λεπτομέρεια στο άρθρο. Επιπλέον, θα δώσω μόνο ένα γράφημα (Εικ. 1) από, που θα απεικονίζει τα στάδια φόρτισης, και μικρές επεξηγήσεις σε αυτό.

Ο χρόνος φόρτισης για όλες τις μπαταρίες Li-ion με αρχικό ρεύμα φόρτισης 1C (αριθμητικά ίσο με την ονομαστική τιμή της χωρητικότητας της μπαταρίας) είναι κατά μέσο όρο 3 ώρες. Η πλήρης φόρτιση επιτυγχάνεται όταν η τάση της μπαταρίας είναι ίση με το ανώτερο όριο και όταν το ρεύμα φόρτισης μειώνεται σε επίπεδο περίπου ίσο με το 3% της αρχικής τιμής. Η μπαταρία παραμένει κρύα κατά τη φόρτιση. Όπως φαίνεται από το γράφημα, η διαδικασία φόρτισης αποτελείται από δύο στάδια. Την πρώτη (λίγο περισσότερο από μία ώρα), η τάση αυξάνεται με ένα σχεδόν σταθερό ρεύμα αρχικής φόρτισης 1C έως ότου επιτευχθεί πρώτα το ανώτερο όριο τάσης. Σε αυτό το σημείο, η μπαταρία φορτίζεται περίπου στο 70% της χωρητικότητάς της. Στην αρχή του δεύτερου σταδίου, η τάση παραμένει σχεδόν σταθερή και το ρεύμα μειώνεται μέχρι να φτάσει στο παραπάνω 3%. Μετά από αυτό, η φόρτιση σταματά εντελώς.

Εάν χρειάζεται να διατηρείτε τη μπαταρία φορτισμένη όλη την ώρα, συνιστάται η επαναφόρτιση μετά από 500 ώρες ή 20 ημέρες. Συνήθως πραγματοποιείται όταν η τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας μειώνεται στα 4,05 V και σταματά όταν φτάσει τα 4,2 V

Λίγα λόγια για εύρος θερμοκρασίαςκατά τη φόρτιση. Οι περισσότεροι τύποι μπαταριών Li-ion μπορούν να φορτιστούν με ρεύμα 1C σε θερμοκρασίες από 5 έως 45 °C. Σε θερμοκρασίες από 0 έως 5 °C, συνιστάται η φόρτιση με ρεύμα 0,1 C. Απαγορεύεται η φόρτιση σε θερμοκρασίες κάτω του μηδενός. Η βέλτιστη θερμοκρασία για φόρτιση είναι 15 έως 25 °C.

Οι διαδικασίες φόρτισης στις μπαταρίες Li-polymer είναι σχεδόν πανομοιότυπες με αυτές που περιγράφονται παραπάνω, επομένως ο καταναλωτής δεν χρειάζεται απολύτως να γνωρίζει ποιον από τους δύο τύπους μπαταριών έχει στα χέρια του. Και όλοι αυτοί οι φορτιστές που χρησιμοποίησε για μπαταρίες Li-ion είναι κατάλληλοι για Li-polymer.

Και τώρα για τις συνθήκες απόρριψης. Συνήθως, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποφορτίζονται σε τιμή 3,0 V ανά κυψέλη, αν και για ορισμένες ποικιλίες το κατώτερο όριο είναι 2,5 V. Οι κατασκευαστές εξοπλισμού που τροφοδοτείται από μπαταρίες συνήθως σχεδιάζουν συσκευές με όριο διακοπής λειτουργίας 3,0 V (για όλες τις περιπτώσεις). Τι σημαίνει αυτό; Η τάση στην μπαταρία μειώνεται σταδιακά όταν το τηλέφωνο είναι ενεργοποιημένο και μόλις φτάσει τα 3,0 V, η συσκευή θα σας προειδοποιήσει και θα απενεργοποιηθεί. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι έχει σταματήσει να καταναλώνει ενέργεια από την μπαταρία. Απαιτείται ενέργεια, αν και μικρή, για να ανιχνευθεί πότε πατιέται το πλήκτρο λειτουργίας του τηλεφώνου και κάποιες άλλες λειτουργίες. Επιπλέον, η ενέργεια καταναλώνεται από το δικό του κύκλωμα εσωτερικού ελέγχου και προστασίας και η αυτοεκφόρτιση, αν και μικρή, εξακολουθεί να είναι χαρακτηριστική ακόμη και για τις μπαταρίες λιθίου. Ως αποτέλεσμα, εάν οι μπαταρίες λιθίου μείνουν για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς επαναφόρτιση, η τάση σε αυτές θα πέσει κάτω από 2,5 V, κάτι που είναι πολύ κακό. Σε αυτήν την περίπτωση, το κύκλωμα εσωτερικού ελέγχου και προστασίας ενδέχεται να είναι απενεργοποιημένο και δεν θα μπορούν όλοι οι φορτιστές να φορτίζουν τέτοιες μπαταρίες. Επιπλέον, η βαθιά εκκένωση έχει αρνητική επίδραση στην εσωτερική δομήη ίδια η μπαταρία. Μια πλήρως αποφορτισμένη μπαταρία πρέπει να φορτιστεί στο πρώτο στάδιο με ρεύμα μόνο 0,1C. Εν ολίγοις, οι μπαταρίες προτιμούν να είναι σε φορτισμένη κατάσταση παρά σε κατάσταση αποφόρτισης.

Λίγα λόγια για τις συνθήκες θερμοκρασίας κατά την εκφόρτιση (διαβάστε κατά τη λειτουργία).

Γενικά, οι μπαταρίες Li-ion έχουν καλύτερη απόδοση σε θερμοκρασία δωματίου. Η λειτουργία σε θερμότερες συνθήκες θα μειώσει σοβαρά τη διάρκεια ζωής τους. Αν και, για παράδειγμα, μπαταρία μολύβδου οξέοςέχει την υψηλότερη χωρητικότητα σε θερμοκρασίες πάνω από 30 °C, αλλά η παρατεταμένη χρήση σε τέτοιες συνθήκες μειώνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Ομοίως, το Li-ion αποδίδει καλύτερα σε υψηλές θερμοκρασίες, οι οποίες αρχικά εξουδετερώνουν την αύξηση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας που προκύπτει από τη γήρανση. Ωστόσο, η αυξημένη παραγωγή ενέργειας είναι βραχύβια, καθώς η αύξηση της θερμοκρασίας με τη σειρά της προάγει την επιτάχυνση της γήρανσης, που συνοδεύεται από περαιτέρω αύξηση της εσωτερικής αντίστασης.

Οι μόνες εξαιρέσεις αυτή τη στιγμή είναι οι μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς με ξηρό στερεό πολυμερή ηλεκτρολύτη. Απαιτούν ζωτική θερμοκρασία από 60 °C έως 100 °C. Και τέτοιες μπαταρίες έχουν βρει τη θέση τους στην αγορά εφεδρικών πηγών σε ζεστά κλίματα. Στεγάζονται σε θερμομονωμένο περίβλημα με ενσωματωμένα στοιχεία θέρμανσης που τροφοδοτούνται από εξωτερικό δίκτυο. Οι μπαταρίες πολυμερούς Li-ion ως εφεδρικές μπαταρίες θεωρούνται ανώτερες σε χωρητικότητα και αντοχή σε σχέση με τις μπαταρίες VRLA, ειδικά σε συνθήκες πεδίουόταν δεν είναι δυνατός ο έλεγχος θερμοκρασίας. Αλλά τους υψηλή τιμήπαραμένει περιοριστικός παράγοντας.

Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η απόδοση των μπαταριών όλων των ηλεκτροχημικών συστημάτων πέφτει απότομα. Ενώ οι μπαταρίες NiMH, SLA και Li-ion σταματούν να λειτουργούν στους -20°C, οι μπαταρίες NiCd συνεχίζουν να λειτουργούν μέχρι τους -40°C. Να σημειώσω μόνο ότι πάλι μιλάμε μόνο για μπαταρίες ευρείας χρήσης.

Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι παρόλο που μια μπαταρία μπορεί να λειτουργήσει σε χαμηλές θερμοκρασίες, αυτό δεν σημαίνει ότι μπορεί επίσης να φορτιστεί σε αυτές τις συνθήκες. Η απόκριση φόρτισης των περισσότερων μπαταριών σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες είναι εξαιρετικά περιορισμένη και το ρεύμα φόρτισης σε αυτές τις περιπτώσεις θα πρέπει να μειωθεί στους 0,1 C.

Εν κατακλείδι, θα ήθελα να σημειώσω ότι μπορείτε να κάνετε ερωτήσεις και να συζητήσετε προβλήματα που σχετίζονται με Li-ion, Li-polymer, καθώς και άλλους τύπους μπαταριών, στο φόρουμ στο υποφόρουμ αξεσουάρ.

Κατά τη σύνταξη αυτού του άρθρου, χρησιμοποιήθηκαν υλικά [ - Μπαταρίες για κινητές συσκευέςκαι φορητούς υπολογιστές. Αναλυτές μπαταριών.

Οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου αντιπροσωπεύουν μια βελτιωμένη σχεδίαση του παγκοσμίου φήμης μπαταρίες ιόντων λιθίου. Προβλέπεται ότι αυτές οι συσκευές σύντομα θα εκτοπίσουν πλήρως τις συσκευές υδριδίου νικελίου-μετάλλου και νικελίου-καδμίου από την αγορά. μπαταρίες. Οι κυψέλες πολυμερών λιθίου χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε μια μεγάλη ποικιλία ηλεκτρονικών συσκευών ως πηγή ενέργειας. Με το ίδιο βάρος, η ενεργειακή τους ικανότητα είναι αρκετές φορές υψηλότερη από τις δομές νικελίου-μετάλλου υδριδίου και νικελίου-καδμίου.

Δυνητικά, οι κυψέλες πολυμερών λιθίου θα κοστίζουν λιγότερο από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Ωστόσο, αυτή τη στιγμή εξακολουθούν να είναι αρκετά ακριβά. Αυτή τη στιγμή, μόνο λίγες μεγάλες εταιρείες ασχολούνται με την παραγωγή τους. Με σχέδιοΕίναι παρόμοια με τα κύτταρα ιόντων λιθίου, αλλά χρησιμοποιούν ηλεκτρολύτη γέλης. Ως αποτέλεσμα, διακρίνονται από χαμηλό ρεύμα εκφόρτισης, σημαντική ενεργειακή πυκνότητα και σημαντικό αριθμό κύκλων φόρτισης και εκφόρτισης. Το σχήμα τους μπορεί να είναι πολύ διαφορετικό και οι ίδιοι ξεχωρίζουν για το μικρό τους βάρος και τη συμπαγή τους.

Είδη

Επί του παρόντος, οι μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς μπορούν να είναι διαφόρων τύπων, οι οποίοι διαφέρουν στη δομή του ηλεκτρολύτη:

• Αντικείμενα που έχουν ομογενής ηλεκτρολύτης που μοιάζει με γέλη , το οποίο δημιουργείται με την εισαγωγή αλάτων λιθίου στη σύνθεση των πολυμερών.
• Αντικείμενα που έχουν ξηρό πολυμερικό ηλεκτρολύτη . Αυτός ο τύποςΠαράγεται με βάση οξείδιο πολυαιθυλενίου χρησιμοποιώντας μια ποικιλία αλάτων λιθίου.
• Έχοντας ηλεκτρολύτης πολυμερούς μήτρας , με μικροπορώδη δομή. Περιέχει μη υδατικά συστατικά αλάτων λιθίου.

Λόγω του γεγονότος ότι χρησιμοποιείται υγρός ηλεκτρολύτης στο πολυμερές στοιχείο, η λειτουργική τους ασφάλεια είναι μια τάξη μεγέθους υψηλότερη. Επιπλέον, μπορούν να γίνουν διάφορα σχήματακαι διαμορφώσεις.

Ορισμένες κυψέλες πολυμερούς λιθίου κατασκευάζονται από μεταλλικό πολυμερές. Ωστόσο, σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι παράμετροι τέτοιων μπαταριών μειώνονται σημαντικά λόγω της κρυστάλλωσης του πολυμερούς.

Υπάρχουν εξελίξεις σε μπαταρίες πολυμερών που χρησιμοποιούν μεταλλική άνοδο. Ορισμένες εταιρείες έχουν καταφέρει να επεκτείνουν σημαντικά το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας και την πυκνότητα ρεύματος. Αυτοί οι τύποι μπαταριών μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικά οικιακές συσκευέςκαι ηλεκτρονικά.

Εν διαφορετικών κατασκευαστώνχρησιμοποιούν διαφορετικά υλικά ηλεκτροδίων, δομή ηλεκτρολύτη και τεχνολογία συναρμολόγησης. Ως αποτέλεσμα, οι κατασκευασμένες μπαταρίες μπορεί να έχουν πλήρως διαφορετικές παραμέτρους. Αλλά όλες οι εταιρείες που παράγουν τέτοιες μπαταρίες σημειώνουν ότι η σταθερή λειτουργία των μπαταριών λιθίου-πολυμερούς διασφαλίζεται από την ομοιογένεια του πολυμερούς ηλεκτρολύτη. Αυτό με τη σειρά του εξαρτάται από τον αριθμό των συστατικών, καθώς και από τη θερμοκρασία πολυμερισμού.

Ήδη παράγονται επιλογές μπαταριών με πάχος μόλις 1 χιλιοστού. Χάρη σε αυτό, οι κατασκευαστές μπορούν να παράγουν πολύ συμπαγείς φορητές συσκευές.

Επίσης, οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου που διατίθενται στο εμπόριο χωρίζονται σε:

• Τακτικός.
• Γρήγορη εκφόρτιση.

Συσκευή

Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου λειτουργούν με βάση την αρχή της μετακίνησης ενός αριθμού πολυμερών στοιχείων σε ημιαγωγικές ουσίες, υπό την προϋπόθεση ότι περιλαμβάνονται ιόντα ηλεκτρολυτών σε αυτές. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται σημαντική αύξηση της αγωγιμότητας. Σύμφωνα με το σχεδιασμό, αυτές οι μπαταρίες διακρίνονται για την ηλεκτρολυτική τους σύνθεση.

Η ουσία της τεχνολογίας πολυμερών είναι ότι ένας ηλεκτρολύτης εφαρμόζεται σε μια πλαστική μεμβράνη. Δεν επιτρέπει την αγωγή του ηλεκτρισμού, αλλά επιτρέπει την ανταλλαγή ιόντων. Με άλλα λόγια, ο πολυμερής ηλεκτρολύτης αντικαθιστά τον τυπικό πορώδες διαχωριστή που είναι εμποτισμένος με υγρό ηλεκτρολύτη. Χάρη στον σχεδιασμό ξηρού πολυμερούς, είναι δυνατό να εξασφαλιστεί ελάχιστο πάχος κυψέλης περίπου 1 mm, ασφάλεια χρήσης και ευκολία παραγωγής. Χάρη σε αυτό το σχέδιο, οι προγραμματιστές έχουν την ευκαιρία να εφαρμόσουν τέτοιες μπαταρίες σε παπούτσια, ρούχα, μικροσκοπικό εξοπλισμό και άλλες συσκευές.

Αλλά στεγνό μπαταρία πολυμερούςέχει μειονεκτήματα με τη μορφή μειωμένης αγωγιμότητας και εσωτερικής αντίστασης των πολυμερών, κάτι που είναι απαράδεκτο για μια σειρά ισχυρών φορητών συσκευών. Για να γίνει μια μικρή μπαταρία πολυμερούς πιο προηγμένη, ένα ορισμένο ποσοστό κυψελών γέλης προστίθεται στον ηλεκτρολύτη. Τα περισσότερα απόεμπορικές μπαταρίες που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος σε κινητά τηλέφωνα, είναι υβρίδια πολυμερούς και γέλης. Οι υβριδικές μπαταρίες είναι αυτή τη στιγμή οι πιο δημοφιλείς.

Λειτουργική αρχή

Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου λειτουργούν με μια αρχή παρόμοια με τα κύτταρα ιόντων λιθίου, που σημαίνει ότι λειτουργούν σε μια αναστρέψιμη χημική αντίδραση. Εδώ, η άνοδος είναι ένα υλικό άνθρακα στο οποίο εισάγονται ιόντα λιθίου. Η κάθοδος χρησιμοποιεί οξείδια βαναδίου, μαγγανίου ή κοβαλτίου. Η λειτουργία μιας τέτοιας μπαταρίας βασίζεται στην ικανότητα των πολυμερών να μετατρέπονται σε ημιαγωγική κατάσταση λόγω της συμπερίληψης ηλεκτρολυτικών ιόντων σε αυτά.

Τα άλατα λιθίου εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ως χημική βάση του ηλεκτρολύτη. Ωστόσο, βρίσκονται σε ένα αντίστοιχο πολυμερές διαχωριστικό, το οποίο βρίσκεται μεταξύ της καθόδου και της ανόδου. Χάρη σε αυτό, οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου μπορούν να κατασκευαστούν σε οποιαδήποτε ελεύθερη μορφή. Μπορούν να τοποθετηθούν σε μια ποικιλία δυσπρόσιτων τοποθεσιών, ανοίγοντας νέες δυνατότητες στους κατασκευαστές ηλεκτρονικών ειδών.

Εφαρμογή

Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. Τέτοιες μπαταρίες μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τον χρόνο λειτουργίας της συσκευής με μειωμένο βάρος μπαταρίας. Χάρη σε αυτό, μπορείτε να πάρετε έναν φορέα ενέργειας που θα είναι αρκετές φορές μεγάλη χωρητικότητα. Η χρήση μπαταριών γρήγορης εκφόρτισης θα προσφέρει ακόμα μεγαλύτερη απόδοση. Επομένως, τέτοιες μπαταρίες γίνονται μια εξαιρετική επιλογή για τηλεκατευθυνόμενα μοντέλα αεροπλάνων και ελικοπτέρων, συμπεριλαμβανομένων άλλων τηλεκατευθυνόμενων συσκευών.

Εφαρμογή Li-PolΟι μπαταρίες καθιστούν δυνατή τη μείωση του βάρους της μπαταρίας και την αύξηση της περιόδου λειτουργίας των συσκευών. Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου έχουν επιδείξει εξαιρετική απόδοση στα ελικόπτερα. μικρό μέγεθος, για παράδειγμα, Piccolo. Τέτοιες συσκευές μπορούν να πετούν με τέτοιες μπαταρίες για 30 λεπτά ή περισσότερο. Καθορισμένα στοιχείαείναι καλή επιλογήγια μικρές ιπτάμενες κατασκευές.

Ως πηγές ενέργειας χρησιμοποιούνται τυπικές μπαταρίες πολυμερούς λιθίου, οι οποίες απαιτούνται για ηλεκτρονικές συσκευές που καταναλώνουν σχετικά μικρό ρεύμα. Αυτά μπορεί να είναι φορητοί υπολογιστές, smartphone και ούτω καθεξής. Οι μπαταρίες ταχείας εκφόρτισης χρησιμοποιούνται σε συσκευές όπου απαιτείται υψηλή κατανάλωση ρεύματος. Παρόμοιες μπαταρίες χρησιμοποιούνται σε σύγχρονα, φορητά ηλεκτρικά εργαλεία και ραδιοελεγχόμενες συσκευές.

Περιορισμοί χρήσης

Αυτές οι μπαταρίες θα χρησιμοποιηθούν ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία στο μέλλον. Σήμερα χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία νέων τεχνολογιών και τη δοκιμή ηλεκτρικών οχημάτων. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί που εμποδίζουν τη χρήση αυτών των μπαταριών παντού.

• Απαιτούνται μπαταρίες πολυμερούς λιθίου ειδικό καθεστώςφόρτιση. Κατ 'αρχήν, αυτό δεν είναι δύσκολο, αλλά το συνηθισμένο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αποτελούν κίνδυνο πυρκαγιάς κατά την περίοδο υπερβολικής απόρριψης. Για την καταπολέμηση αυτού του φαινομένου, όλες αυτές οι μπαταρίες έχουν ηλεκτρονικό σύστημα, που εμποδίζουν την υπερφόρτιση και την υπερθέρμανση.
• Εάν η μπαταρία πολυμερούς λιθίου δεν χρησιμοποιηθεί σωστά, μπορεί να προκληθεί πυρκαγιά.
• Η μπαταρία πολυμερούς λιθίου δεν πρέπει να χρησιμοποιείται αμέσως μετά τη φόρτιση. Αρχικά, πρέπει να κρυώσει μέχρι θερμοκρασία περιβάλλοντος. Διαφορετικά, η μπαταρία μπορεί να καταστραφεί.
• Δεν επιτρέπεται βραχυκύκλωμα.
• Δεν επιτρέπεται η αποσυμπίεση της μπαταρίας.
• Η αποφόρτιση της μπαταρίας είναι κάτω από 3 βολτ.
• Μην θερμαίνετε πάνω από 60 βαθμούς.
• Οι μπαταρίες δεν πρέπει να εκτίθενται σε μικροκύματα ή πίεση. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε καπνό, φωτιά και πιο σοβαρές συνέπειες.
• Είναι απαραίτητο να προστατεύσετε την μπαταρία από ζημιά και χτυπήματα. Ισχυρός μηχανική κρούσημπορεί να οδηγήσει σε βλάβη στην εσωτερική δομή.

Ωστόσο, αυτά τα μειονεκτήματα δεν εμποδίζουν τη χρήση τους σε μεγάλη ποικιλία περιοχών. Στο μέλλον, όλες αυτές οι ελλείψεις θα εξομαλυνθούν με την εισαγωγή νέων τεχνολογιών και εξελίξεων.

Πλεονεκτήματα των μπαταριών πολυμερών λιθίου

• Αρκετά υψηλή ενεργειακή πυκνότητα.
• Μικρή παράμετρος αυτοεκφόρτισης.
• Δεν υπάρχει εφέ μνήμης.
• Οι μπαταρίες πολυμερών λιθίου είναι ελαφρώς ανώτερες από τις αντίστοιχες μπαταρίες λιθίου όσον αφορά τη χωρητικότητα των μπαταριών και τη διάρκεια χρήσης.
• Κατασκευή μπαταριών πάχους μόνο ενός χιλιοστού.
• Εφαρμογές σε αρκετά μεγάλο εύρος θερμοκρασιών: από μείον 20 έως συν 40 βαθμούς Κελσίου.
• Δυνατότητα δίνοντας στην μπαταρία διαφορετικά σχήματα.
• Μικρή πτώση τάσης κατά την εκφόρτιση.