Litija polimēra akumulators ir vēl viens jaunums pārnēsājamo iekārtu barošanas jomā. Tiek uzskatīts, ka tas ir progresīvāks litija jonu akumulatora modelis. Tomēr tas nav pilnīgi taisnība, un, lai arī jaunā paaudze dažos segmentos veiksmīgi aizstāj plaši izplatīto jonu tehnoloģiju, dažos aspektos Li-pol ir zemāka par tā analogo.
Litija polimēra akumulatoru ierīce
Litija polimēra akumulatorā kā elektrolītu tiek izmantots polimēra materiāls. Šāda veida akumulatoru izmanto digitālajās tehnoloģijās, mobilajos tālruņos, visu veidu sīkrīkos, radio vadāmos modeļos utt.
Impulss litija jonu bateriju uzlabošanai bija vajadzība novērst divus to trūkumus. Pirmkārt, tās ir nedrošas darboties un turklāt ir diezgan neekonomiskas. Inženieri nolēma novērst šos trūkumus, mainot elektrolītu.
Tā rezultātā parādījās polimēra elektrolīts. Tomēr polimērs iepriekš bija pazīstams kā vadītājs. To jau sen izmanto elektrotehnikā kā vadošu plastmasas plēvi. Mūsdienu attīstībā litija polimēra šūnas biezums sasniedz tikai 1 mm, kas automātiski novērš ierobežojumus dažādu formu un izmēru izstrādātājiem.
Tomēr jaunās paaudzes akumulatorā galvenais ir šķidra elektrolīta trūkums, tāpēc tiek novērsts akumulatora aizdegšanās risks. Tādējādi tika novērsta tā drošības problēma. Bet, lai saprastu, kādas ir galvenās atšķirības starp Li-pol un litija jonu akumulatoriem, jums vajadzētu rūpīgāk aplūkot pamata modeļa ierīci.
Li-ion akumulatoru ierīce
Pirmie sērijveida litija bateriju modeļi parādījās 90. gadu sākumā. Tomēr kobalts un mangāns pēc tam tika izmantoti kā elektrolīts. Mūsdienu litija jonu akumulatoros svarīga ir ne tik ļoti pati viela, cik tās atrašanās vietas konfigurācija blokā.
Litija jonu akumulatori sastāv no elektrodiem, kurus atdala poru separators. Savukārt separatora masa ir vienkārši piesūcināta ar elektrolīta vielu. Kas attiecas uz pašiem elektrodiem, tie ir katoda pamatne uz alumīnija folijas ar vara anodu.
Bloka iekšpusē pretpola anodu un katodu savieno viens ar otru ar strāvas savākšanas spailēm. Uzlāde nodrošina pozitīvu litija jonu lādiņu. Šajā gadījumā litijs ir izdevīgs ar to, ka tam piemīt spēja viegli iekļūt citu vielu kristāliskos režģos, veidojot ķīmiskas saites.
Tomēr ar litija jonu akumulatoru pozitīvajām īpašībām arvien vairāk nepietika, lai veiktu uzdevumus mūsdienu sīkrīkos. Tas noveda pie jaunas Li-pol elementu paaudzes parādīšanās, kam ir daudz dizaina un funkcionālo iezīmju.
Kopumā ir jāatzīmē litija jonu barošanas avotu līdzība ar pilna izmēra hēlija akumulatoriem automašīnām. Abos gadījumos baterijas tiek veidotas, ņemot vērā praktiskumu. Daļēji šo attīstības virzienu turpināja ar polimēru bāzes elementi.
Litija polimēra akumulatora darbības laiks
Vidēji litija polimēra akumulatori atbalsta aptuveni 800–900 uzlādes ciklus. Šo rādītāju var uzskatīt par ļoti pieticīgu salīdzinājumā ar citiem mūsdienu analogiem. Bet eksperti šo faktoru nemaz neuzskata par noteicošā elementa resursu.
Fakts ir tāds, ka jaunākās baterijas tiek pakļautas aktīvai novecošanai neatkarīgi no to izmantošanas intensitātes. Tas ir, pat ja barošanas avots vispār netiek izmantots, tā resurss laika gaitā samazināsies. Turklāt tas vienādi attiecas gan uz litija jonu akumulatoru, gan uz litija polimēra šūnām.
Visām litija baterijām ir nepārtraukts novecošanas process. Būtisks akumulatora enerģijas jaudas zudums ir redzams gada laikā pēc sīkrīka iegādes. Pēc 2-3 gadiem daži barošanas avoti pilnībā nedarbojas. Tomēr šeit daudz kas ir atkarīgs no ražotāja, jo šajā segmentā ir atšķirības akumulatora kvalitātē.
Papildus ātras novecošanas problēmām šāda veida akumulatoriem nepieciešama papildu aizsardzības sistēma. Tas ir saistīts ar faktu, ka iekšējais spriegums dažādās akumulatora ķēdes daļās var izraisīt izdegšanu. Tāpēc šeit tika ieviesta īpaša stabilizācijas shēma, novēršot pārmērīgu uzlādi un pārkaršanu.
Kāda ir galvenā atšķirība starp litija polimēra akumulatoru un jonu akumulatoru
Būtiska atšķirība starp Li-pol un Li-ion ir hēlija un šķidro elektrolītu noraidīšana. Lai precīzāk izprastu šo atšķirību, ir jāatsaucas uz mūsdienu automašīnu akumulatoru modeļiem. Nepieciešamība nomainīt šķidro elektrolītu šajā gadījumā, protams, radās drošības apsvērumu dēļ.
Bet, ja automašīnas akumulatoru gadījumā progress apstājās pie tiem pašiem porainajiem elektrolītiem ar impregnēšanu, tad uz litija bāzes modeļi saņēma pilnvērtīgu cietu pamatu. Neapšaubāmi, liela priekšrocība ir cietvielu litija polimēra akumulators. Tās atšķirība no jonu ir tā, ka aktīvā viela plāksnes formā kontakta zonā ar litiju novērš dendrītu veidošanos riteņbraukšanas laikā.
Šis faktors izslēdz šādu enerģijas avotu eksplozijas un ugunsgrēku iespējamību. Tomēr jaunajās baterijās ir arī vājās vietas. Šī sistēma ietver vairākus trūkumus.
Galvenais ir strāvas ierobežojums. No otras puses, tomēr papildu aizsargsistēmas padara litija polimēra akumulatoru drošāku. Svarīgs faktors ir arī atšķirība no jonu akumulatora izmaksu ziņā. Polimēru barošanas avoti ir lētāki, kaut arī tikai nedaudz. Viņu cenu zīme joprojām palielinās, pateicoties elektronisko aizsardzības shēmu uzstādīšanai.
Kurš akumulators ir labāks - Li-pol vai Li-ion?
Izlemjot, kurš no iesniegto modeļu akumulatoriem ir labāks, lielākā mērā jāpamatojas uz plānotajiem darbības apstākļiem un mērķa barošanas objekta īpašībām. Galvenās polimēru bāzes ierīču priekšrocības ir taustāmākas pašiem ražotājiem, pateicoties kuriem viņi var brīvāk izmantot jaunās tehnoloģijas. Lietotājam šī bateriju atšķirība būs smalka.
Piemēram, jautājumā par litija polimēra akumulatora uzlādi sīkrīka īpašniekam būs jāpievērš lielāka uzmanība augstas kvalitātes strāvas avota izvēlei. Pēc paša uzlādes procesa ilguma gan viens, gan otrs enerģijas avots būs diezgan identiski elementi.
Kas attiecas uz ilgizturības jautājumu, situācija šajā rādītājā arī ir neskaidra. Protams, novecošanās efekts vairāk raksturīgs polimēru bāzes elementiem, taču praksē īpašnieki novēro dažādas situācijas. Piemēram, bieži tiek pārskatītas litija jonu baterijas, kuras jau 1 gadu pēc iegādes izrādās nederīgas darbībai. Un litija polimēra akumulatori var kalpot dažās ierīcēs 6-7 gadus, vienlaikus tos pastāvīgi aktīvi lietojot.
Lai palielinātu elektrovadītspēju, inženieri joprojām pievieno želētu elektrolītu polimēru šūnām. Tomēr jautājums par to, kuru akumulatoru izvēlēties, rūpnīcās nav aktuāls jautājums. Kombinētos šķīdumus bieži izmanto vietās, kur temperatūrai ir liela ietekme. Šādos gadījumos polimēru elementus parasti izmanto kā rezerves barošanas avotus, pēc vajadzības tos savienojot ar tīklu.
