Najbolji moderni galvanski izvori energije male veličine su elementi koji kao aktivnu komponentu koriste litijeve spojeve. Ovaj materijal ima najmanju masu od svih metala dostupnih za praktičnu upotrebu, tako da ima najveći elektrokemijski potencijal. To vam omogućuje da dobijete najveću gustoću struje po jedinici mase proizvedenih baterija.
Sodrezhanie
Značajke tehnologije
Baterije izrađene pomoću tehnologije koja koristi litijeve elektrode i koja taj metal ugrađuju u elektrolit imaju izvrsne tehničke parametre, visok kapacitet, visoku radnu struju, trajnost i kompaktnost.
Jedna od najčešćih vrsta takvih baterija su litij-ionski (Li Ion) i litij-polimerni (Li Polymer) proizvodi. Imaju mnogo sličnih značajki dizajna, ali i neke razlike koje utječu na njihove performanse.
Razmotrimo detaljnije koje su karakteristike i razlike baterije proizvedene pomoću tih tehnologija.
Što imaju Li Ion i Li Pol baterije?
Obje vrste izvora koji se razmatraju imaju sljedeće identične značajke:
- identična konstrukcija elektroda koje u anodi sadrže ugljični materijal (obično grafit) i kobalt, vanadij ili mangan oksid u katodi;
- slična kemijska reakcija, koja rezultira elektromotornom silom u litijevim ćelijama, uslijed interakcije elektroda razdvojenih elektrolitom uz uključivanje litijevih soli;
- isti nazivni napon jednak 3,7 volta;
- isti rok trajanja od 2-3 godine;
- sličnost dizajna omogućuje upotrebu istih punjača za obje vrste baterija;
- nemaju memorijski učinak, ali su osjetljivi na snažno pražnjenje i opasni su kada se prekomjerno napuni (više od 4,2 volta), u kojem može doći do požara ili eksplozije;
- Obje vrste baterija nije dopušteno koristiti u slučaju oštećenja i nakon jakog pražnjenja (ispod 2,7 volta).
Razlike između Li Ion i Li Pol baterija
Li pol baterije se razlikuju od litijum-ionskih uglavnom po fizičkom stanju elektrolita.
U prvom se slučaju koristi čvrsti polimerni elektrolit ili pločice s uključenim elektrolitom sličnim gelu, a u drugom slučaju elektrode su razdvojene tekućom aktivnom tvari.
Upotreba potpuno suhog elektrolita smanjuje njegovu aktivnost, dakle, radi poboljšanja radnih svojstava akumulatora, dodaju se inkluzi gelaskog polutečnog elektrolita.
Upotreba sloja polimernog elektrolita umjesto poroznog separatora napunjenog elektrolitom komplicira postupak i povećava njegove troškove, ali omogućava povoljnije i sigurnije izvore energije tijekom rada.
| svojstvo | Litij-ionska | Litij-polimer |
|---|---|---|
| Gustoća energije | visok | nizak |
| Učinak starenja | S vremenom gubi kapacitet | Također gubeći, ali ne toliko intenzivno kao li-ion |
| Šanse za eksploziju | Prilikom punjenja može eksplodirati | Protiv eksplozije |
| cijena | jeftino | Dragi moji |
| Vrijeme punjenja | Dugo se punite | Puni se znatno brže |
| težina | teži | lakše |
Istodobno, uporaba suhog polimera smanjuje aktivnost elektrolita i daje prihvatljive električne parametre samo pri visokim temperaturama.U tom smislu, u proizvodnji najmodernijih litij-polimernih izvora koristi se hibridna tehnologija u kojoj se suhom polimernom materijalu dodaju inkluzije elektrolita nalik gelu. Time se povećava njegova ionska vodljivost uz održavanje visokih performansi.
Što je litij-ionska baterija bolja od litijeve polimera
Litij-ionski izvori napajanja imaju sljedeće prednosti u odnosu na litij-polimer:
- uporaba aktivnijeg tekućeg elektrolita omogućava dobivanje veće gustoće energije i poboljšane karakteristike prijenosa struje pri normalnim i niskim temperaturama;
- proizvodnja takvih baterija je jeftinija od litijevih polimernih ćelija;
- podnose veći broj radnih ciklusa pražnjenja, imaju produljeni radni vijek.
Istodobno, uporaba aktivne tekućine elektrolita unutar ovih baterija uzrokuje niz nedostataka:
- potrebno je koristiti više zatvorenih i izdržljivih kućišta kako bi se spriječilo istjecanje elektrolita;
- povećava se ukupna težina baterija;
- univerzalnost uporabe opada;
- Li ionske baterije su eksplozivnije, više se boje prekomjernog punjenja, zahtijevaju upotrebu posebnih ugrađenih zaštitnih uređaja;
- treba im duže punjenje uz obaveznu kontrolu maksimalnog napona i temperature;
- imaju manji kapacitet s istom veličinom;
- visoka aktivnost tekućeg elektrolita uzrokuje brže starenje modela litij-ionskih baterija, koji mjesečno gube oko 0,1% ukupnog kapaciteta.
Što je litij-polimerna baterija bolja od litij-ionske
Li po izvori napajanja imaju sljedeće prednosti:
- upotreba suhog ili polusuhog elektrolita omogućava proizvodnju kompaktnih baterija bilo kojeg oblika i veličine, kao i njihovu fleksibilnost;
- imaju manju težinu i veličinu u usporedbi s litij-ionskim baterijama identične radne karakteristike;
- veći (gotovo dvostruko) kapacitet s istim ukupnim kapacitetom baterije;
- bolja sigurnost i manji rizik od prekomjernog punjenja, bez rizika od istjecanja elektrolita;
- manje vremena potrebno za punjenje;
- manje trošenja.
Litij-polimerni izvori napajanja također imaju nedostatke:
- smanjena gustoća energije, tako da imaju manje dopuštene struje pražnjenja i manju maksimalnu snagu;
- oni su skuplji za proizvodnju;
- oni podnose manje cikluse pražnjenja i punjenja.
Što je bolje odabrati li ion ili li polimer
Ne postoji toliko velika razlika između obje vrste baterija, što bi donijelo nedvosmislen izbor u korist jedne ili druge baterije. Izbor potrebne vrste baterija mora se provoditi ovisno o svakom konkretnom slučaju.
Ako trebate koristiti kompaktne i nepretenciozne baterije, bolje je odlučiti se za litij-polimernu verziju.
Ako je potrebno, kako bi se osigurao duži vijek i dobio snažnija prazna pražnjenja, bolje je koristiti litij-ionski izvor napajanja. Ova je opcija prihvatljivija i ako želite uštedjeti novac kupnjom baterije.
Obje vrste baterija imaju izvrsne električne karakteristike, mnogo puta bolje od baterija od soli, alkala i metala. Pod pravim radnim uvjetima, izbjegavajući snažno pražnjenje i prekomjerno punjenje, obje vrste baterija mogu trajati nekoliko godina, pri čemu stvaraju veliku struju i napon.
