Li-ion vagy Li-Polimer elemek

A legjobb modern kis méretű galván áramforrások az elemek, amelyek lítiumvegyületeket használnak aktív komponensként. Ennek az anyagnak a gyakorlati felhasználásra rendelkezésre álló összes fémek közül a legkisebb tömege van, tehát a legnagyobb elektrokémiai potenciállal rendelkezik. Ez lehetővé teszi a gyártott akkumulátorok egységenkénti legnagyobb sűrűségének elérését.

Technológiai jellemzők

Az akkumulátorok, amelyek lítium-elektródákat használnak technológiával, és ezeket a fémet beépítik az elektrolitba, kiváló műszaki paraméterekkel, nagy kapacitással, nagy üzemi árammal, tartóssággal és kompaktsággal rendelkeznek.

Az ilyen akkumulátorok egyik leggyakoribb típusa a lítium-ion (Li-ion) és a lítium-polimer (Li Polimer) termékek. Sok hasonló tervezési jellemzőjük van, de vannak olyan különbségek is, amelyek befolyásolják teljesítményüket.

Vizsgáljuk meg részletesebben, hogy milyen tulajdonságokkal és különbségekkel rendelkeznek az ezeknek a technológiáknak a felhasználásával készült akkumulátorok.

Mi a közös a Li Ion és a Li Pol akkumulátorokkal?

A figyelembe vett áramforrások mindkét típusa a következő azonos jellemzőkkel rendelkezik:

• azonos konstrukciójú elektródok, amelyek szén anyagot (általában grafitot) tartalmaznak az anódban, és kobalt, vanádium vagy mangán-oxidot tartalmaznak a katódban;
• hasonló kémiai reakciót, amely elektromotoros erőt eredményez a lítium cellákban, az elektrolit által elválasztott elektródok kölcsönhatása miatt, lítiumsókkal;
• ugyanaz a névleges feszültség 3,7 volt;
• azonos eltarthatósági idő 2-3 év;
• a kialakítás hasonlósága lehetővé teszi ugyanazon töltők használatát mindkét típusú elemnél;
• nem rendelkeznek memóriahatással, de érzékenyek az erős kisülésre, és túlterhelés esetén (4,2 V-nál nagyobb) veszélyesek, amikor tüzet vagy robbanást okozhatnak;
• Mindkét típusú akkumulátort nem szabad használni sérülés esetén és erõs kisülés (2,7 volt alatt) esetén.

Különbségek a Li Ion és a Li Pol akkumulátorok között

A Li pol akkumulátorok különböznek a lítium-iontól, főleg az elektrolit fizikai állapotában.

Az első esetben szilárd polimer elektrolitot vagy géleszerű elektrolit zárványokkal ellátott lemezeket használunk, a második esetben az elektródokat folyékony hatóanyag választja el egymástól.

A teljesen száraz elektrolit használata csökkenti annak aktivitását, ezért az akkumulátorok működési tulajdonságainak javítása érdekében hozzáadunk egy gélben lévő félfolyékony elektrolitot.

A polimer elektrolitrétegnek az elektrolitmal töltött porózus elválasztó helyett történő használata bonyolítja a folyamatot, és növeli annak költségeit, de működés közben kényelmesebb és biztonságosabb áramforrásokat tesz lehetővé.

Ugyanakkor a száraz polimer használata csökkenti az elektrolit aktivitását, és csak magas hőmérsékleten nyújt elfogadható elektromos paramétereket.Ebben a tekintetben a legmodernebb lítium-polimer források előállításánál hibrid technológiát alkalmaznak, amelyben a száraz polimer anyaghoz gélszerű elektrolit zárványokat adnak hozzá. Ez növeli ionvezető képességét, miközben fenntartja a nagy teljesítményt.

A lítium-ion akkumulátor jobb, mint a lítium-polimer

A lítium-ion tápegységeknek a következő előnyök vannak a lítium-polimerhez képest:

• egy aktívabb folyékony elektrolit használata lehetővé teszi nagyobb energia sűrűség és jobb áramátadó tulajdonságok elérését normál és alacsony hőmérsékleten;
• az ilyen elemek előállítása olcsóbb, mint a lítium-polimer cellák;
• nagyobb számú kiürítési töltési ciklust bírnak, hosszabb élettartamúak.

Ugyanakkor az aktív elektrolit folyadék használata az ilyen akkumulátorok esetében számos hátrányt okoz:

• több zárt és tartós házat kell használni az elektrolit szivárgásának megakadályozására;
• az elemek teljes tömege növekszik;
• csökken a felhasználás egyetemessége;
• A Li-ion akkumulátorok robbanásveszélyesebbek, jobban félnek a túltöltéstől, speciális beépített védőberendezéseket igényelnek;
• hosszabb töltésre van szükségük a maximális feszültség és hőmérséklet kötelező ellenőrzésével;
• kevesebb kapacitású, azonos méretű;
• a folyékony elektrolit nagy aktivitása miatt a lítium-ion akkumulátorok gyorsabban elöregednek, amelyek havi teljes kapacitásuk körülbelül 0,1% -át veszítik el.

A lítium-polimer akkumulátor jobb, mint a lítium-ion

A Li po tápegységek a következő előnyökkel rendelkeznek:

• a száraz vagy félszáraz elektrolit használata lehetővé teszi bármilyen alakú és méretű kompakt elem gyártását, valamint rugalmasságát;
• kevesebb súlyuk és méretük összehasonlítva a teljesítménnyel azonos lítium-ion akkumulátorokkal;
• nagyobb (csaknem kétszer) kapacitás azonos akkumulátorkapacitással;
• jobb biztonság és kisebb a túltöltés kockázata, nincs elektrolitszivárgás kockázata;
• kevesebb idő szükséges a töltéshez;
• kevesebb kopás.

A lítium-polimer tápegységeknek hátrányai is vannak:

• csökkentett energia sűrűség, tehát kevésbé megengedett kisülési árammal és kevesebb maximális teljesítménnyel rendelkeznek;
• drágább gyártásuk;
• kevesebb töltési és kisütési ciklust bírnak.

Mi jobb választani a li-iont vagy az li polimert

A két típusú elem között nincs annyi különbség, hogy egyértelmű döntést hozhasson az egyik vagy a másik elem javára. A kívánt típusú akkumulátort az adott esettől függően kell kiválasztani.

Ha kompakt és szerény akkumulátorokat kell használnia, akkor jobb, ha a lítium-polimer változatot választja.

Ha szükséges, hosszabb élettartam biztosítása és erősebb kisülési áram elérése érdekében célszerű lítium-ion áramforrást használni. Ez az opció elfogadhatóbb, és ha pénzt akar megtakarítani az akkumulátor megvásárlásánál.

Mindkét típusú akkumulátor kiváló elektromos tulajdonságokkal rendelkezik, sokszor jobb, mint a só, alkáli és fémhidrid elemek. Megfelelő működési feltételek mellett, az erős kisülés és a túltöltés elkerülése mellett, mindkét típusú akkumulátor évekig tarthat, így nagy áramot és feszültséget bocsáthat ki.