Sumber tenaga galvanik bersaiz kecil moden yang terbaik adalah unsur yang menggunakan sebatian litium sebagai komponen aktif. Bahan ini mempunyai jisim terkecil dari semua logam yang tersedia untuk kegunaan praktikal, jadi ia mempunyai potensi elektrokimia yang paling besar. Ini membolehkan anda mendapatkan ketumpatan arus tertinggi per unit berat bateri yang dikeluarkan.
Kandungan
Ciri teknologi
Bateri yang dibuat menggunakan teknologi menggunakan elektrod lithium dan memasukkan logam ini ke dalam elektrolit mempunyai parameter teknikal yang sangat baik, kapasiti tinggi, arus operasi yang tinggi, ketahanan dan kekompakan.
Salah satu jenis bateri yang paling biasa adalah produk lithium-ion (Li Ion) dan lithium-polimer (Li Polymer). Mereka mempunyai banyak ciri reka bentuk yang serupa, tetapi juga beberapa perbezaan yang mempengaruhi prestasi mereka.
Marilah kita pertimbangkan secara terperinci apa ciri dan perbezaan bateri yang dibuat menggunakan teknologi ini.
Apakah bateri Li Ion dan Li Pol mempunyai persamaan
Kedua-dua jenis sumber kuasa yang dipertimbangkan mempunyai ciri-ciri serupa berikut:
- pembinaan elektrod yang sama yang mengandungi bahan karbon (biasanya grafit) dalam anod, dan kobalt, vanadium atau oksida mangan dalam katod;
- tindak balas kimia yang serupa, akibatnya terdapat daya elektromotif dalam sel litium, disebabkan oleh interaksi elektroda yang dipisahkan oleh elektrolit dengan kemasukan garam litium;
- voltan undian yang sama bersamaan dengan 3.7 volt;
- hayat yang sama 2-3 tahun;
- kesamaan reka bentuk membolehkan penggunaan pengecas yang sama untuk kedua-dua jenis bateri;
- mereka tidak mempunyai kesan memori, tetapi sensitif terhadap pelepasan yang kuat dan berbahaya apabila berlebihan (lebih daripada 4.2 volt), di mana api atau letupan boleh berlaku;
- Kedua-dua jenis bateri tidak dibenarkan digunakan di hadapan kerosakan dan selepas pelepasan yang kuat (di bawah 2.7 volt).
Perbezaan antara bateri Li Ion dan Li Pol
Bateri liar berbeza daripada litium-ion terutamanya dalam keadaan fizikal elektrolit.
Dalam kes pertama, elektrolit polimer pepejal digunakan, atau plat dengan kemasukan elektrolit seperti gel, dan dalam kes kedua, elektrod dipisahkan oleh bahan aktif cair.
Penggunaan elektrolit yang benar-benar kering mengurangkan aktivitinya, oleh itu, untuk meningkatkan ciri-ciri operasi bateri, kemasukan elektrolit separa cair gel ditambahkan kepadanya.
Penggunaan lapisan elektrolit polimer bukan pemisah berliang yang dipenuhi dengan elektrolit merumitkan proses dan meningkatkan kosnya, tetapi membolehkan sumber kuasa yang lebih mudah dan selamat semasa operasi.
| Ciri | Litium-ion | Litium-polimer |
|---|---|---|
| Ketumpatan tenaga | Tinggi | Rendah |
| Kesan penuaan | Lama kelamaan, ia kehilangan keupayaan | Juga kehilangan, tetapi tidak sengit seperti li-ion |
| Kemungkinan letupan | Boleh meletup apabila dicas semula | Bukti letupan |
| Kos | Murah | Orang yang dihormati |
| Mengecas masa | Caj untuk masa yang lama | Caj lebih pantas |
| Berat badan | Lebih keras | Lebih mudah |
Pada masa yang sama, penggunaan polimer kering mengurangkan aktiviti elektrolit dan menyediakan parameter elektrik yang diterima hanya pada suhu tinggi.Dalam hal ini, dalam penghasilan sumber litium-polimer yang paling moden, teknologi hibrid digunakan, di mana dimasukkannya elektrolit seperti gel ditambahkan kepada bahan polimer kering. Ini meningkatkan kekonduksian ionik sambil mengekalkan prestasi tinggi.
Daripada bateri lithium-ion lebih baik daripada polimer lithium
Bekalan kuasa litium-ion mempunyai kelebihan berikut terhadap litium-polimer:
- penggunaan elektrolit cecair yang lebih aktif memungkinkan untuk mendapatkan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi dan ciri-ciri pemindahan arus yang lebih baik pada suhu normal dan rendah;
- pengeluaran bateri tersebut lebih murah daripada sel polimer litium;
- mereka bertahan lebih banyak daripada kitaran duti pelepasan, mempunyai hayat perkhidmatan lanjutan.
Pada masa yang sama, penggunaan cecair elektrolit aktif dalam kes bateri tersebut menyebabkan beberapa kelemahan:
- ia perlu menggunakan lebih banyak perumahan yang dimeteraikan dan tahan lama untuk mengelakkan kebocoran elektrolit;
- jumlah berat bateri meningkat;
- kesejagatan penggunaan berkurangan;
- Bateri Li ion lebih meletup, lebih takut dengan pengecasan berlebihan, memerlukan penggunaan peranti perlindungan terbina dalam khas;
- mereka memerlukan caj yang lebih panjang dengan kawalan wajib voltan dan suhu maksimum;
- mereka mempunyai kapasiti kurang dengan saiz yang sama;
- Aktiviti tinggi elektrolit cecair menyebabkan penuaan lebih cepat model bateri lithium-ion, yang kehilangan kira-kira 0.1% daripada jumlah kapasiti sebulan.
Daripada bateri polimer lithium lebih baik daripada lithium-ion
Bekalan kuasa Li mempunyai kelebihan berikut:
- penggunaan elektrolit kering atau separa kering membolehkan pembuatan bateri padat dari sebarang bentuk dan saiz, serta menjadikannya fleksibel;
- mereka mempunyai berat dan saiz yang kurang berbanding dengan bateri lithium-ion yang sama dalam prestasi;
- Kapasiti bateri yang lebih tinggi (hampir dua kali) dengan kapasiti jumlah yang sama;
- keselamatan yang lebih baik dan risiko yang kurang berlebihan, tiada risiko kebocoran elektrolit;
- kurang masa yang diperlukan untuk mengecas;
- kurang pakai.
Bekalan kuasa litium-polimer juga mempunyai kelemahan:
- dikurangkan ketumpatan tenaga, jadi mereka mempunyai kuasa pelepasan yang kurang dibenarkan dan kurang kuasa maksimum yang diberikan;
- mereka lebih mahal untuk menghasilkan;
- mereka menahan kitaran caj yang lebih rendah.
Apa yang lebih baik untuk memilih polimer li atau li
Tidak ada banyak perbezaan antara kedua-dua jenis bateri, yang akan menjadikan pilihan yang tidak jelas untuk memihak kepada satu atau bateri lain. Pemilihan jenis bateri yang diperlukan mesti dilakukan bergantung pada setiap kes tertentu.
Jika anda perlu menggunakan bateri yang padat dan bersahaja, lebih baik memilih versi lithium-polimer.
Jika perlu, untuk memastikan kehidupan lebih lama dan mendapatkan arus pelepasan yang lebih kuat, lebih baik menggunakan sumber kuasa litium-ion. Pilihan ini lebih diterima dan jika anda ingin menjimatkan wang pada pembelian bateri.
Kedua-dua jenis bateri mempunyai ciri-ciri elektrik yang sangat baik, banyak kali lebih baik daripada bateri hidrida garam, alkali dan logam. Di bawah keadaan operasi yang betul, mengelakkan pelepasan yang kuat dan pengecasan berlebihan, kedua-dua jenis bateri boleh bertahan selama beberapa tahun, melepaskan arus dan voltan tinggi.
