De beste moderne kleine galvanische energiebronnen zijn elementen die lithiumverbindingen als actief bestanddeel gebruiken. Dit materiaal heeft de kleinste massa van alle metalen beschikbaar voor praktisch gebruik, waardoor het het grootste elektrochemische potentieel heeft. Hiermee kunt u de hoogste stroomdichtheid per gewichtseenheid van gefabriceerde batterijen verkrijgen.
Sodrezhanie
Technologie kenmerken
Batterijen gemaakt met behulp van technologie met behulp van lithium-elektroden en het opnemen van dit metaal in de elektrolyt hebben uitstekende technische parameters, hoge capaciteit, hoge bedrijfsstroom, duurzaamheid en compactheid.
Een van de meest voorkomende soorten van dergelijke batterijen zijn lithium-ion (Li-ion) en lithium-polymeer (Li-polymeer) producten. Ze hebben veel vergelijkbare ontwerpkenmerken, maar ook enkele verschillen die hun prestaties beïnvloeden.
Laten we in meer detail bekijken welke functies en verschillen batterijen zijn die met deze technologieën zijn gemaakt.
Wat hebben Li Ion- en Li Pol-batterijen gemeen
Beide soorten beschouwde stroombronnen hebben de volgende identieke kenmerken:
- identieke constructie van elektroden die koolstofmateriaal (meestal grafiet) in de anode bevatten en kobalt, vanadium of mangaanoxide in de kathode;
- een soortgelijke chemische reactie, resulterend in een elektromotorische kracht in lithiumcellen, als gevolg van de interactie van elektroden gescheiden door een elektrolyt met de opname van lithiumzouten;
- dezelfde nominale spanning gelijk aan 3,7 volt;
- dezelfde houdbaarheid van 2-3 jaar;
- de gelijkenis van het ontwerp maakt het gebruik van dezelfde opladers voor beide soorten batterijen mogelijk;
- ze hebben geen geheugeneffect, maar zijn gevoelig voor een sterke ontlading en zijn gevaarlijk bij overladen (meer dan 4,2 volt), waarbij een brand of explosie kan optreden;
- Beide soorten batterijen mogen niet worden gebruikt in de aanwezigheid van schade en na een sterke ontlading (minder dan 2,7 volt).
Verschillen tussen Li Ion- en Li Pol-batterijen
Li pol-batterijen verschillen van lithium-ion vooral in de fysieke toestand van de elektrolyt.
In het eerste geval wordt een vaste polymeerelektrolyt gebruikt, of platen met insluitsels van een gelachtige elektrolyt, en in het tweede geval worden de elektroden gescheiden door een vloeibare actieve stof.
Het gebruik van een volledig droge elektrolyt vermindert zijn activiteit, daarom worden, om de operationele kenmerken van de batterijen te verbeteren, insluitsels van een gel halfvloeibare elektrolyt toegevoegd.
Het gebruik van een polymere elektrolytlaag in plaats van een poreuze scheider gevuld met elektrolyt compliceert het proces en verhoogt de kosten, maar zorgt voor handiger en veiligere energiebronnen tijdens bedrijf.
| kenmerken | Lithium-Ion | Lithium-Polymeer |
|---|---|---|
| Energiedichtheid | hoog | laag |
| Effect van veroudering | Na verloop van tijd verliest het capaciteit | Verliest ook, maar niet zo intens als li-ion |
| Kans op een explosie | Kan exploderen wanneer opgeladen | Explosieveilig |
| kosten van | goedkoop | Lieverds |
| Oplaadtijd | Laad lang op | Laadt aanzienlijk sneller |
| gewicht | zwaardere | gemakkelijker |
Tegelijkertijd vermindert het gebruik van droog polymeer de activiteit van de elektrolyt en levert alleen bij hoge temperaturen acceptabele elektrische parameters.In dit opzicht wordt bij de productie van de meeste moderne lithium-polymeerbronnen hybride technologie gebruikt, waarbij insluitingen van een gelachtige elektrolyt aan het droge polymeermateriaal worden toegevoegd. Dit verhoogt de ionische geleidbaarheid met behoud van hoge prestaties.
Dan is de lithium-ionbatterij beter dan lithiumpolymeer
Lithium-ion voedingen hebben de volgende voordelen ten opzichte van lithium-polymeer:
- het gebruik van een actievere vloeibare elektrolyt maakt het mogelijk om een hogere energiedichtheid en verbeterde stroomoverdrachtseigenschappen te verkrijgen bij normale en lage temperaturen;
- de productie van dergelijke batterijen is goedkoper dan lithiumpolymeercellen;
- ze zijn bestand tegen een groter aantal ontlaadcyclus, hebben een langere levensduur.
Tegelijkertijd veroorzaakt het gebruik van actieve elektrolytvloeistof in het geval van dergelijke batterijen een aantal nadelen:
- het is noodzakelijk om meer gesloten en duurzame behuizingen te gebruiken om lekkage van elektrolyt te voorkomen;
- het totale gewicht van de batterijen neemt toe;
- universaliteit van gebruik neemt af;
- Li-ionbatterijen zijn explosiever, meer bang voor overladen, vereisen het gebruik van speciale ingebouwde beveiligingsapparatuur;
- ze hebben een langere lading nodig met een verplichte regeling van maximale spanning en temperatuur;
- ze hebben minder capaciteit met dezelfde grootte;
- de hoge activiteit van vloeibaar elektrolyt veroorzaakt snellere veroudering van lithium-ionbatterijmodellen, die ongeveer 0,1% van de totale capaciteit per maand verliezen.
Dan is de lithium-polymeerbatterij beter dan lithium-ion
Li po voedingen hebben de volgende voordelen:
- het gebruik van droge of semi-droge elektrolyt maakt de vervaardiging van compacte batterijen van elke vorm en grootte mogelijk, en maakt ze flexibel;
- ze hebben minder gewicht en grootte in vergelijking met lithium-ionbatterijen die qua prestaties identiek zijn;
- hogere (bijna twee keer) capaciteit met dezelfde totale batterijcapaciteit;
- betere veiligheid en minder risico op overladen, geen risico op elektrolytlekkage;
- minder tijd nodig om op te laden;
- minder slijtage.
Lithium-polymeer voedingen hebben ook nadelen:
- verminderde energiedichtheid, dus ze hebben minder toelaatbare ontlaadstroom en minder maximaal vermogen gegeven;
- ze zijn duurder om te produceren;
- ze zijn bestand tegen minder laad-ontlaadcycli.
Wat is beter om li-ion of li-polymeer te kiezen
Er is niet zo veel verschil tussen beide soorten batterijen, wat een ondubbelzinnige keuze voor een of andere batterij zou maken. De keuze van het vereiste type batterij moet worden uitgevoerd afhankelijk van elk specifiek geval.
Als u compacte en pretentieloze batterijen moet gebruiken, is het beter om voor de lithium-polymeerversie te kiezen.
Indien nodig, om een langere levensduur te garanderen en een krachtigere ontlaadstroom te verkrijgen, is het beter om een lithium-ion krachtbron te gebruiken. Deze optie is acceptabeler en als u geld wilt besparen op de aanschaf van de batterij.
Beide soorten batterijen hebben uitstekende elektrische eigenschappen, vele malen beter dan zout, alkaline en metaalhydride batterijen. Onder de juiste bedrijfsomstandigheden, waarbij sterke ontlading en overladen worden vermeden, kunnen beide soorten batterijen meerdere jaren meegaan en hoge stroom en spanning afgeven.
