แหล่งพลังงานไฟฟ้ากัลวานิคขนาดเล็กที่ทันสมัยที่สุดคือองค์ประกอบที่ใช้สารประกอบลิเธียมเป็นส่วนประกอบ วัสดุนี้มีมวลโลหะที่เล็กที่สุดสำหรับการใช้งานจริงดังนั้นมันจึงมีศักยภาพทางเคมีไฟฟ้ามากที่สุด สิ่งนี้ช่วยให้คุณได้รับความหนาแน่นกระแสสูงสุดต่อหนึ่งหน่วยน้ำหนักของแบตเตอรี่ที่ผลิต
Sodrezhanie
คุณสมบัติด้านเทคโนโลยี
แบตเตอรี่ที่ใช้เทคโนโลยีที่ใช้ลิเธียมอิเล็กโทรดและการรวมโลหะนี้เข้ากับอิเล็กโทรไลต์นั้นมีพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่ยอดเยี่ยมความจุสูงกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานได้สูงความทนทานและความกะทัดรัด
หนึ่งในประเภทที่พบมากที่สุดของแบตเตอรี่ดังกล่าวคือผลิตภัณฑ์ลิเธียมไอออน (Li Ion) และลิเธียมโพลิเมอร์ (Li Polymer) พวกเขามีคุณสมบัติการออกแบบที่คล้ายกันมากมาย แต่ก็มีความแตกต่างบางอย่างที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน
ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมว่าคุณสมบัติและความแตกต่างของแบตเตอรี่คืออะไรโดยใช้เทคโนโลยีเหล่านี้
แบตเตอรี่ Li Ion และ Li Pol มีอะไรเหมือนกัน
แหล่งพลังงานที่พิจารณาทั้งสองประเภทมีคุณสมบัติที่เหมือนกันดังต่อไปนี้:
- การสร้างขั้วไฟฟ้าที่มีวัสดุคาร์บอนเหมือนกัน (โดยปกติจะเป็นกราไฟต์) ในขั้วบวกและโคบอลต์วานาเดียมหรือแมงกานีสออกไซด์ในแคโทด
- ปฏิกิริยาทางเคมีที่คล้ายกันซึ่งเป็นผลมาจากการที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าในเซลล์ลิเธียมเนื่องจากปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดคั่นด้วยอิเล็กโทรไลต์กับการรวมของเกลือลิเธียม;
- แรงดันไฟฟ้าเดียวกันเท่ากับ 3.7 โวลต์
- อายุการเก็บรักษาเดียวกัน 2-3 ปี;
- ความคล้ายคลึงกันของการออกแบบช่วยให้สามารถใช้เครื่องชาร์จแบบเดียวกันสำหรับแบตเตอรี่ทั้งสองประเภท
- พวกเขาไม่มีผลต่อความจำ แต่มีความอ่อนไหวต่อการคายประจุที่รุนแรงและเป็นอันตรายเมื่อชาร์จไฟเกิน (มากกว่า 4.2 โวลต์) ซึ่งอาจเกิดเพลิงไหม้หรือการระเบิด
- ไม่อนุญาตให้ใช้แบตเตอรี่ทั้งสองประเภทในที่ที่มีความเสียหายและหลังการคายประจุที่รุนแรง (ต่ำกว่า 2.7 โวลต์)
ความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ Li Ion และ Li Pol
แบตเตอรี่ Li pol นั้นแตกต่างจากลิเธียมไอออนส่วนใหญ่อยู่ในสถานะทางกายภาพของอิเล็กโทรไลต์
ในกรณีแรกมีการใช้อิเล็กโทรไลต์โพลีเมอร์แข็งหรือแผ่นที่มีอิเล็กโทรไลต์แบบเจลและในกรณีที่สองอิเล็กโทรดจะถูกแยกด้วยสารออกฤทธิ์ที่เป็นของเหลว
การใช้อิเล็กโทรไลต์แบบแห้งอย่างสมบูรณ์จะช่วยลดกิจกรรมของมันดังนั้นเพื่อปรับปรุงลักษณะการทำงานของแบตเตอรี่จึงมีการรวมอิเล็กโทรไลต์แบบกึ่งเหลวของเจลไว้ในนั้น
การใช้ชั้นโพลีเมอร์อิเล็กโทรไลต์แทนตัวคั่นแบบมีรูพรุนที่เติมด้วยอิเล็กโทรไลต์ทำให้กระบวนการนั้นยุ่งยากและเพิ่มค่าใช้จ่าย แต่ช่วยให้แหล่งพลังงานสะดวกและปลอดภัยมากขึ้นระหว่างการใช้งาน
ลักษณะ | ลิเธียมไอออน | ลิเธียมโพลิเมอร์ |
---|---|---|
พลังงานความหนาแน่น | สูง | ต่ำ |
ผลของริ้วรอย | เมื่อเวลาผ่านไปจะสูญเสียความจุ | นอกจากนี้การสูญเสีย แต่ไม่รุนแรงเท่า li-ion |
โอกาสเกิดการระเบิด | อาจระเบิดได้เมื่อชาร์จ | หลักฐานการระเบิด |
ค่าใช้จ่ายของ | ถูก | ที่รัก |
เวลาในการชาร์จ | ชาร์จเป็นเวลานาน | ชาร์จเร็วกว่ามาก |
น้ำหนัก | หนัก | ง่ายดาย |
ในเวลาเดียวกันการใช้โพลีเมอร์แห้งช่วยลดการทำงานของอิเล็กโทรไลต์และให้พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่ยอมรับได้เฉพาะที่อุณหภูมิสูงเท่านั้นในการนี้ในการผลิตแหล่งลิเธียมโพลีเมอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จะใช้เทคโนโลยีไฮบริดซึ่งรวมอิเล็กโทรไลต์แบบเจลเข้ากับวัสดุโพลีเมอร์แห้ง สิ่งนี้จะเพิ่มการนำอิออนในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพสูง
กว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนดีกว่าลิเธียมโพลิเมอร์
แหล่งจ่ายไฟลิเธียมไอออนมีข้อดีดังต่อไปนี้มากกว่าลิเธียมโพลิเมอร์:
- การใช้อิเล็กโทรไลต์ของเหลวที่แอคทีฟมากขึ้นทำให้สามารถรับความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นและปรับปรุงลักษณะการถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าที่อุณหภูมิปกติและต่ำ
- การผลิตแบตเตอรี่ดังกล่าวมีราคาถูกกว่าเซลล์ลิเธียมโพลิเมอร์
- พวกเขาทนต่อจำนวนรอบหน้าที่การจ่ายประจุที่มากขึ้นมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
ในขณะเดียวกันการใช้ของเหลวอิเล็กโทรไลต์แบบแอคทีฟภายในกรณีแบตเตอรี่ดังกล่าวทำให้เกิดข้อเสีย:
- จำเป็นต้องใช้ตัวเรือนที่ปิดสนิทและทนทานเพื่อป้องกันการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์
- น้ำหนักรวมของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น
- ความเป็นสากลในการใช้งานลดลง
- แบตเตอรี่ Li ion จะระเบิดได้มากขึ้นและกลัวการบรรจุมากเกินไปจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันในตัวแบบพิเศษ
- พวกเขาต้องการค่าใช้จ่ายที่ยาวนานขึ้นด้วยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิสูงสุด
- มีความจุน้อยกว่าที่มีขนาดเท่ากัน
- กิจกรรมที่สูงของอิเล็กโทรไลต์เหลวทำให้อายุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสูงขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งจะสูญเสียความจุรวมประมาณ 0.1% ต่อเดือน
กว่าแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ดีกว่าลิเธียมไอออน
Li Po อุปกรณ์ไฟฟ้ามีข้อดีดังต่อไปนี้:
- การใช้อิเล็กโทรไลต์แบบแห้งหรือกึ่งแห้งช่วยให้สามารถผลิตแบตเตอรี่ขนาดกะทัดรัดที่มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ รวมถึงทำให้มีความยืดหยุ่น
- มีน้ำหนักและขนาดน้อยกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
- ความจุที่สูงขึ้น (เกือบสองเท่า) พร้อมความจุแบตเตอรี่รวมเท่ากัน
- ความปลอดภัยที่ดีขึ้นและความเสี่ยงของการบรรจุมากเกินไปไม่เสี่ยงต่อการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์
- ใช้เวลาน้อยลงในการชาร์จ;
- การสึกหรอน้อยลง
แหล่งจ่ายไฟลิเธียมโพลีเมอยังมีข้อเสีย:
- ลดความหนาแน่นของพลังงานดังนั้นจึงมีกระแสไฟที่อนุญาตน้อยกว่าและกำลังไฟสูงสุดที่น้อยลง
- มีราคาแพงกว่าการผลิต
- พวกเขาทนต่อการปล่อยประจุน้อยลง
อะไรจะดีไปกว่าการเลือก li ion หรือ li polymer
ไม่มีความแตกต่างกันมากระหว่างแบตเตอรี่ทั้งสองประเภทซึ่งจะเป็นทางเลือกที่ชัดเจนในความโปรดปรานของแบตเตอรี่ตัวใดตัวหนึ่ง ต้องเลือกชนิดของแบตเตอรี่ที่ต้องการขึ้นอยู่กับแต่ละกรณี
หากคุณต้องการใช้แบตเตอรี่ขนาดกะทัดรัดและไม่โอ้อวดควรเลือกรุ่นลิเธียมโพลิเมอร์
หากจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าชีวิตอีกต่อไปและรับกระแสที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นก็จะดีกว่าที่จะใช้แหล่งพลังงานลิเธียมไอออน ตัวเลือกนี้เป็นที่ยอมรับมากขึ้นและหากคุณต้องการประหยัดเงินในการซื้อแบตเตอรี่
แบตเตอรี่ทั้งสองชนิดมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมดีกว่าแบตเตอรี่เกลืออัลคาไลน์และโลหะไฮไดรด์หลายเท่า ภายใต้สภาวะการใช้งานที่เหมาะสมหลีกเลี่ยงการคายประจุที่รุนแรงและการอัดประจุมากเกินไปแบตเตอรี่ทั้งสองชนิดสามารถใช้งานได้นานหลายปีทำให้มีกระแสไฟและแรงดันไฟฟ้าสูง